Chien-Shiung Wu

Chien-Shiung Wu (31 de maio de 1912 – 16 de fevereiro de 1997) foi uma física experimental sino-americana. Ela mostrou em 1956 que a interação fraca — aquela força que comanda o decaimento beta e todos os processos com neutrinos — distingue entre esquerda e direita.

Isso era tido até então por descartado.

Trajetória

Wu nasceu nas proximidades de Xangai. Seu pai havia fundado uma escola para meninas — algo incomum na China daquela época — e apoiou enfaticamente sua formação. Em 1936 foi para os Estados Unidos e doutorou-se em 1940 em Berkeley com Ernest Lawrence.

Durante a guerra trabalhou no Projeto Manhattan no enriquecimento de urânio. Em seguida foi para a Columbia University em Nova York, onde permaneceu até sua aposentadoria. Sua especialidade era o decaimento beta, e nele logo foi tida como a experimentadora mais precisa de seu tempo.

O experimento de Wu

Em 1956 os teóricos Tsung-Dao Lee e Chen Ning Yang apresentaram uma reflexão perturbadora: talvez a conservação da paridade — a suposição de que as leis da natureza têm o mesmo aspecto em um mundo espelhado — não fosse válida na interação fraca. Ninguém havia verificado isso.

Wu assumiu a verificação. A montagem era exigente: núcleos de cobalto-60 tinham de ser alinhados em um campo magnético e ao mesmo tempo resfriados até poucos centésimos de grau acima do zero absoluto, para que o movimento térmico não destruísse o alinhamento. Ela realizou o trabalho em conjunto com o National Bureau of Standards.

O resultado foi inequívoco. Os elétrons do decaimento voavam preferencialmente em uma direção — em sentido contrário ao spin nuclear. Em um mundo espelhado teria sido a outra. A natureza distingue, portanto, esquerda de direita.

O trabalho saiu em fevereiro de 1957. Ainda no mesmo ano Lee e Yang receberam o Prêmio Nobel. Wu não o recebeu.

Por que isso importa para os neutrinos

A violação da paridade não é um achado secundário, mas a chave para a compreensão do neutrino. Pouco depois do experimento de Wu, Maurice Goldhaber mostrou que os neutrinos possuem uma helicidade fixa: seu spin aponta sempre em sentido contrário à direção de voo.

É exatamente nisso que o neutrino se distingue de qualquer outra partícula do modelo padrão — e exatamente por isso ficou por muito tempo em aberto se ele pode sequer ter massa. Essa pergunta só foi respondida pela oscilação de neutrinos.

Reconhecimento

Wu recebeu numerosas distinções. Em 1975 tornou-se a primeira mulher presidente da American Physical Society; em 1978 recebeu, como a primeira pessoa a fazê-lo, o Prêmio Wolf de Física.

O Prêmio Nobel não veio. Lee e Yang sempre destacaram a contribuição de Wu, e no meio especializado o experimento leva até hoje o nome dela. Um asteroide e um centro de estudos na Columbia University têm seu nome.

Seu exemplo mostra o que um experimento é capaz de realizar: uma suposição que ninguém levava a sério tornou-se em poucos meses um conhecimento assegurado — porque alguém teve a paciência e a técnica para olhar com precisão.

Termos relacionados

• Interação fraca — o campo em questão
• Helicidade — a consequência para o neutrino
• Decaimento beta — sua área de trabalho
• Modelo padrão

Fontes

• C. S. Wu, E. Ambler, R. W. Hayward, D. D. Hoppes, R. P. Hudson: Experimental Test of Parity Conservation in Beta Decay, Physical Review 105, 1413 (1957).
• T. D. Lee, C. N. Yang: Question of Parity Conservation in Weak Interactions, Physical Review 104, 254 (1956).