John Bahcall

John Norris Bahcall (30 de dezembro de 1934 – 17 de agosto de 2005) foi um astrofísico norte-americano. Ele calculou quantos neutrinos o Sol emite — e manteve-se fiel a esse cálculo quando, por mais de três décadas, o experimento parecia dizer outra coisa.

No fim ele tinha razão. O Sol estava calculado corretamente; os neutrinos é que haviam se transformado pelo caminho.

O modelo solar padrão

Bahcall trabalhou a partir de 1971 no Institute for Advanced Study em Princeton. A obra de sua vida é o modelo solar padrão: um cálculo que, a partir da massa, da composição e da idade do Sol, deduz quais reações nucleares ocorrem em seu interior e quantos neutrinos elas liberam nesse processo.

Não é tarefa pequena. Trata-se de taxas de reação, opacidades, abundâncias de elementos e da estrutura de uma estrela ao longo de bilhões de anos. Bahcall aperfeiçoou esse modelo continuamente ao longo de quarenta anos e indicava sempre com que precisão seus números eram válidos.

A colaboração com Raymond Davis

No início dos anos 1960 Bahcall calculou quantos átomos de argônio um tanque com percloroetileno receberia se fosse instalado bem fundo sob a terra. Esse número deu a Raymond Davis a base para o experimento Homestake.

Os dois formavam uma dupla incomum: Bahcall o teórico, que dizia quanto era de esperar; Davis o químico, que ia ver. Sua colaboração durou mais de trinta anos.

O problema dos neutrinos solares

Quando Davis apresentou resultados a partir de 1968, ele encontrou apenas cerca de um terço dos neutrinos previstos por Bahcall. Começava assim o problema dos neutrinos solares.

Para Bahcall foram anos difíceis. A explicação mais imediata era simplesmente que seu cálculo estava errado, e muitos colegas acreditavam exatamente nisso. Ele verificou seu modelo repetidas vezes, refinou-o, comparou-o com outras grandezas medidas — e chegou todas as vezes ao mesmo resultado.

Sua posição tornou-se especialmente convincente graças à heliossismologia: a partir das oscilações da superfície solar é possível determinar a estrutura interna do Sol, independentemente dos neutrinos. As medições confirmaram o modelo de Bahcall com alta precisão. Ficava assim claro: se o Sol está certo, algo tem de acontecer com os neutrinos.

A solução

Em 2001 e 2002 o Sudbury Neutrino Observatory mostrou que os neutrinos que faltavam não haviam desaparecido, mas apenas se convertido. Somando-se os três tipos, obtém-se exatamente o número que Bahcall havia previsto.

À pergunta sobre como se sentia, respondeu que era como se alguém tivesse afirmado durante trinta anos que a Terra é redonda — e então alguém voltasse de uma circum-navegação.

Repercussão

O Prêmio Nobel de Física de 2002 foi para Davis e Masatoshi Koshiba; Bahcall, o teórico, não foi contemplado. No meio especializado isso é considerado até hoje uma lacuna. Ele próprio nunca se manifestou com amargura a respeito e, em vez disso, empenhou-se para que Davis fosse homenageado.

Bahcall foi, além disso, um dos defensores mais decididos do telescópio espacial Hubble e ajudou de modo determinante a fazê-lo prevalecer politicamente.

Seu exemplo representa uma postura que também vale fora da física: não descartar uma previsão cuidadosamente calculada só porque a primeira medição não se encaixa — mas verificar ambas até que se mostre onde está o achado verdadeiro.

Termos relacionados

• Problema dos neutrinos solares — o enigma
• Raymond Davis — sua contraparte experimental
• Neutrinos solares — o que o Sol emite
• Sudbury Neutrino Observatory — a solução

Fontes

• J. N. Bahcall, M. H. Pinsonneault, S. Basu: Solar Models: Current Epoch and Time Dependences, Neutrinos, and Helioseismological Properties, The Astrophysical Journal 555, 990 (2001).
• Institute for Advanced Study, Princeton: obituário de John N. Bahcall, 2005.