Masatoshi Koshiba
Masatoshi Koshiba (小柴 昌俊, 19 de setembro de 1926 – 12 de novembro de 2020) foi um físico japonês. Ele construiu o detector com o qual em 1987 foram detectados pela primeira vez neutrinos de uma supernova, fundando assim a astronomia de neutrinos. Em 2002 recebeu o Prêmio Nobel de Física.
Uma trajetória improvável
Koshiba adoeceu de poliomielite quando criança e ficou com a mão direita paralisada. O caminho para a carreira militar, seguido por muitos de seus colegas de escola, estava assim vedado para ele.
Estudou física na Universidade de Tóquio e concluiu o curso com notas notavelmente ruins — um fato que ele próprio gostava de mencionar mais tarde em palestras, junto com o histórico escolar. Depois foi para os Estados Unidos e doutorou-se em 1955 na University of Rochester, onde se ocupou com raios cósmicos.
Em 1970 tornou-se professor na Universidade de Tóquio.
Kamiokande: construído para a pergunta errada
No início dos anos 1980 Koshiba fez aprovar um detector que tinha uma tarefa completamente diferente daquela pela qual ficou famoso. As grandes teorias unificadas previam que os prótons decaem — de forma extremamente rara, mas mensurável, desde que se reúna uma quantidade suficiente deles.
O nome o diz: Kamioka Nucleon Decay Experiment, abreviado Kamiokande. Três mil toneladas de água em uma mina de zinco, 1 000 metros abaixo da superfície, cercadas por cerca de mil fotomultiplicadores.
O decaimento do próton nunca foi observado. Até hoje não foi encontrado.
Koshiba percebeu, contudo, que a mesma instalação poderia fazer outra coisa se fosse tornada mais sensível: medir neutrinos solares — e isso em tempo real e com indicação de direção, o que o experimento Homestake, com seu tanque de cloro, não conseguia. A reforma para o Kamiokande-II foi concluída no fim de 1986.
O 23 de fevereiro de 1987
Poucas semanas depois explodiu na Grande Nuvem de Magalhães uma estrela, a cerca de 168 000 anos-luz de distância. Foi a primeira supernova visível a olho nu desde 1604.
O Kamiokande-II registrou nesse dia, dentro de 13 segundos, onze neutrinos. Ao mesmo tempo o detector IMB, em uma mina de sal em Ohio, viu outros oito, e o observatório de Baksan, no Cáucaso, cinco. Ao todo 24 eventos — e com eles um novo campo de pesquisa.
O acaso temporal dificilmente pode ser superestimado. Se a reforma tivesse ficado pronta meio ano mais tarde, ninguém teria visto nada. O próprio Koshiba disse mais tarde que compreendeu naqueles dias o quanto na ciência depende da sorte — e o quão pouco se pode fazer a respeito, além de estar preparado.
Notável é também o que os eventos mostraram: os neutrinos chegaram horas antes da luz. Eles deixam o núcleo estelar em colapso imediatamente, enquanto a luz ainda precisa abrir caminho pelas camadas externas. O que soa como uma contradição é uma confirmação do modelo do colapso do núcleo.
Neutrinos solares com direção
O Kamiokande resolveu além disso uma questão que estava em aberto havia décadas. O tanque de Davis na Dakota do Sul contava átomos e fornecia uma soma ao longo de semanas. Se os neutrinos contados vinham realmente do Sol não era possível deduzir daí.
O Kamiokande via a direção. E os neutrinos vinham da direção do Sol. Com isso o problema dos neutrinos solares passou a ser definitivamente um problema da física e não mais um problema da técnica de medição.
Prêmio Nobel e repercussão
O Prêmio Nobel de 2002 Koshiba dividiu com Raymond Davis — os dois homens cujos detectores abordaram o mesmo enigma por dois lados — e com Riccardo Giacconi pela astronomia de raios X.
Seu legado mais importante não é, porém, uma medição, mas uma escola. De seu grupo de trabalho saiu Takaaki Kajita, que em 2015 recebeu ele próprio o Prêmio Nobel. E do Kamiokande surgiu o Super-Kamiokande, cujo sucessor Hyper-Kamiokande está atualmente em construção.
Koshiba morreu em 2020, aos 94 anos.
Termos relacionados
- SN 1987A — a supernova
- Astronomia de neutrinos — o campo fundado
- Takaaki Kajita — seu aluno
- Raymond Davis — seu colaureado
Fontes
- K. Hirata et al. (Kamiokande-II): Observation of a neutrino burst from the supernova SN1987A, Physical Review Letters 58, 1490 (1987).
- Fundação Nobel: Prêmio Nobel de Física 2002, motivação e palestra Nobel de Masatoshi Koshiba.