Raymond Davis júnior

Raymond Davis júnior (14 de outubro de 1914 – 31 de maio de 2006) foi um químico norte-americano. Foi o primeiro a detectar neutrinos provenientes do Sol — e manteve-se por três décadas fiel a um resultado que ninguém conseguia explicar.

Em 2002 recebeu por isso o Prêmio Nobel de Física, aos 88 anos de idade.

Um químico entre físicos

Davis estudou química e doutorou-se em 1942 em Yale em química física. Depois do serviço militar chegou em 1948 ao Brookhaven National Laboratory e procurou ali uma tarefa.

O fato de ele não ser físico não é secundário nesta história. A tarefa que ele se propôs era tida entre os físicos por sem perspectiva. Para um químico ela era um difícil problema de separação — e problemas de separação se resolvem.

O número com que tudo começou

John Bahcall calculou quantos neutrinos o Sol fornece. Daí decorria quantos átomos de argônio surgiriam em um tanque com percloroetileno: cerca de um a cada dois dias.

Um átomo a cada dois dias, em 615 toneladas de líquido, entre cerca de 10³⁰ outros átomos. A maioria dos especialistas considerava impossível retirar tão poucos átomos e ainda por cima ter certeza de não ter perdido nenhum.

A montagem é descrita em detalhe na página sobre o experimento Homestake.

O cuidado que fez a diferença

O que distinguia Davis não era a ideia, mas a verificação.

Ele introduzia no tanque quantidades conhecidas e minúsculas de argônio e as retirava de novo — o rendimento ficava acima de 90 por cento. Com isso ficava comprovado que seu procedimento realmente encontra quase todos os átomos.

Ele verificou se seu tanque respondia a alguma outra coisa além dos neutrinos solares. Entre outras coisas, montou um aparato junto a um reator nuclear e ali não encontrou, como esperado, nada — pois os reatores emitem antineutrinos, e estes não podem desencadear a reação nuclear utilizada.

E repetiu sua medição ao longo de décadas, campanha após campanha, cada uma com dois meses de duração.

O resultado que ninguém queria

A partir de 1968 havia números: Davis encontrava cerca de um terço da taxa calculada por Bahcall.

As explicações mais próximas eram que Bahcall calculava errado ou que Davis media errado. Ambos verificaram durante décadas, e ambos não encontraram erro algum.

Não foram anos fáceis. Um experimento cujo resultado todos têm por um engano é uma situação difícil de suportar — sobretudo quando são precisas décadas até que isso mude.

A confirmação tardia

Em 2002 o Sudbury Neutrino Observatory mostrou que os neutrinos que faltavam não haviam desaparecido, mas apenas se convertido — em tipos aos quais o tanque de cloro de Davis não podia, por princípio, responder.

Sua medição estivera correta desde o início. Ela apenas havia medido outra coisa que não a suposta por todos, e exatamente nisso residia a descoberta.

No mesmo ano recebeu o Prêmio Nobel, junto com Masatoshi Koshiba.

Repercussão

Davis morreu em 2006. Seu experimento funcionou de 1968 a 1994 — vinte e seis anos, nos quais ele contou ao todo cerca de dois mil átomos de argônio.

Nas mesmas galerias da mina de Homestake surge hoje o detector distante do DUNE, com 68 000 toneladas de argônio líquido. A montanha em que um único homem contava átomos abriga, uma geração depois, um dos maiores empreendimentos da física de partículas.

O verdadeiro legado de Davis é, contudo, uma postura: não explicar para longe um resultado que não se encaixa no quadro — mas verificá-lo até que se mostre que não era a medição que estava errada, e sim o quadro.

Termos relacionados

• Experimento Homestake — sua instalação
• John Bahcall — a previsão
• Problema dos neutrinos solares — o achado
• Masatoshi Koshiba — seu colaureado

Fontes

• R. Davis Jr., D. S. Harmer, K. C. Hoffman: Search for Neutrinos from the Sun, Physical Review Letters 20, 1205 (1968).
• Fundação Nobel: Prêmio Nobel de Física 2002, motivação e palestra Nobel.