Philip Anderson, pioneiro em física da matéria condensada, morre aos 96 anos

Pensador avançado: o físico Philip Anderson fez uma contribuição vital para a nossa compreensão de como os elétrons se movem nos sólidos. (Cortesia: P W Anderson via Wikimedia Commons) O físico americano de matéria condensada Philip Warren Anderson morreu ontem aos 96 anos. Um dos mais célebres físicos de matéria condensada de sua geração, a pesquisa teórica de Anderson sobre a estrutura eletrônica de sistemas magnéticos e desordenados levou a uma melhor compreensão de metais e isoladores. Por esse trabalho, recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1977, que dividiu com o físico britânico Sir Nevill Mott e o físico americano John Hasbrouck van Vleck. Nascido em 12 de dezembro de 1923 em Indianapolis, Indiana, Anderson foi criado em Illinois, onde seu pai ensinou patologia de plantas na Universidade de Illinois em Urbana. Em 1940, Anderson estudou física na Universidade de Harvard, mas durante a Segunda Guerra Mundial foi convocado para trabalhar no Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA, passando o período de 1943 a 1945 pesquisando o design de antenas. Ele então retornou a Harvard trabalhando em um doutorado sob a supervisão de van Vleck, graduando-se em 1949. Anderson ingressou na Bell Telephone Laboratories em Nova Jersey, que fazia parte da empresa de telecomunicações AT&T. Foi lá que ele desenvolveu sua teoria da estrutura eletrônica dos sólidos. Muito do que sabemos sobre as propriedades eletrônicas de metais e semicondutores baseia-se na idéia de que elétrons com certo momento podem viajar livremente através de uma rede cristalina, enquanto outros não. Isso está incorporado na teoria quântica de condução de Felix Bloch, de 1928, que descreve a rede como um potencial elétrico periódico através do qual alguns elétrons (se comportando como “ondas de matéria”) difratam com facilidade. Na década de 1960, Anderson descobriu o que aconteceria em tal sistema se o potencial perdesse sua periodicidade. Isso pode acontecer, por exemplo, se a rede permanecer periódica, mas o potencial tiver um valor diferente em cada local da rede. Anderson descobriu que os elétrons seriam incapazes de se mover através de uma rede tão “desordenada” e, em vez disso, ficariam presos por átomos específicos. Se o distúrbio é suficientemente forte, os elétrons não podem formar uma corrente elétrica devido à interferência destrutiva entre diferentes caminhos de dispersão. Em vez disso, eles se localizam e não conseguem se propagar no espaço. Por essa previsão do que ficou conhecido como “localização Anderson”, ele recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1977, que compartilhou com van Vleck e Mott por suas “investigações teóricas fundamentais da estrutura eletrônica de sistemas magnéticos e desordenados”. A localização de Anderson já foi vista em vários sistemas, incluindo aqueles baseados em luz, microondas e átomos mantidos em um condensado de Bose-Einstein. Um laboratório “maravilhoso” A década de 1960 foi um período particularmente produtivo para Anderson. Ele também trabalhou na teoria da supercondutividade, na qual os elétrons de um material podem fluir sem resistência, e explorou as propriedades do hélio-3. Em 1967, Anderson passou oito anos em regime de tempo parcial na Universidade de Cambridge antes de retornar aos EUA para trabalhar em Princeton em 1975, enquanto ainda era afiliado ao Bell Labs. Anderson se aposentou do Bell Labs em 1984, quando o governo dos EUA acabou com a AT&T e começou a trabalhar em tempo integral em Princeton, onde continuou sua pesquisa sobre óculos giratórios – metais não magnéticos incorporados com elementos magnéticos espaçados aleatoriamente -, bem como supercondutores de alta temperatura. Em uma entrevista para o Physics World em 2006, Anderson disse que desfrutava principalmente de seus 35 anos no Bell Labs. “Nas três primeiras décadas, foi o laboratório mais maravilhoso do mundo”, disse ele. “Tínhamos liberdade, uma gerência esclarecida e um departamento de pessoal que nunca teve voz na direção do departamento de pesquisa. Tínhamos uma opinião muito alta de nós mesmos, mas isso era justificado. Esses foram os anos em que inventamos a tecnologia moderna. ” A ‘arrogância’ da física de partículas Anderson também fez contribuições cruciais para outros campos da física. Em particular, em 1962, ele publicou um artigo agora famoso sobre como o fóton adquire massa. Foi citado dois anos depois por Peter Higgs em seu próprio artigo sobre a descoberta de um mecanismo para entender a origem da massa – uma teoria pela qual Higgs e François Englert ganharam o Prêmio Nobel de Física de 2013. O mecanismo foi posteriormente confirmado pela descoberta do bóson de Higgs no Large Hadron Collider do CERN em 2012. Embora Anderson tenha observado que o bóson de Higgs poderia ter sido chamado de “bóson de Anderson-Higgs” em reconhecimento ao seu trabalho, em 2013 ele disse à Physics World que a Academia Sueca tomou “uma decisão perfeitamente razoável” para conceder o prêmio a Higgs e Englert . “Eu também acho que a confusão sobre a parte teórica do trabalho é um pouco excessiva em relação ao gigantesco esforço experimental”, acrescentou. Consulte Mais informação Freeman Dyson: não ortodoxo até o fim No final da década de 1980, Anderson foi crítico crítico do Super Collider Superconducting (SSC), de US $ 4,4 bilhões, que os EUA planejavam construir em Waxahachie, Texas, como a próxima grande máquina em física de partículas. Em 1987, Anderson famosa prestou testemunho ao Senado dos EUA, no qual se preocupava que os enormes custos do colisor circular de 87,1 quilômetros de circunferência forçassem cortes a outros orçamentos científicos. Ele estava longe de ser o único físico que tinha tais preocupações e, apesar de cerca de US $ 2 bilhões serem gastos na escavação de partes do túnel subterrâneo do SSC e na construção de vários prédios, o colisor foi cancelado em 1993, quando o preço final estimado do projeto já havia chegado. quase triplicou para US $ 12 bilhões. De fato, Anderson sustentava uma visão cética da física de partículas e a crença no campo por alguns de que merecia mais financiamento que outras áreas. “Existe uma grande arrogância e falta de recato sobre todo esse campo, que me dá nos nervos”, disse ele à Physics World em 2006. “Os teóricos das partículas dizem [they’re] descobrir a ‘mente de Deus’. Não é a mente de Deus. Em primeiro lugar, não há Deus e, em segundo lugar, a física de partículas não pode explicar coisas como supercondutividade, vida e consciência. Não contribui para explicar como o mundo realmente funciona. ” Ele também sustentou a opinião de que os teóricos das partículas devem mais do que pensam aos teóricos da matéria condensada como ele, particularmente por terem desenvolvido o conceito de “simetria quebrada” na década de 1950. Vistas emergentes Durante sua carreira, Anderson escreveu vários livros científicos, incluindo Conceitos de Sólidos, Noções Básicas de Física da Matéria Condensada (1997) e Mais e Diferente (2012). Ele também contribuiu para a filosofia da ciência, escrevendo um artigo agora famoso “Mais é diferente” para a ciência em 1972. Isso estabeleceu as limitações do “reducionismo”, segundo as quais toda a ciência pode, em teoria, derivar apenas de um alguns princípios fundamentais. Anderson acreditava em “emergência”, que afirma que tudo o que observamos em um nível obedece às leis em um nível mais primitivo, mas que essas observações não podem necessariamente ser deduzidas desse nível. Ele até o apelidou de “princípio de Deus”, mas disse ao mundo da física que não refletia nenhuma crença religiosa. “Não sou tão ateísta quanto Richard Dawkins, mas sou muito próximo”, disse ele. Anderson recebeu a Medalha Nacional da Ciência em 1982 e esteve envolvido na formação do Instituto interdisciplinar de Santa Fe, que explora a ciência da complexidade. Ingressou como professor emérito em 1985 e em 1996 Anderson tornou-se professor emérito em Princeton. De fato, Anderson permaneceu ativo como físico nos anos 80 e 90, sendo inclusive nomeado como o “físico mais criativo do mundo” por uma análise estatística em 2006. Ele continuou a revisar livros, incluindo uma revisão para o Physics World em 2013 de uma biografia de seu quase contemporâneo Freeman Dyson, que morreu em fevereiro. Sua última carta ao mundo da física foi publicada em 2017. Fora da física, Anderson era um entusiasta caminhante e jardineiro, além de um entusiasta do jogo de tabuleiro chinês Go, onde era um “mestre de primeiro grau” certificado.