Regularização Dimensional e Teoria Quântica de Campos em La Plata

Esse texto consiste em quase sua integridade de uma tradução de uma comunicação privada do professor Wolfgang Bietenholz da Universidade Nacional Autônoma do México que chegou até mim. Qualquer erro aqui presente é de minha responsabilidade dado que o original é muito mais preciso. Na eventualidade do professor Bietenholz disponibilizar o original, muito mais interessante, eu colocarei o link nesse post.

PS: O professor Bietenholz colocou no arXiv o artigo original, em inglês e espanhol, aqui

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A Teoria Quântica de Campos é um dos pilares da física contemporânea, descrevendo praticamente tudo que nós conhecemos na escala miscroscópica. É ela que está por trás do Higgs por exemplo. Um dos primeiros dramas dela foi que quando se começou a estudá-la, na década de 30, as contas davam resultados um pouco, desconcertantes vamos dizer. Por exemplo a carga elétrica do elétron parecia ser infinita. E perceba que toda a matéria tem elétrons por aí dentro dos átomos. Dado que a quando você senta numa cadeira a repulsão elétrica entre os elétrons da sua bunda e da cadeira não é infinita dá pra perceber que tem alguma coisa errada.

Infelizmente o Hitler quis brincar de War com a Europa e os físicos tiveram que parar de trabalhar com essas coisas para ajudar a chutar a bunda dele, tipo fazendo a bomba nuclear. Mas quando acabou a guerra todo mundo voltou a estudar esse problema e em alguns anos se descobriu uma coisa chamada regularização que permitia transformar esses infinitos em números razoáveis que batiam com os experimentos. Por conseguir entender como isso funciona para o eletromagnetismo  uns caras chamados Richard Feynman, Julian Schwinger e Sin-Itiro Tomonaga ganharam o Nobel de 1965.

Até aí beleza. Mas o chato é que os métodos de regularização usados no eletromagnetismo não funcionavam para as outras forças, como a força nuclear fraca. Paralelo a isso, em 1964 dois professores da Universidade de Buenos Aires (UBA), Juan José Giambiagi e Carlos Guidio Bollini, estavam particularmente interessados em algumas aplicações matemática à teoria quântica de campos e junto com A. González Domínguez propuseram um novo método de regularização para o eletromagnetismo. Mas em 1966 a Argentina sofreu um golpe de estado e o governo militar suspendeu a autonomia universitaria além de descer o cacete nas pessoas que protestaram contra isso na UBA. Como resultado muitos professores se demitiram, em particular Bollini e Giambiagi mudaram para Universidade de La Plata.

Em 1971 Bollini e Giambiagi tiveram uma idéia nova para a regularização. Em resumo eles faziam todas as contas em um espaçotempo com um poucos mais ou um pouco menos de 4 dimensões, e depois só viam o que acontecia quando você tomava o limite para exatamente 4 dimensões! E surpreendetemente dava tudo certo, a chamada regularização dimensional do título. Eles mandaram um artigo para o Physics Letters B da editora holandêsa Elsevier, onde mostravam o método para um modelo não-realista, uma prova-de-conceito. O artigo foi recebido no dia 18/10/1971 mas os editores recusaram o mesmo.

Carlos Guidio Bollini

Então os argentinos escreveram um novo artigo explicando o método para o eletromagnetismo e mandaram para o Il Nuovo Cimento, da Sociedade Italiana de Física, onde foi recebido no dia 18/02/1972. Três dias depois dois físicos holandeses, Gerard t’Hooft (boa sorte pronunciando esse sobrenome) e Martinus Veltman, mandaram um artigo para o Nuclear Physics B (também da Elsevier) sugerindo o mesmo método, mas dessa vez eles mostravam que dava certo também para a interação nuclear fraca. O artigo holandes foi rapidamente publicado no dia 01/07/1972 (quatro meses depois), mas curiosamente o artigo original argentino foi publicado posteriormente no Physics Letters B no dia 07/08/1972 (quase 10 meses depois do recebimento). Desse modo o artigo holandes foi publicado antes, embora seja um trabalho posterior ao argentino. Os holandeses ainda conheciam o trabalho argentino, tanto que o citaram na forma de preprint. Ainda mais curioso é o fato de Veltman ser um membro do conselho editorial do Physics Letters B na época.

Juan José Giambiagi

Entenda, a regularização dimensional é o que permite fazer contas com as forças nucleares fortes e fracas, a sua existência foi essencial para estabelecer o Modelo Padrão da Física de Partículas. Tanto que t’Hooft e Veltman ganharam o prêmio Nobel de 1999 por elucidar a estrutura da interação fraca! E o Nobel ao citar outros 15 pesquisadores importantes para tal descoberta omitiram a dupla argentina! Dupla essa que emigrou para o Brasil após serem perseguidos por um segundo golpe militar, ambos tendo trabalho no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) no Rio de Janeiro. Giambiagi ficaria no Rio até sua morte em 1996, ao passo que Bollini regressou a Argentina após o fim dos governos militares, onde permaneceu até falecer em 2006.

Frequentemente as pessoas no Brasil reclamamdo quão injustiçado foi Cesar Lattes por não ter recebido o Nobel pela descoberta no píon, sendo que o laureado foi Cecill Powell. No entanto quase todos os livros de física nuclear e partículas creditam a ele o experimento com as placas fotográficas que encontrou o píon. Ele é um dos ilustres injustiçados. Por outro lado parece que a Giambiagi e Bollini raramente é atribuída a regularização dimensional.  A página Wikipedia sobre renormalização explicitamente diz “dimensional regularization, invented by Gerardus t’Hooft and Martinus J. G. Veltman”, ao modo da maioria dos livros de Teoria Quântica de Campos. Então gostaria de aproveitar esse post para agradecer a essa dupla argentina por suas contribuições ao entendimento da física de partículas.

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