Volume 7 - Capítulo 605

Capítulo 605: Por que os núcleons se mantêm unidos?

A aula parecia ter acabado de começar.

Lu Zhou abriu suavemente a porta dos fundos e olhou para o professor de meia-idade de frente para a turma. Ele não interrompeu os alunos que ouviam a palestra, nem aqueles com a cabeça na mesa. Encontrou um lugar discreto e se sentou.

A inspiração não surgia do nada; ele precisava ir em busca dela.

Uma citação de Fermi ressoou na mente de Lu Zhou: pensar em problemas fáceis dependia da compreensão de problemas esotéricos.

Isso parecia se aplicar tanto à matemática quanto à física.

Quando estava em Princeton, sempre que encontrava um problema que não conseguia entender, Lu Zhou dedicava tempo para dar aulas a alunos de graduação ou ia às aulas de outros professores em busca de inspiração.

Como quando estava estudando a conjectura de Goldbach; as aulas de teoria dos números do Professor Fefferman lhe deram muita inspiração. Não porque o conteúdo da aula de Fefferman era profundo e complexo, mas pelo contrário. As aulas de Fefferman eram de material fácil…

Quando o professor no palco terminou de escrever no quadro-negro e limpou a garganta, começou a falar.

“Mecânica quântica é um campo muito difícil. Se você realmente se aprofundar, seu conteúdo subverterá sua compreensão do micro-universo, da própria física e até mesmo da filosofia. Embora eu soe chato, não recomendo que vocês durmam na primeira aula…”

Houve risos na sala de aula, e Lu Zhou, sentado na última fila, não pôde deixar de sorrir.

Parecia que este professor era um jovem acadêmico. No mínimo, ele não lia palavra por palavra de uma apresentação de PowerPoint.

No entanto, sua voz não era alta o suficiente.

Porque o cara dormindo ao lado de Lu Zhou não acordou.

O professor olhou para os alunos e deu de ombros. Então continuou: “Todos nós sabemos que o reator de demonstração STAR-2 em Haizhou foi acionado com sucesso sob o comando do Professor Lu de nossa escola. A tecnologia de reator de fusão controlável do nosso país está na vanguarda mundial, e somos o único país com um reator comercial.”

Lu Zhou, sentado na última fila, ficou um pouco sem graça.

*Por que um professor de mecânica quântica está falando de mim?*

*Não é como se esta fosse uma aula de física de plasma.*

No entanto, o professor no palco estava bastante entusiasmado, e os alunos no auditório também estavam interessados. O cara que estava dormindo ao lado de Lu Zhou acordou e olhou para o professor com uma expressão confusa no rosto.

De repente, Lu Zhou notou o nome e o número de telefone do professor escritos na página de rosto do livro didático de mecânica quântica, que estava sob o braço do aluno.

*Zhang Zhiongqing?*

*Nunca ouvi falar dele…*

“De acordo com os dados públicos, o reator de demonstração STAR-2, ou reator Pangu, tem uma temperatura interna do núcleo nuclear de 130 milhões de graus, quase nove vezes a temperatura do núcleo do sol!”

Os alunos na sala de aula ficaram impressionados, e o Professor Zhang, que estava de pé no palco, percebeu que havia conseguido captar a atenção dos alunos. Então, imediatamente, continuou com mais informações.

“Temperaturas normais não suportam uma temperatura como essa. Então, o reator de demonstração STAR-2 do nosso país usa confinamento magnético para restringir a mistura de deutério-trítio, confinando-a em uma gaiola magnética.

“Então surge a questão, meus alunos, qual temperatura é necessária para a reação de fusão? Em outras palavras, por que a reação de fusão não é realizada à temperatura ambiente?”

A sala de aula ficou em silêncio.

O cara sentado ao lado de Lu Zhou resmungou.

“Claro que não…”

Lu Zhou arqueou as sobrancelhas, interessado. Estava prestes a pedir a opinião dele, mas o aluno falou primeiro: “Se fosse realizada à temperatura ambiente, não seria fusão nuclear.”

Lu Zhou: "..."

“Há algum aluno que possa se levantar e nos dizer a resposta?”

Os olhos do Professor Zhang varreram a sala. Quando ninguém levantou a mão, ele disse: “Vocês receberão pontos extras se responderem a esta pergunta.”

Houve uma comoção na sala de aula.

Metade dos alunos na sala levantou as mãos.

O professor acenou para uma aluna gênio de óculos que estava sentada na primeira fila. Ela respondeu rapidamente: “Eu sei! É porque o núcleo é carregado positivamente, então há uma força de repulsão de Coulomb entre os núcleos. Somente quando os dois núcleos estão próximos o suficiente, a força de interação forte pode superar a repulsão de Coulomb e polimerizar os dois núcleos. Vendo de forma macroscópica, seria necessário aumentar o calor no sistema e acelerar o movimento térmico das moléculas no sistema para criar energia cinética suficiente para causar uma reação de fusão.”

“Boa resposta.” O professor anotou o nome dela e limpou a garganta. Então sorriu e perguntou: “Então a próxima pergunta é: por que a interação forte só ocorre a curtas distâncias?”

“Por causa... da força de curto alcance?”

“Essa é uma explicação de livro didático do ensino médio, não é exatamente o que estou procurando.” O Professor Zhang sorriu e fez um gesto para a aluna se sentar. Então disse: “Vocês já são universitários, então devem saber o ‘porquê’, além do ‘o quê’.

“A teoria quântica de campos nos diz que a interação entre partículas não é um efeito de ação à distância, mas é realizada usando um bóson como intermediário. Por exemplo, as ondas eletromagnéticas são fótons, e a interação forte é um glúon ou um méson, as interações fracas são os bósons W e Z… Alguns podem perguntar: o que isso tem a ver com o alcance da força de que estamos falando?”

O Professor Zhang se voltou para o quadro-negro e começou a escrever.

“Quando ocorre espalhamento entre dois férmions resolvíveis (p+k→p’+k’), sob a aproximação de Berne, podemos concluir que a seção transversal de espalhamento e a interação têm uma relação…”

[

= -iV(q)(2π)δ(Ep’-Ep) , (q = p’-p)]

[...]

*Quem sou eu?*

*Onde estou?*

O aluno sentado ao lado de Lu Zhou estava confuso. Ele olhou para o quadro-negro e achou que estava sonhando.

“Caramba, isso não deveria ser fusão nuclear… Que dia é hoje?”

Tinha se passado apenas dois segundos, e ele sentiu que havia perdido uma aula inteira.

Ele não era o único que se sentia assim.

Menos da metade da turma foi capaz de entender o que o Professor Zhang escreveu no quadro-negro.

Lu Zhou olhou para o cara confuso ao seu lado e sorriu, perguntando baixinho: “Você quer saber?”

“Quero… Você entende?” O cara confuso olhou para Lu Zhou. Talvez porque acabara de acordar, ele não reconheceu Lu Zhou.

Lu Zhou sorriu e disse: “Se você quiser, eu te ensino.”

O Professor Zhang parou de escrever e se virou. Então olhou para os alunos confusos e sorriu.

*É normal ficar confuso.*

*Mecânica quântica é a parte difícil da física.*

*Especialmente quando se trata de cálculos, é necessário ter um certo conhecimento de matemática.*

Ele poderia escrever uma conclusão sem problemas, mas se alguém o fizesse calcular um problema de mecânica quântica na hora, ele talvez não conseguisse fazê-lo no tempo de uma aula.

“O processo de cálculo desta parte é muito complexo.” O Professor Zhang jogou o giz na mesa e sorriu com as mãos atrás das costas. Ele disse: “Quem conseguir terminar o resto da equação, eu darei nota máxima nas avaliações não-exames, e não precisará mais vir às minhas aulas.”

A sala de aula ficou em silêncio mortal.

Os alunos se entreolharam.

Até os alunos de pós-graduação que vieram por diversão estavam confusos.

O Professor Zhang sorriu e balançou a cabeça. Estava prestes a dar este problema como tarefa desafiadora de casa, mas então ouviu alguém falar do fundo da sala de aula.

“Posso usar o quadro-negro?”

Zhang Zhiongqing: “… ???”