Neste episódio, o season-finale da 2ª Temporada, Sheldon recebe uma bolsa de pesquisa da Fundação Nacional da Ciência (National Science Foundation, NSF) para ir ao Ártico e procurar um monopolo magnético. Ele se anima, pois caso conseguisse achá-lo, finalmente ganharia seu prêmio Nobel.
O que é um monopolo magnético? O vocábulo grego “Mono” significa “único”, mas todos os ímãs feitos ou encontrados até hoje sempre têm ao menos dois polos, denominados Norte e Sul. Na minha infância, brincava com ímãs que tinham dois polos e eram assim:
O polo Norte de um ímã sempre atrai o polo Sul de outro íma, ao passo que polos semelhantes (Norte-Norte e Sul-Sul) sempre se repelem.
Se algum dia descobrirem um monopolo magnético, o prêmio Nobel é certo. Então vale a pena tentar. E se você quisesse dar uma de esperto e tentasse fazer um monopolo cortando um ímã ao meio? Pode tentar fazer isso em casa, com um serrote e o ímã de algum amigo:
Que pena. Você acabou fazendo dois ímãs menores, cada um com polos Norte e Sul próprios. Tente de novo. O mesmo continuará ocorrendo:
Ad infinitem (ou, mais precisamente, qualquer que seja a expressão latina que signifique “até o menor pedaço”). Você chegará a um ponto em que terá cortado o íma em um pedaço tão pequeno que ele será do tamanho de um átomo (Átomo, uma palavra grega que significa “indivisível”). Ainda assim, o átomo frequentemente se comporta como um ímã, mas sempre com polos Norte e Sul, e não se pode cortá-lo em pedaços menores. Bom, com muito dinheiro você pode até cortar o átomo em partículas subatômicas: prótons, nêutrons e elétrons, mas até mesmo estes pequenos ímãs sempre têm polos Norte e Sul magnéticos. Com mais dinheiro ainda, é possível cortar os prótons e nêutrons em suas menores partículas, os quarks, mas ainda assim você terá ímãs com polos Norte e Sul. Ninguém sabe se é possível cortar um elétron ou um quark, mas os físicos de partículas continuam tentando.
Os monopolos magnéticos têm intrigado físicos por mais de um século. No final do século XIX, o teórico escocês James Clerk Maxwell resumiu tudo o que já era conhecido acerca da eletricidade e do magnetismo a apenas quatro equações (elas não eram tão simples assim da maneira que ele as escreveu, mas de lá pra cá nós as deixamos mais enxutas). Aquelas equações mostravam uma bela simetria de forma entre a eletricidade e o magnetismo. Na verdade, foi um dos pontos em que faltava simetria entre a eletricidade e o magnetismo que levou Maxwell a adicionar um termo à equação, e como resultado disso, ele previu (corretamente) que a luz é composta de campos eletromagnéticos pulsantes. Este foi um dos momentos mais incríveis de toda a Física.
No entanto, ainda resta uma enorme falta de simetria nas equações de Maxwell. Monopolos elétricos estão presentes por todos os lugares: elétrons são monopolos de uma carga e prótons são monopolos da outra. Contudo, nunca foi encontrado um único monopolo magnético. Somos obrigados a colocar um zero nas equações de Maxwell que quebra o tratamento simétrico da eletricidade e do magnetismo. Hoje, após mais de cem anos, teorias modernas como a teoria das supercordas predizem a existência de monopolos magnéticos. Todavia, uma vez que poucas são as coisas que a teoria das supercordas não prediz, esta é uma questão que ainda há de ser provada por experimento, e talvez pelo experimento de Sheldon…
Os cientistas têm procurado monopolos magnéticos, em particular nos anos 80, quando foram preditos pela Grande Teoria Unificada, a qual era belíssima, teoricamente instigante, e errada. A ideia de Sheldon era pegar as fundamentações advindas da teoria das supercordas e usá-las para aprimorar o velho modelo experimental, utilizando-se do campo magnético da Terra para ampliar suas chances. Da mesma maneira que é possível coletar mais chuva e medir com maior precisão o índice de precipitação ao colocar um funil no topo de um cilindro, a ideia de Sheldon era a de usar o campo magnético da Terra como um funil para monopolos magnéticos. Curiosamente, o polo “Norte” magnético da Terra é o polo “Sul” do ímã da Terra e vice-versa. Isso significa que os polos “Norte” magnéticos apontariam para o Ártico, enquanto os polos “Sul” magnéticos apontariam para a Antártida. (Há uma brecha que diz que os monopolos não podem estar se movendo a altas velocidades. Se prestar atenção ao diálogo do episódio, ouvirá Sheldon dizendo “monopolos magnéticos em baixa velocidade” ). Os roteiristas da série sabiam que a Antártida fica inacessível durante o mês de maio (época em que o season-finale foi ao ar), então mandaram Sheldon e seus amigos para o Ártico.
Os programas polares da Fundação Nacional da Ciência auxiliam cientistas, eu incluso, no transporte dos equipamentos e dos próprios cientistas a regiões polares para que conduzam sua ciência. Eles nos dão equipamentos, treinamento e apoio para que não acabemos morrendo em campo. Para este episódio, a Fundação Nacional da Ciência cedeu o uso de seu logo oficial à série, o qual pode ser visto nos caixotes de madeira dos rapazes. As vestimentas dos rapazes são exatamente iguais àquelas dadas aos cientistas do programa polar verdadeiro: suas jaquetas vermelhas são extremamente quentes e foram apelidadas de “Vermelhão” pelos cientistas polares. Até mesmo as grandes botas isoladas brancas (às vezes, azuis), que são chamadas de “botas de coelho” são dadas aos reais cientistas pela Fundação Nacional da Ciência. Eis uma foto de nossa equipe científica vestindo o equipamento no gelo:
Um fato interessante para impressionar seus amigos quando estiverem assistindo a uma reprise deste episódio: os diagramas no quadro branco do apartamento de Sheldon e Leonard mostram equações e diagramas clássicos que descrevem monopolos magnéticos.
Tradução feita por Hitomi a partir de texto extraído de The Big Blog Theory, de autoria de David Saltzberg, originalmente publicado em 20 de Setembro de 2009.
The Big Blog Theory (em Português!) 