O Universo, Da Molécula à Sequóia – Tomo I

C| Gazeta científica

As partículas elementares de tudo o que nos rodeia, incluindo daquilo que não conseguimos ver ou detectar, são os átomos. Por serem tão pequenos, são invisíveis; por serem indestrutíveis, são imanentes, e por serem fisicamente tão íntegros, são indivisíveis, pois os electrões, os protões e os neutrões que os constituem, não representam nenhuma entidade fundamental quando isolados. 

Depois do pai da Teoria Atómica, John Dalton (1766 – 1844), de quem falámos na passada edição, sofrer o segundo e derradeiro acidente vascular cerebral (AVC) aos 78 anos, os seus fundamentos vêem-se ligeiramente desamparados e surge quem os queira contrariar – a existência dos átomos fora posta em causa, pois era impossível observá-los! Ora, com esta visão limitada dos acontecimentos, a Ciência corria o risco de sucumbir a uma recaída para o dogmatismo aristotélico. Embora as associações entre átomos fossem já conhecidas, na altura apenas como “compostos”, e a amálgama destes como “misturas”, pois um chá ou um café, por exemplo, são complexas misturas de compostos, a presença física dos primeiros era tida como um artifício intelectual, um ingrediente forçosamente necessário apenas para que o resultado final da equação fizesse sentido. No entanto, muitos cientistas, de rigorosos e honestos procedimentos, continuaram a nutrir e, de facto, a soldar os átomos de Dalton à realidade científica.

Amadeo Avogadro (1776 – 1856), assumidamente um exíguo e fugaz nobre italiano de contrastante título, Lorenzo Romano Amadeo Carlo Avogadro, Conte di Quaregna e Correto, foi um importante físico e matemático. Descobriu que volumes iguais de gases, submetidos a condições de temperatura e pressão equivalentes, possuem exactamente o mesmo número de partículas. Para metodizar os conhecimentos adquiridos até àquele ponto, tornou-se indispensável estabelecer novos termos e distinções. Nasce, então, um conceito criado pelo próprio Avogadro: a molécula. As moléculas seriam o resultado do agrupamento coeso de mais de um átomo, independentemente da sua natureza, ou seja, quando átomos do mesmo elemento se ligam, resulta, invariavelmente, numa molécula, sendo exemplo disso o azoto molecular, ou diazoto, um significativo componente da atmosfera que respiramos, que mais não é que a união de dois átomos desse preciso elemento (N₂). E o mesmo se sucede entre átomos com as maiores disparidades, o que acontece quando ao ferro (Fe), de número atómico 26 (vinte e seis), pois é detentor desse número de protões no seu núcleo, se une o oxigénio (O), de número atómico 8 (oito), resultando na molécula de óxido de ferro (Fe₂O₃), cuja forma cristalina é representada pelo mineral hematite. A compreensão geral carecia de uma expressão actualizada, que alterasse a ambiguidade e a redundância dos “compostos”. Assim, 1m³ (um metro cúbico) de dióxido de carbono (CO₂), possui o mesmo número de moléculas que 1m³ de oxigénio (O₂), verbi gratia. 

Significando “pequena massa”, do latim molesculum, o termo molécula foi rapidamente adoptado no âmbito da Ciência, mas os átomos só se abraçaram ao reconhecimento no início do século XX graças a um trabalho em particular de uma das mais brilhantes e inspiradoras mentes do seu tempo: Albert Einstein (1879 – 1955). De sonante nome, o carismático físico teórico e humanista, que certamente o meu caro leitor já terá visto, algures, com prolixos cabelos brancos e língua estendida até ao queixo, observou que partículas microscópicas moviam-se aleatória e freneticamente dentro de fluidos em repouso. Será, porventura, no mínimo, a meu ver, incrível, ou virtualmente inconcebível, a imagem de colocarmos cuidadosamente, por exemplo, um barquinho de madeira dentro de um tanque com água completamente serena, para depois o encontrarmos numa compulsiva e desvairada navegação. Em condições normais e devidamente controladas, isso não aconteceria, claro. Mas a resposta encontra-se nas proporções dos pares que interagem, ou seja, para que o barquinho se movesse aleatória e freneticamente, como disse, dentro de água, teria de ser tão pequeno, mas tão pequeno, que sofreria as influências físicas das constantes colisões perpetradas pelas moléculas que o envolvem. Em 1827, o botânico escocês Robert Brown (1773 – 1858) contemplou, ao microscópio, exíguos grãos de pólen de Clarkia pulchella Pursh (fadinhas-rosa) numa trémula cinesia dentro de uma suspensão aquosa. Para o cientista do Reino Vegetal, o pólen mexia-se por se tratar de uma entidade viva, embora a verdadeira razão não fosse essa. A causa de tal enigmático movimento é, precisamente, explicada pelas observações de Einstein e consequente tese, que não só prova a existência de átomos, como a de entidades formadas por eles, as moléculas, cuja irrefutável presença física faz mover partículas de dimensões superiores às suas, como o são os grãos de pólen. Se as moléculas de água encontrarem-se em movimento, fazem mover, com efeito, aquilo que está nas suas vizinhanças. Einstein intitulou o fenómeno de Movimento Browniano, em homenagem ao importante botânico, o primeiro a testemunhar esse belo feito da Natureza.

Antes das moléculas terem sido desvendadas por Amadeo Avogadro, o químico e meteorologista John Dalton já havia esboçado aquilo a que chamou de “partículas que compõem a água” (1808), porventura a base conceptual, visionária, ouso assim entender, das ideias que às dele sucederam. Os números 1 (um) e 2 (dois) dizem respeito à água, como composto, no estado sólido, e os números 5 (cinco) e 6 (seis) no estado líquido. 

Pedro Suárez