Watchmen: A Ciência do Doutor Manhattan

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Entre todos os personagens que povoam Alan Moore e Dave Gibbons relojoeiros , a figura azul brilhante do Dr. Manhattan se destaca como um ser divino que aparentemente está além da compreensão.

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No entanto, quando os cineastas de Vigilantes de 2009 aproximou do personagem, era essencial compreender o máximo possível sobre o Dr. Manhattan e seus estranhos poderes. Então eles pediram a ajuda de James Kakalios, professor de física da Universidade de Minnesota que escreveu o livro, A física dos super-heróis .

Atuando como consultor científico no filme, Kakalios orientou os cineastas sobre tudo, desde como é um laboratório de física até a psicologia por trás de cientistas de pesquisa obcecados. Mas muitas das conversas se concentraram no enigmático Doutor Manhattan, algo que Kakalios - um fã dos quadrinhos de Watchmen - ficou mais do que feliz em discutir.

'A maioria de [Dr. Os poderes de Manhattan, embora não todos, têm algum aspecto da mecânica quântica”, explica Kakalios. 'Nós conversamos sobre as coisas que você pode ver que os elétrons fazem, e você tem que dar um grande salto de fé para extrapolar isso para o Dr. Manhattan fazendo essas coisas, mas de alguma forma está na mesma ampla suspensão de descrença.'

No filme, assim como na aclamada série de quadrinhos em que se baseia, o Doutor Manhattan, de pele azulada, adquiriu suas habilidades depois de ser pego em uma câmara chamada 'subtrator de campo intrínseco'. De acordo com a história de Alan Moore e Dave Gibbons, a experiência o transformou em um super-herói baseado em quantum que aparentemente poderia existir fora do espaço e do tempo, se teletransportando e se dividindo em várias cópias diferentes de si mesmo.

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Newsarama conversou com o professor Kakalios sobre algumas de suas teorias sobre a ciência por trás do Dr. Manhattan - primeiro... o que é um 'subtrator de campo intrínseco'?

'Na graphic novel, Wally Weaver diz: 'E se houvesse algum tipo de campo mantendo tudo junto, exceto a gravidade?' Eles chamam isso de campo intrínseco.

Embora o termo 'campo intrínseco' não seja usado para descrever esse conceito na ciência real, a ideia tem uma base na realidade.

'Os cientistas agora estão dizendo: 'Além da gravidade, que outras forças estão mantendo as coisas juntas?'', diz ele. 'Eletromagnetismo é basicamente a força que mantém seus átomos juntos, e então há uma força nuclear forte e uma força nuclear fraca que trabalham no interior de seus núcleos, dentro de seus átomos. E a força forte mantém seus núcleos juntos.

'Hoje cedo, sentado em um colóquio de um dos meus colegas, ele estava falando sobre a unificação da força forte, a força fraca e a força eletromagnética. Só ocorre em uma energia tão vasta que não podemos sequer imaginar criá-la”, diz Kakalios. “Você precisaria de um acelerador de partículas um trilhão de vezes mais poderoso do que o acelerador de partículas mais poderoso já construído para atingir esses regimes.

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“Então essa câmara é muito difícil em que Jon Osterman fica preso. Mas esses são os tipos de detalhes que, em termos de história, não são muito significativos. E embora exija um nível de poder quase inimaginável, é algo que você pode encontrar sob o amplo pincel da física quântica.

Então, entendendo essa ideia fictícia da ciência de um 'campo intrínseco', a próxima pergunta é óbvia: se você pudesse desligar o campo intrínseco de alguém, o que aconteceria?

'Não haveria eletromagnetismo para manter os átomos juntos, não haveria força forte para manter os núcleos dos átomos juntos', diz Kakalios. 'Você seria literalmente desintegrado no nível subatômico.'

'Agora, você certamente não seria capaz de se recompor. Mas sem isso, não há história”, acrescenta Kakalios. 'O primeiro salto de fé é que eles são capazes de, de alguma forma, produzir energia suficiente para rasgá-lo em pedaços, e o maior salto de fé é que ele é capaz de voltar.'

Falando em saltos, um dos aspectos-chave das habilidades do Dr. Manhattan é o teletransporte. Kakalios diz que enquanto 'teletransporte' não é exatamente um termo científico, existe um fenômeno da mecânica quântica chamado 'túnel quântico' que pode explicar a habilidade do Dr. Manhattan.

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“O tunelamento quântico é onde um elétron pode estar em um metal e de repente pode aparecer em outro metal, mesmo que esteja separado por um vácuo de espaço vazio”, explica ele. “E isso pode acontecer com alguma probabilidade, mesmo que o elétron nunca tenha energia suficiente para acender e pular de um metal para outro. Basicamente, por ter uma natureza ondulatória, parte da onda pode vazar de um metal e, se a onda se estender o suficiente, pode acabar no segundo metal. E então há uma probabilidade de que estará lá.'

Kakalios diz que o tunelamento da mecânica quântica é um conceito muito conhecido, tendo sido descoberto décadas atrás.

“Isso é algo que, no final das contas, não sei se alguém realmente entende isso completamente. Eles meio que se acostumam com isso”, ele ri. “Existem diodos de tunelamento em seu celular agora que fazem uso desse processo de mecânica quântica para regular as correntes para que seu celular funcione. E o tunelamento da mecânica quântica é a base para poder fazer microscópios que podem ver átomos individuais em superfícies. Então, em algum momento, entendemos isso bem o suficiente para podermos projetar dispositivos para que possamos torná-lo um fenômeno rotineiro. Mas é realmente muito bizarro que funcione.

'Em certo sentido, é como o teletransporte. Não gostamos de usar essas palavras', diz ele. 'Mas usamos uma palavra igualmente incompreensível: 'tunelamento'.

Como o Dr. Manhattan pode se controlar no nível quântico, seu teletransporte é provavelmente semelhante ao tunelamento quântico, teoriza Kakalios.

'Esta é uma daquelas coisas em que você diz: 'Bem, esta é a minha suspensão da descrença', mesmo que seja realmente verdade', diz ele.

“O doutor Manhattan obviamente pode ajustar sua função de probabilidade à vontade, então ele pode estender sua função de onda até Marte e garantir que ele apareça onde quer estar”, diz o especialista. 'Mesmo para elétrons, não sabemos como fazer algo assim. Mas há uma pequena pepita de alguma ciência real por trás de seu teletransporte.

Uma habilidade secundária a isso, nos quadrinhos e nos filmes, é a capacidade do Doutor Manhattan de estar em mais de um lugar ao mesmo tempo. Isso também poderia ser explicado cientificamente - mais ou menos.

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'Não é estritamente correto, mas esta é uma daquelas coisas em que há um fenômeno chamado 'defração', onde se uma onda passa por duas fendas estreitas, cria padrões de interferência. E em vez de ter uma única onda, você obtém esse padrão muito complicado', diz ele.

Se uma onda está passando por algum limite, pode parecer estar em vários locais ao mesmo tempo, explica Kakalios. Kakalios usou o exemplo de fazer um feixe de laser passar por uma tela, que funciona como uma série de fendas. Se você apontasse esse laser através de uma tela, em direção a uma parede ou superfície plana, os pontos de luz do laser mostrariam tantos pontos de luz em um padrão.

'Isso é luz de laser, e luz é uma onda. Mas você pode obter a mesma coisa com elétrons”, diz Kakalios. 'Mas você diz, espere um segundo; elétrons não são ondas. Os elétrons são pequenas pepitas de matéria. E, no entanto, a mecânica quântica diz que há uma onda associada ao movimento dos elétrons, e quando você faz isso corretamente, você pode realmente ter os elétrons criando o mesmo tipo de padrão que a luz do laser parece. E esse fenômeno é chamado de 'defração'.

'Em alguns casos, há uma questão de onde está o elétron? Está meio espalhado por toda parte', diz ele, 'Dr. Manhattan, presumivelmente, é capaz de fazer isso controlando sua função de onda da mecânica quântica.

“Agora, se este fosse o caso, é claro, o Dr. Manhattan não deveria ser capaz de controlar independentemente todos os caras. Todos devem fazer parte do mesmo padrão. Mas essa natureza ondulatória dos elétrons que leva aos padrões de defração é a mesma natureza ondulatória que leva aos fenômenos de tunelamento sobre os quais falei anteriormente. Portanto, tudo faz parte dos belos mistérios da mecânica quântica. E podemos ver alguns aspectos disso com o Dr. Manhattan.

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Nossa última pergunta para Kakalios é uma que, para muitas pessoas, pode ter sido a primeira - por que exatamente o Dr. Manhattan é azul? Embora a cor do Dr. Manhattan nos quadrinhos tenha sido provavelmente apenas uma escolha estética do artista, Kakalios diz que o motivo também pode estar relacionado à ciência.

'Conversei com o pessoal de efeitos especiais sobre por que o Dr. Manhattan pode ser azul, porque há uma razão física para isso', diz ele. “Existe um fenômeno chamado radiação Cerenkov. E se ele está vazando elétrons de alta energia, ele criaria um brilho azul ao seu redor. E presumivelmente, se ele mudasse a velocidade dos elétrons, ele até mudaria o azul escuro que ele era como ele faz no estúdio de TV no livro.

'Como ele teve que se reconstruir átomo por átomo, ele provavelmente tem todos os tipos de elétrons sobressalentes voando, dando-lhe um brilho azul', diz Kakalios. “E esses elétrons de alta velocidade também são emitidos de certos isótopos nucleares quando sofrem decaimento radioativo. E, em particular, digo estrôncio-90.

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'Então, se você expor alguém a um material radioativo na tentativa de causar câncer, e você quiser culpar a radiação emitida pelo Dr. Manhattan, esta é realmente uma maneira fisicamente consistente em que você pode vai fazer isso', diz ele. 'Você usaria estrôncio-90, e uma das características são esses elétrons de alta velocidade, chamados raios beta, e o Dr. Manhattan está constantemente vazando elétrons de alta velocidade, e é por isso que ele está brilhando em azul. Então ele tem uma espécie de assinatura radioativa que você pode associar a ele.

Claro, enquanto Kakalios pode teorizar sobre a ciência por trás do Dr. Manhattan, o fato é que não é qualquer tipo de fato concreto. Para o filme de 2009, no entanto, ele disse que deu a Zack Snyder e aos cineastas uma boa base para construir sua interpretação do personagem.

Além disso, ele acha que os geeks como ele que curtem esses tipos de quadrinhos e filmes também vão gostar de aprender pelo menos uma pequena parte da ciência por trás dos super-heróis.

— Não é como se eu tivesse provado que é assim que o Dr. Manhattan faz, porque tudo isso é simplesmente impossível. E se você está chateado ao descobrir que Watchmen é fictício, eu deveria ter dito: Alerta de spoiler!' Kakalios ri. “Mas há essa pequena pepita de mecânica quântica real que você pode encontrar dentro da estrutura da história fictícia.

'E se você usar isso como um ponto de partida para aprender um pouco de ciência real', disse ele, 'bem, como dizemos na física, melhor azul do que vermelho.'