Por Thiago Oliveira Delmiro Neves

Em 17 de fevereiro de 2017, um artigo entitulado “Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen” (Observação da transição Wigner-Huntington em hidrogênio metálico, em tradução livre) alegando a obtenção da forma metálica do hidrogênio foi publicado por Ranga P. Dias e Isaac F. Silvera (Universidade de Harvard) no jornal Science. O hidrogênio metálico, provavelmente presente em gigantes gasosos, como Júpiter, tem sido buscado desde 1935, quando os cientistas Eugene Wigner e Hillard Bell Huntington previram a transição do hidrogênio molecular em metal a pressões de 25 GPa (pouco menos de 250.000 ATM), sendo sua produção, até então, um grande desafio para a Física de Matéria Condensada.

As condições a que o gás estava submetido no experimento descrito eram de 495 GPa e uma temperatura de 5,5 K (-267,65°C). Tais condições foram possíveis a partir da compressão do hidrogênio entre dois diamantes especialmente confeccionados para suportar a pressão necessária. De acordo com a publicação, medições espectroscópicas foram utilizadas para verificar o estado atômico da substância, que se tornou opaco enquanto a pressão aumentava e, por fim, brilhante, refletindo aproximadamente 91% da luz que incidia sobre ela.

Após o experimento, o suposto hidrogênio metálico foi mantido a 495 GPa, uma pressão superior à do centro da Terra, para que outros testes sejam feitos, pois usualmente os diamantes se rompem após a liberação da pressão.

Atingir o estado metálico do hidrogênio proporcionaria várias inovações, como a supercondução em aparelhos eletrônicos – já que o hidrogênio metálico permaneceria com sua configuração atômica em temperatura ambiente e possivelmente seria metaestável depois de despressurizado –; o seu uso como combustível de foguetes (substituindo a utilização de hidrogênio líquido); a diminuição do custo de manutenção de trens com sistema de levitação magnética (Maglev); a maior eficiência na produção e transmissão de energia elétrica; máquinas de imagem por ressonância magnética que não necessitariam do resfriamento à temperatura de fusão do hélio (-272,2°C) e uma nova geração de veículos elétricos muito mais eficientes.

Contudo, após a publicação dos cientistas de Harvard, várias críticas surgiram em relação à conclusão dos pesquisadores. Paul Loubeyre, físico da Comissão Francesa de Energia Atômica, disse que não se convenceu pelas observações do artigo. Outros 4 especialistas alegam que ainda não acreditam no afirmado e esperam por mais evidências para tal.

Questionou-se se a reflexibilidade era realmente do hidrogênio, pois o óxido de alumínio foi utilizado no polimento dos diamantes para evitar que se rompessem, podendo o óxido ter sido o responsável pela alta reflexão de luz. Outro ponto questiona a pressão atingida para a formação do composto metálico, pois a medição era baseada numa calibração imprecisa entre as voltas dadas no parafuso e a pressão dentro do compressor. O físico pela Universidade de Edinburgh, Eugene Gregoryanz, acrescentou que os pesquisadores apenas fizeram a medição de pressão no pico de sua intensidade, assim, não deixando claro como ocorreu a mudança de pressão durante o experimento. Além disso, os cientistas precisam mostrar que o óxido de alumínio não se torna metálico no intervalo de variação de pressão para que se possa demonstrar que apenas o estado metálico do hidrogênio estaria refletindo luz.

Distintos aspectos de metais também não foram verificados na substância, como a condutividade elétrica, sendo outro principal ponto de crítica aos pesquisadores, pois não haveria, dessa forma, evidências suficientes para fazer uma conclusão.

A princípio, tanto rigor pode parecer desestimulante a quem faz ciência, contudo, é justamente a rigorosidade científica que nos permite verificar se uma afirmação é verdadeira ou não. A afirmação dos cientistas se fortalecerá ao vencer os desafios necessários do ceticismo, ou, se não confirmada verdadeira, modificações deverão ser feitas à hipótese de obtenção do hidrogênio metálico para que a ciência possa alcançar sua produção.

O método científico ainda é o melhor e único meio de atingir a verdade, em que devemos, como diz Neil deGrasse Tyson em sua série Cosmos, sempre seguir as evidências, aonde quer que elas levem. Assim, a Ciência pode se autocorrigir e avançar a cada experimento, guiando-nos à descoberta das maravilhas do nosso Universo.

Referências: 

Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen. Ranga P. Dias, Isaac F. Silvera. Universidade de Harvard, Cambridge, EUA. SCIENCE, 17 de Fevereiro de 2017. Disponível em http://science.sciencemag.org/content/355/6326/715.

Lab-Made 'Metallic Hydrogen' Could Revolutionize Rocket Fuel. Tia Ghose. Disponível em http://www.livescience.com/57645-elusive-metallic-hydrogen-created.html. Acesso em 22 de Fevereiro de 2017.

Doubts Cloud Claims of Metallic Hydrogen. Davide Castelvecchi. Disponível em https://www.scientificamerican.com/article/doubts-cloud-claims-of-metallic-hydrogen/. Acesso em 24 de Fevereiro de 2017.

Metallic hydrogen: Hard pressed. Ivan Amato. Disponível em http://www.nature.com/news/metallic-hydrogen-hard-pressed-1.10817. Acesso em 24 de Fevereiro de 2017.

Metallic hydrogen, once theory, becomes reality. Phys.org. Disponível em https://phys.org/news/2017-01-metallic-hydrogen-theory-reality.html. Acesso em 24 de Fevereiro de 2017.