Existem várias categorias de cientistas no mundo; aqueles de segunda ou terceira categoria fazem o seu melhor, mas nunca chegam muito longe. Depois há os de primeira categoria, aqueles que fazem descobertas importantes, fundamentais para o progresso científico. Mas depois há os gênios, como Galilei e Newton. Majorana era um desses. Ettore Majorana foi um físico teórico italiano que trabalhou em massas de neutrinos. Em 25 março de 1938, ele desapareceu sob circunstâncias misteriosas ao viajar de navio de Palermo para Nápoles. A equação de Majorana e os férmions de Majorana levam seu nome. Em 2006, o Prêmio Majorana foi estabelecido em sua memória.
Vida e trabalho
Dotado em matemática
Majorana nasceu em Catânia, Sicília. Matematicamente dotado, ele era muito jovem quando se juntou à equipe de Enrico Fermi em Roma como um dos "rapazes da Via Panisperna", que receberam seu nome do endereço da rua de seu laboratório.
O tio de Majorana, Quirino Majorana, era também um físico.
Ele começou seus estudos universitários em engenharia em 1923, mas mudou para física em 1928 a pedido de Emilio Segrè.:69–72 Os primeiros trabalhos de Majorana tratavam de problemas em espectroscopia atômica.
Primeiros trabalhos acadêmicos publicados
O primeiro artigo de Majorana, publicado em 1928, foi escrito quando era um aluno de graduação e coautor de Giovanni Gentile, Jr., um professor assistente do Instituto de Física em Roma. Este trabalho foi uma aplicação quantitativa inicial à espectroscopia atômica do modelo estatístico de Fermi da estrutura atômica agora conhecido como modelo de Thomas–Fermi, devido à sua descrição contemporânea por Llewellyn Thomas.
Neste artigo, Majorana e Gentile realizaram cálculos de primeiros princípios no contexto deste modelo que deram uma boa explicação das energias dos elétrons do núcleo observadas experimentalmente de gadolínio e urânio, e do desdobramento de estrutura fina das linhas de césio observado em espectros ópticos. Em 1931, Majorana publicou o primeiro artigo sobre o fenômeno da auto-ionização em espectros atômicos, designado por ele como "ionização espontânea"; um artigo independente no mesmo ano, publicado por Allen Shenstone da Universidade de Princeton, designou o fenômeno como "auto-ionização", um nome primeiro utilizado por Pierre Auger. Este nome desde então se tornou convencional, sem o hífen.
Majorana obteve seu título de Laurea em física na Universidade de Roma La Sapienza em 1929.
Em 1932, publicou um artigo no campo da espectroscopia atômica sobre o comportamento de átomos alinhados em campos magnéticos variáveis no tempo. Este problema, também estudado por I.I. Rabi e outros, levou a um importante sub-ramo da física atômica, o da espectroscopia de radiofrequência. No mesmo ano, Majorana publicou seu artigo sobre uma teoria relativística de partículas com momento intrínseco arbitrário, em que desenvolveu e aplicou representações de dimensões infinitas do grupo de Lorentz, e forneceu uma base teórica para o espectro de massa de partículas elementares. Como a maioria dos artigos de Majorana em italiano, permaneceu em relativo obscurantismo por várias décadas.
Experimentos em 1932 por Irène Joliot-Curie e Frédéric Joliot mostraram a existência de uma partícula desconhecida que sugeriram ser um raio gama. Majorana foi o primeiro a interpretar corretamente o experimento como exigindo uma nova partícula que tinha carga neutra e uma massa aproximadamente igual à do próton; esta partícula é o nêutron. Fermi pediu-lhe para escrever um artigo, mas Majorana não se importou. James Chadwick provou a existência do nêutron por experimento mais tarde naquele ano, e foi agraciado com o Prêmio Nobel por esta descoberta.
Majorana era conhecido por não buscar crédito por suas descobertas, considerando seu trabalho banal. Escreveu apenas nove artigos em sua vida.
Trabalho com Heisenberg, doença, isolamento
"A pedido de Fermi, Majorana deixou a Itália no início de 1933 com uma bolsa do Conselho Nacional de Pesquisa. Em Leipzig, Alemanha, ele conheceu Werner Heisenberg. Em cartas que posteriormente escreveu a Heisenberg, Majorana revelou que havia encontrado nele, não apenas um colega científico, mas um amigo pessoal caloroso.":71 Os nazistas chegaram ao poder na Alemanha quando Majorana chegou lá. Ele trabalhou em uma teoria do núcleo publicada em alemão em 1933 que, em seu tratamento de forças de troca, representava um desenvolvimento posterior da teoria do núcleo de Heisenberg.
Majorana também viajou para Copenhague, onde trabalhou com Niels Bohr, outro ganhador do Prêmio Nobel, e um amigo e mentor de Heisenberg.
"No outono de 1933, Majorana retornou a Roma em má saúde, tendo desenvolvido gastrite aguda na Alemanha e aparentemente sofrendo de esgotamento nervoso. Colocado em uma dieta rigorosa, ele se tornou recluso e se tornou severo em seus relacionamentos com sua família. Para sua mãe, com quem anteriormente havia compartilhado um relacionamento caloroso, ele havia escrito da Alemanha que não a acompanharia em suas férias de verão customárias à beira-mar. Aparecendo no instituto com menos frequência, logo estava mal saindo de sua casa; o promissor jovem físico havia se tornado um eremita. Por quase quatro anos, ele se isolou dos amigos e parou de publicar.":71
Trabalho final
Durante esses anos, em que publicou poucos artigos, Majorana escreveu muitos pequenos trabalhos sobre geofísica, engenharia elétrica, matemática e relatividade. Esses artigos não publicados, preservados na Domus Galileiana em Pisa, foram recentemente editados por Erasmo Recami e Salvatore Esposito.
Ele se tornou professor titular de física teórica na Universidade de Nápoles em 1937, sem precisar fazer um exame devido à sua "alta fama de expertise singular alcançada no campo da física teórica", independentemente das regras de concurso.
O último artigo publicado de Majorana, em 1937, desta vez em italiano, foi uma elaboração de uma teoria simétrica de elétrons e pósitrons.
Em 1937, Majorana previu que na classe de partículas conhecidas como férmions deveria haver partículas que são seus próprios antip artículas. Este é o chamado férmion de Majorana.
A solução da equação de Majorana produz partículas que são suas próprias antipartículas, agora referidas como Férmions de Majorana. Em abril de 2012, parte do que Majorana previu pode ter sido confirmada em experimentos em dispositivos híbridos de fio semicondutor-supercondutor. Esses experimentos podem potencialmente levar a uma melhor compreensão da mecânica quântica e podem ajudar a construir um computador quântico. Também há especulação de que pelo menos parte da "massa perdida" no universo, que não pode ser detectada exceto por inferência de suas influências gravitacionais, pode ser composta de partículas de Majorana.
Trabalho em massas de neutrinos
Majorana fez trabalho teórico presciente em massas de neutrinos, um assunto de pesquisa atualmente ativo.
Desaparecimento no mar e explicações sugeridas
Majorana desapareceu sob circunstâncias desconhecidas durante uma viagem de barco de Palermo para Nápoles em 25 março de 1938. Apesar de várias investigações, seu corpo não foi encontrado e seu destino ainda é incerto. Ele aparentemente tinha sacado todo o seu dinheiro de sua conta bancária antes de fazer sua viagem para Palermo. Ele pode ter viajado para Palermo esperando visitar seu amigo Emilio Segrè, um professor na universidade de lá, mas Segrè estava na Califórnia naquela época. No dia de seu desaparecimento, Majorana enviou a seguinte nota a Antonio Carrelli, Diretor do Instituto de Física de Nápoles:
Caro Carrelli,
Tomei uma decisão que se tornou inevitável. Não há nenhum traço de egoísmo nela, mas percebo que meu súbito desaparecimento lhe causará e aos alunos. Por isso também, peço seu perdão, mas especialmente por trair a confiança, a amizade sincera e a simpatia que você me deu nos últimos meses.
Peço que me lembre a todos aqueles que aprendi a conhecer e apreciar em seu Instituto, especialmente a Sciuti: guardarei uma memória carinhosa de todos eles, pelo menos até 23 horas de hoje, possivelmente depois também.
— E. Majorana
Isto foi rapidamente seguido por um telegrama cancelando seus planos anteriores. Ele aparentemente comprou uma passagem de Palermo para Nápoles e nunca mais foi visto.
Várias explicações possíveis para seu desaparecimento foram propostas, incluindo:
Resumos estendidos e investigações
O escritor italiano Leonardo Sciascia resumiu alguns dos resultados dessas investigações e essas hipóteses, porém, algumas conclusões de Sciascia foram refutadas por alguns dos antigos colegas de Majorana, incluindo E. Amaldi e E. Segrè.
Recami examina criticamente várias hipóteses para o desaparecimento de Majorana, explicações rivais preocupantes sobre o desaparecimento de Majorana, incluindo as avançadas por Sciascia, e apresenta evidências sugestivas para a proposta de que Majorana viajou para a Argentina.
O filósofo italiano Giorgio Agamben também publicou recentemente um livro que examina o caso do desaparecimento de Majorana.
Caso reabertura pelo Gabinete de Advogados de Roma e fechado com presumida emigração para Venezuela
Em março de 2011, a mídia italiana relatou que o Gabinete de Advogados de Roma havia anunciado uma investigação sobre a declaração feita por uma testemunha sobre encontro com Majorana em Buenos Aires nos anos após a Segunda Guerra Mundial. Em 7 de junho de 2011, a mídia italiana relatou que o RIS dos Carabinieri havia analisado uma fotografia de um homem tirada na Argentina em 1955, encontrando dez pontos de similaridade com o rosto de Majorana.
Em 4 de fevereiro de 2015, o Gabinete de Advogados de Roma divulgou uma declaração afirmando que Majorana estava vivo entre 1955 e 1959, vivendo em Valência, Venezuela. Esses últimos achados, baseados em novas evidências, levaram o Gabinete a declarar o caso oficialmente fechado, não tendo encontrado evidências criminais relacionadas ao seu desaparecimento que provavelmente foi uma escolha pessoal.
Comemoração do centenário
O ano de 2006 marcou o centenário de Majorana.
Uma conferência internacional sobre "Legado de Ettore Majorana e a Física do século XXI" foi realizada em comemoração do centenário do nascimento de Majorana em Catânia, 5–6 de outubro de 2006. Os anais da conferência com artigos de cientistas internacionais altamente ranqueados A. Bianconi, D. Brink, N. Cabibbo, R. Casalbuoni, G. Dragoni, S. Esposito, E. Fiorini, M. Inguscio, R. W. Jackiw, L. Maiani, R. Mantegna, E. Migneco, R. Petronzio, B. Preziosi, R. Pucci, E. Recami, e Antonino Zichicki foram publicados pela POS Proceedings of Science da SISSA, editados por Andrea Rapisarda presidente, Paolo Castorina, Francesco Catara, Salvatore Lo Nigro, Emilio Migneco, Francesco Porto, e Emanuele Rimini.
Um livro comemorativo de seus nove artigos coletados, com comentário e traduções para o inglês, foi publicado pela Sociedade Física Italiana em 2006.
Também para comemorar o centenário, a revista, Electronic Journal of Theoretical Physics] EJTP, publicou uma edição especial de vinte artigos dedicados ao desenvolvimento moderno do legado de Majorana. O Electronic Journal of Theoretical Physics também estabeleceu um prêmio em sua memória para marcar o centenário. A Medalha Majorana ou Prêmio Majorana é um prêmio anual para pesquisadores que demonstraram criatividade peculiar, senso crítico e rigor matemático em física teórica—em seu sentido mais amplo. Os receptores do Prêmio Majorana de 2006 foram Erasmo Recami da Universidade de Bergamo e INFN e George Sudarshan da Universidade do Texas; do Prêmio Majorana de 2007: Lee Smolin do Perimeter Institute for Theoretical Physics, Canadá, Eliano Pessa do Centro Interdipartimentale di Scienze Cognitive, Università di Pavia e Dipartimento di Psicologia, Università di Pavia Piazza Botta, Itália e Marcello Cini do Dipartimento di Fisica, Università La Sapienza, Roma, Itália.
