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Oi pessoal, o artigo de hoje é diferente. Vou falar sobre o Projeto Manhattan, o programa que durante a Segunda Guerra Mundial desenvolveu a bomba atômica.

Por que escrever sobre isso em uma newsletter sobre tecnologia?

O Projeto Manhattan uniu os melhores talentos dos seus campos, trabalhando de forma interdisciplinar, operando na fronteira do conhecimento e inovando em diversas frentes. Tinha um objetivo claro, criar uma bomba atômica, e uma missão maior que cada um dos seus membros, parar a ameaça nazista. Sua liderança era inspiradora, com o General Groves e Robert Oppenheimer trabalhando de forma incansável e brilhante. A gestão era descentralizada. Nos principais desafios da construção da bomba, primeiro a obtenção do combustível e depois a construção do dispositivo em si, houveram várias iterações e mudanças bruscas de trajetórias. O Projeto uniu as fases de pesquisa, desenvolvimento e produção de forma simultânea ao invés de passo a passo, pois o tempo era escasso. Seu financiador, o Governo americano, demonstrou confiança e comprometimento ao Projeto e seus líderes.

O Projeto Manhattan foi importante não apenas para geopolítica, mas também por ter sido pioneiro, provavelmente de forma não intencional, em criar a forma na qual grandes empresas de tecnologia seriam forjadas por décadas.

Como essa semana também temos o lançamento do filme Oppenheimer, que trata da vida do principal cientista envolvido na empreitada, me pareceu um bom momento para revisitar essa história aqui no bsb. Vou me eximir de julgamentos éticos se a bomba deveria ter sido utilizada ou não, pois não sou um filósofo ou teólogo especializado no tema.

Se você tem apenas um minuto, aqui é o que você precisa saber:

• A Alemanha, até 1932, era o país mais bem posicionado para o desenvolvimento da bomba atômica, mas a tomada de poder pelos nazistas levou a uma fuga de cérebros, sendo que alguns deles foram essenciais para o Projeto Manhattan

• Seus dois líderes, Groves e Oppenheimer, foram fundamentais para o sucesso do Projeto. Ambos eram ambiciosos, inspiradores, intensos, devotados ao trabalho e que conseguiam explicar de forma simples a sua visão

• O desenvolvimento da bomba não foi linear. A obtenção de material enriquecido foi um grande problema e no fim foram construídas dois tipos de bombas, com materiais e dispositivos de explosão diferentes

• O desafio do Projeto Manhattan era transformar algo que na teoria parecia possível em realidade

Alemanha, o Berço da Ciência Atômica

A desconfortável série “The Man in the High Castle”, inspirada no livro de Philip K. Dick, o mesmo autor de Minority Report, imagina um mundo em que os nazistas ganharam a Segunda Guerra. Uma parte importante dessa conquista ocorreu em 1945, quando a Alemanha lançou o “Dispositivo Heisenberg”, uma bomba atômica, em Washington, destruindo boa parte do governo americano e suas lideranças. No livro e série, os Estados Unidos nunca desenvolvem a bomba, mas sim os Nazistas. A cena da explosão é chocante e pode ser vista AQUI.

Deixando a ficção de lado, é amedrontador pensarmos que uma versão desse mundo poderia ter acontecido, especialmente pois no início do Século XX a Alemanha era o centro dos estudos de física teórica. De 1901 até 1932, acadêmicos baseados na Alemanha ganharam 16 prêmios Nobel de Química e Física. Para comparação, no mesmo período, esse número foi de apenas 5 para os Estados Unidos.

No entanto, em 1933 o partido nazista chegou ao poder e trouxe consigo uma ideologia que afugentou os cientistas baseados na Alemanha. Vale destacar que uma boa parte desse talento era da comunidade judaica. A “Fuga de Cérebros” incluiu cientistas como Albert Einstein, Hans Bethe, Leo Szilard, Edward Teller, dentre muitos outros. Um dos poucos cientistas líderes no campo da física que não estavam na Alemanha era Enrico Fermi. Admirado por seus colegas por ter um talento excepcional tanto teórico quanto experimental, uma combinação rara, Fermi era italiano. Quando foi receber seu Prêmio Nobel na Suécia em 1938, ele viajou com sua esposa, que era judia, e emigrou para os Estados Unidos, fugindo dos fascistas, no dia seguinte.

Estes cientistas levaram um conhecimento único que emigrou das ditaduras européias para as Universidades Americanas.

Essa “diáspora cientifica” começou a influenciar diretamente o destino do mundo a partir de 1938, com a descoberta da fissão nuclear, ou seja, a divisão do átomo. O fato que esse experimento aconteceu na Alemanha nazista os deixou muitos assustados.

A Carta

Leo Szilard era um cientista judeu que emigrou da Alemanha para os Estados Unidos fugindo do nazismo. Físico brilhante, em 1933 ele já havia teorizado o conceito de que a fissão nuclear poderia ocorrer em cadeia, liberando uma quantidade enorme de energia. Em seus estudos ele teorizava a ideia que esta reação poderia ser controlada e multiplicada para criar uma bomba.

Em 1939, Szilard ficou sabendo do experimento de fissão na Alemanha e se desesperou. A Segunda Guerra estava prestes a começar. Hitler queria conquistar a Europa. A Alemanha havia sido sequestrada pelo nazismo e estava muito à frente de qualquer outro país na ciência que poderia levar a criação de uma bomba como nunca antes vista. A repressão social da qual ele foi vítima poderia dominar o mundo. Isso era uma emergência global!

Com seu pesado sotaque e poucas conexões políticas, Szilard nunca conseguiria a atenção de pessoas importantes no governo americano. O seu plano foi escrever uma carta alertando o Presidente Franklin Roosevelt, mas que esta fosse assinada não apenas por ele, mas também pelo cientista mais famoso do mundo, Albert Einstein. Szilard e Edward Teller, outro cientista importante do futuro Projeto Manhattan, foram até a casa de Einstein, que entendeu a questão e assinou a carta.

Em agosto de 1939 a “carta de Einstein” foi apresentada ao Presidente Roosevelt por Alexander Sachs, um amigo e conselheiro econômico. Roosevelt resumiu “Sachs, o que você está me dizendo é que precisamos fazer algo para evitar que os Nazistas nos explodam. Isso requer ação!”. Um mês depois a Guerra começou, com a Alemanha invadindo a Polônia.

Eu acredito que esse contexto é importante, pois mostra que boa parte das pessoas mais importantes ligadas ao Projeto Manhattan eram cientistas imigrantes que viam a ameaça nazista como algo muito real e urgente. O projeto da bomba não era para usa-la contra o Japão. Durante todo o Projeto Manhattan, o foco era construir uma bomba antes que Hitler. O medo que a Alemanha estava muito adiante em um projeto parecido era real e haviam motivos que sustentavam essa preocupação.

Início

Em 1939 Roosevelt criou o “Comitê de Aconselhamento sobre Urânio”. Os primeiros anos de trabalho foram lentos. Era difícil navegar a burocracia governamental com um projeto tão teórico. Isso mudaria com o ataque a Pearl Harbour e a entrada dos Estados Unidos na Guerra em 1941. Um dos grandes movimentos estratégicos do conflito foi a decisão do governo americano de focar primeiro na Europa, criando uma forte aliança com a Inglaterra. Cientistas daquele país também estavam pesquisando o conceito de uma bomba baseada em urânio, validando ainda mais a importância do tema.

O projeto foi delegado ao Departamento de Engenharia do Exército, que possuía experiência com projetos de larga escala. A primeira sede do departamento ficava em Manhattan, que foi de onde veio o nome do Projeto.

O General e o Gênio

O Coronel James Marshall foi o primeiro encarregado do projeto, mas foi substituído alguns meses depois, pois o ritmo de desenvolvimento estava lento. Em seu lugar foi nomeado o General Leslie Groves, que recentemente tinha completado um grande projeto de engenharia, a construção do Pentágono.

Groves

Sabe aquela pessoa que não importa o que você peça pra ela, tem confiança que ela vai entregar? Essa é a melhor definição para o General Groves.

De uma família de tradição militar, Groves era conhecido por sua determinação e capacidade de entrega. Do momento em que foi nomeado como líder do Projeto Manhattan em setembro de 1942 até o final da Guerra, ele trabalhou sem parar, 14 horas por dia, seis dias por semana. Sua energia contaminava todos a sua volta. Ele era rápido e se orgulhava de nunca ter demorado mais de uma hora para tomar uma decisão. Quando traziam algo para ele decidir, rapidamente dizia 1) Sim, 2) Não ou 3) Preciso das informações X e Y a mais para tomar a dar uma resposta.

Groves trouxe um senso de urgência ao Projeto. Ele buscava excelência de todos, era demandante, bruto no trato e intolerante com atrasos. Também era uma pessoa que nunca usou xingamentos, não se irritava e nunca levantava a voz. Gostava quando seus subordinados discordavam dele com bons argumentos. Por fim, detestava puxa sacos.

Desde o início do “Comitê de Aconselhamento sobre Urânio”, diversos cientistas começaram a trabalhar junto ao governo americano no tema de uma arma atômica. Com o Projeto acelerando e ganhando escala, era hora de recrutar cientistas para trabalharem em tempo integral, organizados da melhor forma possível. Groves precisaria recrutar acadêmicos de prestígio que pudessem gerenciar a ciência do Projeto Manhattan.

Oppenheimer

Conhecido como o “Pai da Bomba Atômica”, J. Robert Oppenheimer foi um físico teórico e professor da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Nascido nos Estados Unidos em uma rica família judia, Oppenheimer é até hoje uma figura misteriosa e fascinante. Ele era considerado uma pessoa difícil de se relacionar, mas ao mesmo tempo era extremamente inteligente. As pessoas ficavam impressionadas em como ele conseguia entrar numa conversa sobre um tema complexo e rapidamente entender os principais pontos, opinar e ajudar a chegar a uma solução.

Oppenheimer foi uma escolha estranha para liderar o trabalho científico, por três razões: primeiro, nunca tinha gerenciado nada maior que um seminário acadêmico, segundo pois não havia ganho um prêmio Nobel e acreditava-se que apenas um cientista completamente consagrado conseguiria o respeito das centenas de outros cientistas que seriam recrutados. Por fim, Oppenheimer tinha em seu círculo social múltiplas pessoas que eram identificadas como comunistas, o que era um problema numa época em que a União Soviética era temida. Nenhum destes pontos era problemático para Groves, que via nele uma pessoa orientada a ação e que entendia o tamanho do desafio.

Oppenheimer e Groves viam o mundo de forma diferente, mas tinham vários pontos em comum. Ambos eram ambiciosos, inspiradores, intensos, devotados ao trabalho e que conseguiam explicar de forma simples a sua visão.

No entanto, também discordavam. Enquanto Groves tinha uma visão militar sobre gestão, com cada departamento trabalhando de forma isolada, Oppenheimer acreditava na multidisciplinaridade do ambiente acadêmico. Por exemplo, durante a sua gestão do Laboratório de Los Alamos, onde o “dispositivo” (nome dado para a bomba) foi criado, ele organizava seminários semanais para os times compartilharem seus avanços e pedir feedback.

O seu papel no Projeto era direcionar os estudos teóricos e experimentais. Precisava entender todos os conceitos e detalhes de forma rápida. Seu estilo de gestão era não se isolar no escritório e sempre ficar junto aos cientistas, presente em cada avanço. Sua função papel não era idealizar a bomba, mas inspirar as pessoas para cada uma resolver o seu pedaço do problema.

Uma das principais características de Oppenheimer era sua capacidade de recrutar talentos. Ele montou um time composto pelos melhores cientistas da época e conseguiu gerenciar todos os egos, vaidades e exigências criando uma equipe coesa que conseguiu em três anos entregar o maior projeto de engenharia da história.

Nisso seu impacto foi grande também no mundo empresarial. Ele foi uma das primeiras personalidades públicas a afirmar que “gente boa atrai gente boa”, que pouco tempo depois influenciou a cultura de empresas indo de Goldman Sachs, passando pela Pixar e 3G Capital.

Projeto Manhattan

De forma bem simplificada, o Projeto Manhattan tinha dois grandes desafios:

1. Obter material suficiente para construir uma bomba

2. Criar um dispositivo que pudesse fazer uma fissão nuclear em cadeia a partir do material, tendo como resultado final uma grande explosão

É bom manter estes dois problemas em mente à medida que a história vai se desenrolando. Claro que estes dois pontos eram bem complexos. Por exemplo, na questão do material, era preciso calcular quanto seria utilizado na bomba. Existia um valor exato de massa crítica que faria a bomba funcionar. Mais ou menos que isso e o dispositivo não funcionaria. A última coisa que os membros do Projeto gostariam era que eles lançassem uma bomba e ela falhasse, entregando a Hitler uma quantidade de material atômico de difícil obtenção.

Dois dias depois de ser nomeado chefe do Projeto, Groves rapidamente escolheu os três principais locais para construção da bomba.

O primeiro foi Oak Ridge, uma cidade que foi criada pelo Projeto Manhattan. Seu objetivo era produzir urânio. No auge da sua capacidade, chegou a consumir 10% de toda a energia elétrica dos Estados Unidos. O segundo foi o Laboratório de Los Alamos, onde o dispositivo foi desenhado e construído. Esse era o laboratório chefiado por Oppenheimer. O terceiro em Hanford, no estado de Washington, para produzir plutônio.

Em paralelo com estes avanços, embaixo do campo de futebol da Universidade de Chicago, Enrico Fermi e Szilard construíram um reator nuclear que produziu energia o bastante para acender uma lâmpada. Esse experimento foi a pedra fundamental dos trabalhos no laboratório de Los Alamos.

Criar uma fissão nuclear grande o bastante para uma bomba implicava escalar experimentos realizados apenas em laboratórios. O primeiro trabalho dos cientistas era entender o quanto de urânio enriquecido precisariam para construir uma bomba. Existem dois tipos de átomos de urânio, o U-238 e o U-235. Apenas o segundo é útil para fissão nuclear. O problema é que de cada 1.000 átomos de urânio, apenas 8 são de U-235 e ambos são iguais do ponto de vista químico, com pequena diferença de massa. Para obter apenas urânio U-235, o tal do “enriquecido”, seria preciso encontrar uma forma de separá-los em escala industrial. O desafio era um de engenharia tanto quanto ciência.

Primeiro foi desenvolvida uma centrífuga para fazer a separação. Esse processo infelizmente não funcionou. Groves então apelou para uma abordagem paralela. Eles iriam projetar, testar e construir múltiplos processos ao mesmo tempo. Separação eletromagnética, por difusão gasosa e térmica. Quando um processo começasse a funcionar, mesmo que de forma mínima, Groves ordenava que os esforços fossem escalados. Era uma luta contra o tempo. A obtenção de material concentrou mais de 90% dos gastos de $2bi ($26bi ajustado pela inflação) do Projeto. A produção de urânio não foi um processo eficiente ou elegante. Houveram muitos desperdícios, muitos erros, mas aos trancos e barrancos o Projeto conseguiu material o bastante para uma bomba. O problema é que era para apenas uma.

Quem não tem Urânio, usa Plutônio

Groves e Oppenheimer se viram diante de um grande problema. Eles dedicaram todos seus esforços para obter urânio e criar um dispositivo que funcionasse com esse material, mas não conseguiram obter o bastante. Era preciso de novas ideias.

Utilizando U-238, aquele urânio inútil, era possível criar plutônio, que em tese poderia ser utilizado para criar uma bomba. O processo de obtenção desse material também foi muito custoso, mas conseguiram material para mais duas bombas. O problema era que o processo de fissão usando plutônio era muito mais complicado.

Essa mudança de rota foi quase que um pivot para o Projeto Manhattan. A partir de julho de 1944, o laboratório de Los Alamos foi reorientado para desenvolver um dispositivo para fazer a fissão de plutônio. Cada material entrava em fissão de forma diferente, de forma que cada tipo de bomba seria um dispositivo completamente diferente do outro. Isso mais que duplicou o esforço necessário, dado que não existiam dois Oppenheimers para dar ganho de escala.

Super simplificando, o processo de criação de fissão para urânio era parecido com uma pistola. Já para o plutônio, os cientistas desenvolveram um processo de implosão. Através de explosivos sincronizados, o plutônio entraria em fissão nuclear. A explosão precisava ser simétrica, ou seja, as cargas precisavam explodir todas ao mesmo tempo, criando uma onda circular. Essa simetria foi extremamente complicada de ser obtida e o principal desafio técnico do Projeto.

O time focado na bomba de plutônio foi chamado de X (de “Explosion”, explosão em inglês) e o time da bomba de urânio foi chamado de G (de “Gadget”, dispositivo em inglês).

Teste Trinity

No meio de 1945, os anos de engenharia, ciência e estudos culminaram na Little Boy, uma bomba “gatilho” de urânio e na Fat Man, uma bomba “implosão” de plutônio, da qual existiam duas. Dada que a segunda era mais complexa, caso essa funcionasse, os cientistas tinham confiança que a outra também funcionaria. Avanços em engenharia mecânica, química, de materiais e elétrica foram somados ao desenvolvimento teórico em física, química e matemática para criar algo que nunca havia sido feito. Todos os outros projetos nucleares se inspiraram nos avanços do Projeto Manhattan, sejam eles compartilhados de forma amigável (ex: Inglaterra) ou via espionagem (ex: União Soviética).

Uma das bombas de plutônio foi explodida no dia 16 de julho de 1945, no chamado Teste Trinity. A bomba emitiu mais de 21 mil toneladas de TNT.

Logo após o sucesso do teste, Oppenheimer citou uma frase que se tornou lendária, lembrando o sagrado livro indiano Bhagavad Gita “Agora eu me tornei a Morte, a destruidora de mundos”

Projeto Nuclear Alemão

Recentemente vi um vídeo (link AQUI) em que um pesquisador britânico concluiu que Hitler teve uma chance real de ganhar a Segunda Guerra. O erro que ele consistentemente fazia era de sempre que uma decisão colocava a Alemanha e a ideologia nazista em contradição, ele escolheu a ideologia. Ele cita exemplos como (1) a Alemanha não coordenou a invasão da União Soviética com o Japão; (2) não fez uma aliança com os ucranianos para a mesma invasão e (3) o programa nuclear alemão. Hitler implementou uma ideologia de ódio que fez com que seus melhores cientistas deixassem o país. Quando a Alemanha se rendeu, os Aliados descobriram que o projeto nuclear nazista nunca tinha ganho escala e estava anos atrasado quando comparado ao Projeto Manhattan.

O Projeto mais Importante do Mundo

A Segunda Guerra foi o momento mais importante do século XX. O medo da destruição e o ímpeto de evitar que as barbáries que estavam sendo cometidas na Europa se espalhassem pelo mundo foi o combustível que fez com que o Projeto Manhattan se tornasse uma realidade.

O sucesso do Teste Trinity excedeu as expectativas de Groves e dos cientistas. No fundo, o desafio do Projeto Manhattan era transformar algo que na teoria parecia possível em realidade. O início e fim eram conhecidos, mas o caminho para chegar lá não. O processo foi cheio de reveses, com quatro processos para obtenção de urânio, um de plutônio, dois designs de bombas, com uma importante mudança de estratégia no meio do processo. Tudo isso feito com o receio constante que os cientistas alemães poderiam lançar uma bomba a qualquer momento e conquistar o mundo.

Foi por isso que em 1942 o Governo Americano mobilizou em total segredo mais de 150 mil pessoas, sob o comando de um General sim, mas abaixo dele um exército de cientistas. Foram mais de 80 mil trabalhadores em construção, mais de 40 mil operando as fábricas, 2 mil militares e milhares de outras pessoas em diferentes posições.

Por fim, a cada artigo que escrevo, fica mais claro para mim o poder do indivíduo. Sem Groves, Oppenheimer, Bethe, Szilard, Teller dentre outros, o Projeto nunca teria sucesso. Bastaria que um deles não estivesse lá e talvez a bomba nunca teria ficado pronta, ou pior, teria sido desenvolvida por outra pessoa.

Grande abraço,

Edu

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