Celebrando a ciência

Vivemos um período mágico com as escolhas de Obama

Uma lua obscura de Saturno pode ter uma combinação de água e compostos orgânicos necessários para a vida. Planetas girando em torno de outras estrelas foram vistos com telescópios pela primeira vez. Células-tronco não precisam mais ser extraídas de fetos ou mesmo de cordões umbilicais. O gigantesco acelerador de partículas, o LHC, foi ligado e funcionou, ao menos por um pouco. Deve entrar em funcionamento em meados de 2009. Mapas do cérebro por meio de ressonância magnética mostram onde fazemos escolhas morais e quando mentimos, uma descoberta com enormes conseqüências para o processo penal. E que podem ser usados para diagnosticar a doença de Alzheimer nos seus estágios preliminares. Essas são algumas das novidades da ciência de 2008. A lista, claro, é muito mais longa. Mas acho que já é o bastante para celebrar.

Ninguém pensa muito em celebrar a ciência ou os cientistas. Acho que isso deveria mudar. Sei que sou suspeito para falar. Mas olhe em volta. Veja as dezenas de aparelhos eletrodomésticos ou de eletrônicos, seu carro, seu celular, GPS, notícias e futebol ao vivo via satélite, a rapidez das telecomunicações, o progresso da medicina, a internet, os mistérios do universo -dos ocultos no interior dos átomos até os confins do cosmo- sendo revelados de forma magnífica. De onde vem isso tudo? Do trabalho de milhares de cientistas e engenheiros, de pessoas que dedicam suas vidas à busca do conhecimento e à melhoria da qualidade de vida das pessoas.

Sem dúvida, existe o aspecto comercial da tecnologia. Também, nem toda a ciência é para o bem, como vemos no progresso das armas de destruição em massa, nas tecnologias de guerra biológica, na absurda exploração do planeta feita de forma irresponsável por megacorporações gananciosas. Mais uma vez, a lista é grande.

Mesmo assim, o fato é que nossas vidas, a sociedade moderna como um todo, depende inteiramente dessa infra-estrutura tecnológica. Se ela colapsa, se colapsam as telecomunicações, se ficamos sem energia elétrica, se cai a internet, voltamos a viver como vivíamos há 200 anos. Ficaríamos completamente paralisados. Ninguém mais sabe caçar (ou quase ninguém) ou viver diretamente do que a natureza produz. (Com exceção dos agricultores de subsistência, mas a sua produção seria ineficaz para manter a população global.) Imagine um mundo sem antibióticos, sem aviões, sem carros, sem ar-condicionado.

Após oito anos de uma administração que demonstrou desprezo pelo meio ambiente, de uma política internacional que inventou uma guerra mentirosa e que serviu apenas a alguns grupos de interesse, as coisas parece que estão mudando nos EUA.

Essa semana, Obama escolheu seu secretário de ciência, o equivalente ao nosso ministro de ciência e tecnologia, pasta bem servida atualmente pelo físico Sérgio Resende.

O escolhido aqui, John Holdren, é um físico de primeira linha e, tal como o novo secretário de energia escolhido pelo novo presidente, um militante do combate ao aquecimento global. O que me deixou esperançoso foi o que Obama disse: "minha administração irá restaurar o princípio básico de que decisões governamentais devem ser baseadas na melhor evidência científica possível, baseadas em fatos e não distorcidas por ideologia política".

Belas palavras, que celebram o papel da ciência em nossas vidas e o perigo de corromper fatos a serviço de ideologia. Estamos vivendo um momento mágico. A transição começou. O planeta Terra começará a ser respeitado como deve pelos que causavam os maiores danos. Estava mais do que na hora.

O dia em que a Terra parou

Obama chamou gente de primeira para a área ambiental

Semana passada, assisti à nova versão do clássico filme de ficção científica "O dia em que a Terra parou". O original, de 1951, dirigido por Robert Wise, tinha uma missão sombria: alertar a população para os perigos da Guerra Fria e uma possível catástrofe nuclear. Um ser extraterrestre, Klaatu, e seu super-robô Gort, vêm à Terra para interceder junto aos líderes mundiais.

Caso falhem, e a humanidade constitua uma ameaça à galáxia, uma liga interplanetária destruiria a Terra e os seus primitivos habitantes que não sabem viver sem violência. "Viemos visitá-los em paz e com boa vontade", diz Klaatu ao sair da espaçonave. Logo leva um tiro de um soldado. Não temos a sofisticação moral para lidar com seres superiores e aprender com eles. O que tememos, destruímos. Do ponto de vista do alienígena, somos macacos com brinquedos perigosos.

Passados 57 anos, pouco mudou. Continuamos sendo moralmente primitivos e com armas cada vez mais poderosas. Vivemos permanentemente à beira de uma catástrofe nuclear. Mudaram os focos da crise, mas a realidade não. Os EUA e a Rússia mantêm um estoque de milhares de bombas nucleares. O desequilíbrio no Oriente Médio e a crise econômica na Rússia e na Ucrânia podem abrir caminho para que materiais e segredos nucleares caiam nas mãos de terroristas. Mesmo a simples contaminação dos aqüíferos com material radioativo pode afetar milhões de pessoas.

Mas o novo Klaatu não veio aqui para falar de bombas atômicas. Sua missão é outra. Keanu Reeves, um alienígena perfeito (aliás, só mesmo em papéis como esse ou como Neo em "Matrix" ele tem a chance de mostrar o seu talento de não-ator), e seu robô Gort -um monstro ultra-avançado criado a partir de nanorobôs e materiais desconhecidos na Terra- vem aqui para salvar o mundo. Nosso planeta está sendo destruído, diz ele. E os culpados são os humanos. Caso sua missão falhe -e falha logo de saída, como na versão original-, a humanidade será aniquilada para proteger a Terra. Somos uma espécie predadora e destrutiva. Não compreendemos a repercussão global do que fazemos com o nosso planeta. Somos primitivos, moralmente e ecologicamente. Não merecemos viver no planeta em que vivemos, "um dos poucos na galáxia capazes de sustentar a vida com tanta diversidade", diz Klaatu.

Não sabemos quantos planetas na galáxia têm as propriedades da Terra e a capacidade de manter a vida por bilhões de anos. Mas tudo indica que são poucos. A missão de Klaatu é a nossa missão, a missão da nossa geração: salvar o planeta de nós mesmos. A questão não se reduz apenas ao aquecimento global, se bem que essa já deveria ser suficiente para produzir profundas mudanças na política de meio ambiente. Temos que incluir a devastação das florestas, o desrespeito aos animais e à vida em geral, a agricultura sem planejamento que devora os nutrientes dos solos, a exploração cega dos combustíveis fósseis que causa devastações ecológicas de proporções apocalípticas. No estado da Virgínia do Oeste, nos EUA, montanhas inteiras são destruídas na produção do carvão mineral, enquanto os detritos são atirados nos vales e rios. Exemplos como esse não faltam mundo afora. O planeta sofre como um todo.

Felizmente, parece que as coisas estão mudando. Na mesma semana em que o filme foi lançado, Barack Obama anunciou os membros do seu gabinete de energia e proteção ambiental. Gente de primeira, competentes e plenamente cientes daquilo que precisa ser feito. Espero que Klaatu, que sem dúvida estava já por chegar, fique em órbita um tempo, observando. Talvez ele não precise aterrissar.

A nova infância da Terra

Os primeiros 500 milhões de anos não são mais um grande mistério

Sabemos que a Terra tem em torno de 4,5 bilhões de anos e que foi formada junto com os outros planetas do Sistema Solar. O grande matemático francês Pierre Simon de Laplace foi o primeiro a propor um modelo para a formação do Sol e da sua corte de planetas. Usando a mecânica de Newton, Laplace provou que uma esfera de matéria girando e encolhendo devido à sua própria gravidade eventualmente se achataria na forma dum disco com a maior concentração de matéria no centro. Quem faz pizza sabe disso intuitivamente.

Modelos mais modernos, usando computadores, mostram que a formação dos planetas se deve à agregação de partículas de matéria, como quando fazemos bolas de neve: a bola cresce ao agregar mais flocos de neve. (Sei que a imagem não é muito ilustrativa no Brasil, mas está nevando lá fora e não pude resistir.) No caso dos planetas rochosos, partículas microscópicas tornaram-se pedregulhos e estes, ao colidir, começaram a formar proto-planetas. Para os planetas gasosos (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno), matéria como hidrogênio e metano, que mais perto do Sol é volátil, estava congelada. Por isso, esses planetas têm uma composição bem distinta daquela da Terra e dos seus primos rochosos (Mercúrio, Vênus, Marte e asteróides).

O processo de nascimento planetário é bastante caótico. Durante os primeiros 500 milhões de anos, os planetas e as suas luas foram ferozmente bombardeados por asteróides e cometas, detritos do período de formação do sistema solar. Segundo teorias modernas, a própria Lua nasceu devido à uma gigantesca colisão entre a Terra e um proto-planeta do tamanho de Marte, logo no começo.

A visão que temos é de que a Terra era o próprio inferno: colisões com asteróides de 100 km ou 200 km de diâmetro, capazes de evaporar todos os oceanos, eram relativamente comuns.

Nessas condições, a vida seria impossível. Por isso, teorias que procuram explicar a origem da vida especulam seu início em torno de 3,8 bilhões de anos atrás, quando as coisas principiaram a se acalmar: oceanos não evaporaram mais, e as colisões, embora continuassem, já não alteravam completamente o quadro planetário.

A dificuldade com essa explicação é a falta de evidência que temos dos primeiros 500 milhões de anos de vida da Terra. Como dizem os geólogos, a memória do passado terrestre está escrita nas rochas. Se rochas não existiam, ou se eram aniquiladas e derretidas continuamente por colisões devastadoras, não existe memória: os primeiros 500 anos de vida da Terra seriam permanentemente envoltos em mistério, algo que deixa os cientistas com muito incômodo. Felizmente, as coisas estão mudando.

Tudo por causa dos cristais de zircão, os únicos pedaços de matéria disponíveis que datam dos primeiros 500 milhões de anos da Terra e que sobreviveram ao pandemônio. Combinando o elemento zircônio com silício e oxigênio, os cristais ultra-resistentes, incrustados em rochas australianas de 3 bilhões de anos, guardam a memória da mais tenra infância terrestre. Para facilitar ainda mais, os cristais contêm traços do elemento radioativo urânio, permitindo estimar a data de sua formação como tendo sido nos primeiros 200 milhões de anos da Terra.

Traços de isótopos de oxigênio mostram que já existia água em abundância. Análises mostram ainda que a Terra era mais fria do que se pensava.

Apenas em placas continentais tais temperaturas eram possíveis. Uma Terra com água líquida e placas continentais permite a formação da vida bem antes do que 3,8 bilhões de anos atrás. Talvez a vida tenha tido mais tempo do que se pensa para surgir.

Uma pista cósmica?

Caso a matéria escura exista e seja de fato diferente, uma nova janela se abre na física

A comunidade dos físicos e astrônomos anda bastante empolgada por estes dias. Na primeira semana de novembro, membros da colaboração internacional Pamela, um satélite europeu desenhado para buscar por antimatéria no espaço, finalmente anunciaram oficialmente que seus detectores acusavam um excesso de pósitrons, a antipartícula do elétron.

Esse excesso, segundo eles, podia ser devido à presença da misteriosa matéria escura, um tipo de matéria que é seis vezes mais abundante do que a matéria comum, mas cuja detecção direta ainda não foi feita. A composição da matéria escura, cuja existência no momento é inferida apenas através de sua ação gravitacional sobre a matéria comum, é um dos grandes enigmas da física moderna. Caso a matéria escura exista e seja de fato um tipo de matéria diferente dos elétrons e prótons dos quais somos feitos (a matéria bariônica), uma nova janela se abre na física de partículas e na astrofísica. O entusiasmo da comunidade é plenamente justificável.

Em 1928, o físico inglês Paul Dirac obteve uma equação unindo a teoria da relatividade especial de Einstein e a mecânica quântica, que descreve os átomos e os seus constituintes. Para a sua surpresa, e com a ajuda de J. Robert Oppenheimer, a equação previa que cada partícula de matéria -elétrons, nêutrons, prótons- tinha uma parceira de antimatéria com a mesma massa. A diferença mais importante entre matéria e antimatéria é a carga elétrica oposta: se o elétron é negativo, o pósitron é positivo. O antipróton é negativo. Já o antinêutron também tem carga zero, mas outras propriedades suas são invertidas.

É como se a realidade tivesse duas faces, cada uma de um lado de um espelho. Quando essas duas realidades se encontram, isto é, quando uma partícula de matéria encontra sua parceira de antimatéria, o resultado é dramático: as duas se desintegram em raios gama, a radiação eletromagnética mais energética que existe. Dan Brown, em seu best seller "Anjos e Demônios", usou essa desintegração como um novo tipo de bomba a ser usado por um grupo terrorista. O objetivo? Destruir o Vaticano, o papa e os seus cardeais.

A antimatéria é muito rara. Na Terra, ela é gerada artificialmente em aceleradores de partículas, máquinas que colidem partículas de matéria a velocidades próximas à da luz. Sua origem é conseqüência da famosa fórmula E=mc2, que afirma que existe energia na massa das partículas, ou seja, que energia pode virar massa e massa, energia. Na prática, essas transformações ocorrem de várias formas. Numa delas, um fóton, a partícula da luz e das outras formas de radiação eletromagnética, pode se desintegrar em um elétron e um pósitron. E vice-versa: um elétron e um pósitron, ao colidirem, podem se transformar em fótons de raios gama.

No espaço, raios cósmicos, em geral prótons vindos do Sol, ao se chocarem com as moléculas de nitrogênio e oxigênio da atmosfera, geram verdadeiros chuveiros de partículas, incluindo pósitrons. A surpresa do Pamela foi um excesso de pósitrons a energias muito altas. No momento, existem duas explicações. Uma mais empolgante, a outra mais mundana. A mais empolgante é que os pósitrons são gerados quando partículas de matéria escura, tal qual núcleos radioativos, desintegram-se espontaneamente ou quando colidem com outras partículas de matéria escura. A mais mundana é que os pósitrons vêm de um pulsar, uma estrela de nêutrons que gira rapidamente. Apenas mais dados poderão decidir. No meio-tempo, os físicos tecem seus modelos, tentando decifrar mais esse enigma.

Ciência e Espiritualidade: um breve manifesto

A união de dois mundos opostos é possível?
A mágica da vida reside nela mesma

Na opinião popular, o título deste texto representa um paradoxo. Ciên­cia e espiritualidade habitam mundos dife­rentes, que em geral entram em conflito ao se aproxinarem. A primeira é vista como uma atividade exclusivamente racional, reducinista, materialista e fria, sem qualquer interesse por questões espirituais. Já a segunda é bem mais difícil de ser definida, representa uma busca pessoal, uma rela­ção com uma realidade que transcende o imediato, que nos conecta com o que vai além do material. Por isso a espiritualidade é considerada a antítese da ciência.

Para piorar, a busca espiritual costuma adotar uma posição que não só é contrá­ria ao materialismo científico, mas que o confronta. Ela passa a ser quase que uma "vingança" para quem está desiludido com um mundo cada vez mais explicável, des­tituído de mágica e poesia.

O movimento romântico do início do século 19 foi uma resposta direta ao racionalismo extremo do século 18. O poeta John Keats acusou Isaac Newton de ter "desfiado o arco-íris", deter roubado a sua beleza com suas expli­cações precisas sobre o comportamento da luz. Nada poderia ser menos verdadeiro.

Quem fecha os olhos para as des­cobertas da ciência moderna e se fia na ocorrência de fenômenos sobrenaturais, paranormais, astrológicos, quem acredita que duendes povoam florestas, quem jura que almas circulam pelo mundo dos vivos sem serem percebidas, faz o mesmo que o poeta: nega-se a apreciar a poesia e a beleza que a ciência nos revela, preferindo pensar como nossos antepassados. E sua crueldade é explorada por oportunistas.

Existe mágica de sobra no mundo que podemos ver com nossos olhos e com os instrumentos que inventamos para ampliar ­ a nossa visão da realidade. Não é preciso se fiar numa realidade invisível e sobrenatural, cuja existência depende de relatos individuais e que é sujeita à fé. Quando queremos muito acreditar em algo, isso se toma mais real. O querer acreditar compromete nossa habili­dade de decidir imparcialmente - ou quase - se uma asserção é ou não verdadeira.

Se meu pai está doente e a medicina moderna não pode fazer nada por ele, por que não levá-lo a um curandeiro, alguém com supostos poderes de exercer curas milagro­sas e inexplicáveis? A morte assusta, foge ao nosso controle, rouba aqueles que amamos. É difícil aceitar a postura materialista de que ela é mesmo o fim, que essa faísca que anima a matéria e nos faz amar e chorar se esvai por completo num piscar de olhos. Nosso dilema é termos consciência de que temos os dias contados. Aceitar esse fato é tão difícil que fazemos de tudo para driblá-lo, criando meca­nismos que vão além do que podemos provar. Talvez isso ajude muitos a aceitarem seus des­tinos. O triste é que os que estão convictos da existência dessa dimensão sobrenatural fechem os olhos para o que a ciência mostra.

Prefiro viver de olhos bem abertos e acei­tar a pré-condição da vida, a não-vida. lgnorar o que a natureza nos mostra todos os dias é viver menos, é se apegar a contos de fadas para evitar o confronto com a nossa condição humana. Saber morrer é saber viver, é saber aceitar o quanto são preciosos esses breves momentos que temos para amar, chorar, apreciar a beleza do arco-íris, vibrar com um gol e ter medo de perder quem amamos. É na brevidade da vida que reside o seu segredo: saber viver sem medo de morrer. Isso não é nada fácil, e não acredito que tenha conquis­tado o meu próprio medo. Mas prefiro viver com ele a me iludir com algo que nunca saberei se está certo ou não.

Ninguém gosta da idéia de morrer ou to de sofrer. Ninguém gosta de ver o sofri­mento de tantos no mundo. Porém, se a alternativa é achar que tudo isso vai ser diferente no "além", que forças ocultas regem nossas vidas e podem ser contro­ladas por meio de crenças místicas, ela me parece criar uma sociedade que não enfrenta os desafios que tem pela frente, escondendo-se nas promessas de um mundo inescrutável e inexistente.

Para mim, a mágica ocorre a cada momento em que estamos vivos, que podemos amar e sofrer, que podemos refletir sobre quem somos e sobre como podemos melhorar as nossas vidas e as dos que estão à nossa volta. Perceber essa mágica é abraçar a espiritualidade da ciên­cia. Com ela aprendemos quem somos e como nos relacionamos com o mundo e com o Universo. Entre os caminhos que temos para enfrentar nossos desafios, não vejo outro que possa mostrar o quanto a vida é preciosa e rara, que celebre deforma mais clara a mágica da existência.