A nova cruzada contra a ciência

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Em seu discurso inaugural de janeiro passado, o presidente americano George W. Bush afirmou: "Somos feitos à imagem do Criador da Terra e do Céu". Ou seja, Deus -na versão judaico-cristã da história, veja bem- criou os homens e o Universo. Somos todos deuses, portanto, brincando nos jardins sagrados do cosmo.

O problema ocorre quando a religião passa a atuar fora de sua esfera, tentando evangelizar a população por meio de seu poder político

Vivemos em tempos conturbados. Sei que sempre é possível fazer essa afirmação; problemas sócio-econômicos existiram desde o início da história e não vão desaparecer tão cedo. O que preocupa no momento atual é a infiltração de certas idéias religiosas na política, contrariando os preceitos de uma sociedade democrática. Se o Estado começa a agir em nome de uma determinada religião, passamos a ter uma teocracia. No novo Orçamento da União, Bush cortou o a receita de todos os órgãos dedicados à pesquisa, com exceção do Departamento de Defesa e do de Segurança Interna. Apenas a Nasa se saiu relativamente bem; mas isso porque Bush quer que seus fundos sejam direcionados a levar americanos à Lua e, quem sabe, a Marte. Os fundos da agência espacial destinados à pesquisa básica foram sumariamente cortados, incluindo os que poderiam salvar o Telescópio Espacial Hubble. Ele está com os dias contados.

Por que isso ocorre agora? Uma das razões, certamente não a única, é que com o fim da Guerra Fria os EUA perderam sua maior razão para investir pesado em pesquisa básica. Os soviéticos eram competidores sagazes e os EUA não podiam ficar para trás. Osama Bin Laden e a Al-Qaeda não estão interessados em ciência; só querem saber de religião e terrorismo. Não é coincidência que os ataques de 2001 em Nova York e Washington tenham ocorrido após a direita cristã ter subido ao poder nos Estados Unidos. A noção de que vivemos um retorno das Cruzadas -o uso da religião para justificar combates políticos- não é tão absurda assim.

Uma das vítimas disso é a ciência. Na medida em que a religião controla o poder político, pesquisas passam a ser proibidas em certas áreas, fundos são cortados e dirigidos apenas a interesses nacionais. Isso é exatamente o que está ocorrendo agora nos EUA: proibição da pesquisa com células-tronco, corte de fomento à pesquisa básica, quantias enormes direcionadas para sistemas de defesa por mísseis e radares superpoderosos, projetos espaciais propagandistas, tais como o retorno à Lua etc.

Podemos aprender com o que está ocorrendo nos EUA e tentar evitar que o mesmo aconteça no Brasil. Pesquisas nos EUA e no Brasil mostram que, em ambos os países, a maioria da população concorda com a afirmação de Bush em seu discurso inaugural. Isso é prova de que a educação científica, tanto lá quanto cá, deixa a desejar.

Note que não tenho uma postura antirreligiosa. Muito pelo contrário, acho inocentes os cientistas que consideram que fé e ignorância andam de mãos dadas. A religião é muito mais antiga do que a ciência e não irá (e nem deve) desaparecer. O problema ocorre quando a religião passa a atuar fora de sua esfera, tentando evangelizar a população por meio de seu poder político. Como no Rio de Janeiro, forçando o ensino do criacionismo como uma alternativa a teorias científicas. Quem perde com isso são nossos estudantes e, com eles, o país inteiro. Se ciência de ponta não puder ser feita aqui, será feita em outro lugar.

Protocolo de Kyoto entra em ação

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Dia 16 de fevereiro entrou em ação o Protocolo de Kyoto, que visa à diminuição da emissão de gases poluentes por 35 países industrializados. Foram sete anos até que a condição básica para a ratificação do tratado -que países responsáveis por pelo menos 55% da emissão mundial de gases causadores do efeito estufa aceitassem as suas condições- fosse satisfeita.
A mudança veio em novembro, quando a Rússia reverteu sua posição. De fora ficaram os Estados Unidos e a Austrália, que produzem mais de 25% das emissões mundiais. (Os EUA dominando de longe essa porcentagem, claro.)

EUA e Austrália alegam que a ratificação do protocolo prejudicaria as suas economias e que países como a Índia e o Brasil foram privilegiados pelo tratado. Não vemos a Inglaterra, que deve cortar as suas emissões em 12,5% até 2012, o Japão, que deve cortar as suas em 6%, ou o resto da Europa recusarem seu compromisso global. Este é o ponto crucial, a distinção feita por diferentes países entre interesses nacionais e globais. Obviamente, o governo norte-americano vê tudo isso como uma grande inconveniência.

Nos últimos anos, em particular após o início do governo George W. Bush, temos visto vários debates promovidos pelo governo tentando enfraquecer os argumentos que proclamam que o aquecimento global não só é inevitável como está já ocorrendo. A maioria dos cientistas vê o efeito estufa como realidade. Até Hollywood caricaturou a posição do governo no filme "O Dia Depois de Amanhã", onde um vice-presidente muito parecido com Dick Cheney adota uma postura absolutamente contra medidas antipoluentes.

É o ponto crucial, a distinção feita por diferentes países entre interesses nacionais e globais

Quando se debate a questão climática, dois pontos devem ser considerados. O primeiro, mais óbvio, mas aparentemente esquecido, é que a Terra e sua atmosfera constituem um sistema finito, com capacidade limitada de reprocessamento de gases. Mesmo que a Terra pareça estar "aberta" para o espaço, muito pouco escapa de sua atração gravitacional, inclusive as moléculas dos gases atmosféricos. A maior parte do que é produzido na superfície acaba circulando pela atmosfera, interferindo com sua composição e opacidade. Afirmar que a deposição crescente de gases poluentes é inofensiva a longo prazo é uma posição irresponsável, demonstrando um imediatismo extremamente egoísta. O mundo inteiro e várias gerações futuras sofrerão as conseqüências das escolhas de hoje.

O segundo ponto, mais sutil, diz respeito à qualidade das previsões científicas dos efeitos da poluição atmosférica. Infelizmente, pela complexidade do problema, previsões baseadas em simulações de supercomputadores têm ainda validade limitada. É difícil incluir a interação dos oceanos com a atmosfera, as flutuações regionais de temperatura e ventos, e as emissões de gases em escala mundial de modo a obter números concretos. O que se obtêm são indicações do que poderá vir a ocorrer, com grandes incertezas.

Os governos que se recusam a ratificar o protocolo citam essas variações como prova da ineficácia dos modelos climáticos: "Não podemos assumir compromissos econômicos que afetam tanta gente antes de estarmos certos". Que o exemplo da Europa, da Rússia e do Japão sirva para abrir os olhos das populações que irão eleger os futuros governos desses países. A decisão de qual será o destino de nosso planeta está nas mãos da sociedade.

As marés

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Quando pensamos em nossa conexão com o cosmo, ao menos com relação ao que nos afeta diretamente aqui na Terra, pensamos logo na luz e no calor vindos do Sol ou na luz da Lua e das estrelas. Pensamos também na gravidade, que faz a Terra girar ao redor do Sol. A noção de gravidade como uma força que age entre dois ou mais corpos com massa só foi esclarecida por Newton em 1687, ano em que sua grande obra foi publicada, "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural". Nela, Newton aplicou suas idéias a fenômenos até então inexplicáveis, como a existência das marés, as órbitas dos cometas ou o fato de a Terra ser ligeiramente achatada nos pólos. (Havia um debate entre ingleses e franceses sobre a forma da Terra; os franceses alegavam que a Terra era achatada no equador e os ingleses nos pólos.) O fenômeno das marés é a conexão mais tangível que temos com o efeito da gravidade da Lua e do Sol aqui na Terra. Ele é, também, fonte de muita confusão.

Ver a maré é ver a coreografia entre Terra, Lua e Sol, regida pelas mãos da gravidade

Galileu, que viveu antes de Newton e desconhecia o conceito de força gravitacional, tentou usar as marés para provar que a Terra não só girava ao redor do Sol como em torno de si própria. Imagine uma criança correndo numa pista circular e ao mesmo tempo girando em torno de si mesma. Galileu argumentou que a maré é alta ou baixa dependendo de como esses movimentos se completam: na região em que ambos têm a mesma direção, a terra avança mais rapidamente do que as águas e a maré é baixa; quando os movimentos se opõem, a maré é alta. Mas a teoria de Galileu tinha problemas.

Na maioria das regiões costeiras, há diariamente duas marés altas e duas baixas. O nível das águas pode variar de centímetros a metros. Por exemplo, na região entre a costa leste americana e canadense existe uma baía onde as marés altas alcançam 20 metros. Mesmo que as marés sejam uma combinação das ações do Sol e da Lua sobre a Terra, vamos nos concentrar primeiro na ação da Lua. A força da gravidade cai com o quadrado da distância. Portanto, imaginando uma linha ligando a Terra à Lua, a atração da Lua sobre a Terra será maior na parte da Terra à sua frente, pois é a mais próxima. Tanto os oceanos quanto a superfície da Terra são atraídos pela Lua, causando uma deformação em sua direção. As águas, mais maleáveis do que o material rochoso da Terra, são mais mobilizadas, resultando em maré alta. As regiões perpendiculares à linha ligando Terra e Lua sofrem uma maré baixa.

E as outras duas marés? Voltando à linha imaginária, a parte da Terra oposta à Lua também sofre uma maré alta: embora a atração da Lua sobre a Terra ali seja mais fraca do que na parte de frente para a Lua, é ainda maior do que a atração sobre o oceano, que está mais longe. Com isso, a superfície da Terra é "puxada" debaixo do oceano, aumentando sua profundidade, ou seja, causando a maré alta. Como a Terra completa um giro por dia, as duas marés altas ocorrem com um intervalo aproximado de doze horas. A influência do Sol causa deformação semelhante, mas não tão drástica. A combinação das duas influências explica a variação da altura das marés no decorrer do ano. Durante Lua nova ou cheia, quando Lua e Sol estão alinhados, as marés são mais pronunciadas. Ver a maré subindo e descendo é ver a coreografia entre Terra, Lua e Sol, regida pelas mãos da gravidade.

Céus alaranjados

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Na "Micro/Macro" de 14 de novembro, escrevi sobre a incrível missão da sonda espacial Cassini, da Nasa, que deverá fazer 45 sobrevôos de Titã, a gigantesca lua de Saturno. Na coluna, anunciei que a sonda Huygens, da Agência Espacial Européia, estava sendo transportada pela Cassini e, se tudo corresse bem, iria ser lançada sobre a superfície de Titã em janeiro. Lançar não é bem correto: iria cair de pára-quedas, obtendo informação sobre sua composição atmosférica na descida e, se sobrevivesse ao pouso, de sua superfície.

Um objeto construído por mãos humanas, após viajar sete anos pela enorme vastidão do espaço, iria estabelecer contato com um mundo situado a mais de 1 bilhão de quilômetros de distância. Quem disse que a realidade não pode ser mágica? No dia 14 de janeiro, a Huygens penetrou os céus alaranjados de Titã (céus alaranjados!) e, após flutuar por 2,5 horas, atingiu a superfície, onde sobreviveu por outros 70 minutos.

Um objeto construído por mãos humanas iria estabelecer contato com um mundo a mais de 1 bilhão de km

As surpresas foram se amontoando à medida que os dados chegavam ao centro de controle na Terra. A maior delas foi a superfície estar abarrotada de pedras arredondadas, do tamanho de um punho fechado, parecidas com as que encontramos nos leitos dos rios. É provável que as pedras sejam compostas principalmente por gelo. Sua forma arredondada é produto de anos de erosão, devido a processos semelhantes aos que operam aqui: as pedras são empurradas por correntes líquidas, rolando e se chocando com outras, adquirindo progressivamente sua esfericidade. No ano passado, a sonda da Nasa Opportunity revelou a existência de pedras semelhantes em Marte. Ou seja, ambos os mundos tiveram correntes fluindo sobre suas superfícies no passado. Titã provavelmente as tem ainda hoje.

O local do pouso foi analisado. A sonda tem um pequeno dispositivo que mediu a força do impacto ao tocar o solo. Comparando com testes feitos em laboratórios com vários tipos de superfície, cientistas concluíram que a Huygens pousou em solo com consistência endurecida na superfície mas macia no interior. Alguém sugeriu areia molhada como comparação.

Talvez a sonda tenha pousado em uma praia, com um mar de metano e hidrocarbonetos à sua frente. A presença de materiais orgânicos torna Titã um local ideal para o estudo da origem da vida. Ou ao menos da complexificação necessária para que a vida surja. Lembro-me, quando era garoto, do meu irmão Luiz me levando para um passeio pela ilha de Itacuruçá, no litoral carioca. No meio da caminhada, em um ponto onde um riacho cheio de pitus desemboca no mar, Luiz pára e olha para uma poça enlameada, repleta de substâncias gelatinosas: "Isso aí, Marcelo, é a sopa da vida". Talvez Titã nos dê outras receitas.

A sonda enviou também imagens ao redor do seu local de pouso: terreno acidentado, com vales e colinas. Não avistou qualquer cratera, o que significa que Titã é uma lua dinâmica: processos erosivos ocorrem continuamente, apagando qualquer cicatriz que exista na superfície. Essa também é a razão pela qual existem tão poucas crateras na Terra. O diretor de ciências da Agência Espacial Européia, David Southwood, puxou a sardinha para o seu lado: "O pouso é um marco que muito dificilmente será repetido durante nossas vidas". Talvez na dele. Prefiro acreditar que será o primeiro de muitos.

Espécies guerreiras

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Quando pensamos em guerra, imaginamos logo seres humanos, em geral homens, se matando do modo mais eficaz possível. Não percebemos que animais também guerreiam, principalmente em conflitos entre grupos organizados. É verdade que formigas muitas vezes entram em combate. Mas são os chimpanzés, nossos primos mais próximos, e os lobos, que têm a tendência de se organizar em grupos de machos, em geral aparentados, para defender seu território e matar inimigos.

A violência é produto de sociedades com desequilíbrio de poder. Quando dois grupos se respeitam, raramente entram em conflito

Segundo Richard Wrangham, professor de antropologia biológica da Universidade Harvard, o estudo das atividades guerreiras de chimpanzés e lobos tem muito a dizer sobre as nossas. Grupos vizinhos de chimpanzés defendem seus territórios ativamente, patrulhando fronteiras e, às vezes, invadindo território alheio à procura de comida. Assim que avistam seus inimigos, a gritaria começa. Se um deles cair nas mãos de adversários, será morto ou ferido gravemente. O mesmo ocorre com certas sociedades primitivas, como os danis da Nova Guiné: 28% dos homens são mortos em combate. O resultado é a criação de "zonas de guerra", áreas que delimitam as fronteiras. Essas áreas, por serem perigosas, são também as menos exploradas e, portanto, com maior abundância de comida. No caso de lobos, as zonas de guerra são onde veados e outras presas são encontradas em maior número. Para os chimpanzés, são onde há frutas. A região de desmilitarização entre a Coréia do Norte e a do Sul é onde se encontra o maior número de espécies raras ou em extinção no resto da península.

A teoria da evolução explica as vantagens desse impulso combativo: o grupo que mata com mais eficiência em breve obtém uma vantagem no número de guerreiros. Os inimigos, com sua linha de defesa diminuída, não poderão oferecer resistência a futuros ataques. Acabarão por perder o controle sobre terras e recursos. O grupo vencedor aumenta de tamanho, tornando-se cada vez mais forte. A conclusão sombria desse argumento é que, em situações onde existe uma competição por recursos, é vantajoso matar o maior número possível de inimigos, contanto que a atividade seja feita sem grande risco para os agressores. Como escreveu Wrangham, "quando matar for barato, mate".

Segundo essa pesquisa, devido à distribuição de territórios com recursos desiguais e nem sempre rapidamente renováveis, o processo de seleção natural favoreceu nos cérebros de humanos, chimpanzés e lobos a tendência de usar toda oportunidade disponível para matar seus rivais. Os últimos 5.000 anos de história parecem confirmar essa tendência, mesmo que os humanos, com funções cognitivas mais avançadas, justifiquem suas guerras com argumentos diferentes, como vingança, ritos de iniciação de jovens guerreiros, ou como forma de satisfazer a vontade dos deuses.

Esses resultados não implicam que nossa agressividade seja inevitável, que estamos condenados a nos matar. Eles mostram que a violência é produto de sociedades com um desequilíbrio de poder entre grupos vizinhos. Quando dois grupos se respeitam, raramente entram em conflito mortal. Basta ver o exemplo da Guerra Fria. Infelizmente, temos a tendência de identificar inimigos, criar fronteiras entre grupos e explorar a fraqueza dos vizinhos. Reconhecer nossa natureza é o primeiro passo para mudá-la.

Buracos negros em miniatura

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Nenhum objeto na natureza, ao menos no mundo abiótico, é tão misterioso quanto um buraco negro. (Faço a distinção porque, sem dúvida, entre os seres vivos existem várias coisas um tanto estranhas.) Buracos negros são objetos cuja atração gravitacional é tão violenta que nada, nem a luz, pode escapar deles. Daí o nome.

A nossa galáxia, a Via Láctea, tem um em seu centro com massa comparável a 300 milhões de sóis. Mas nem todo buraco negro tem de ser gigante. Eles podem aparecer também em miniatura, menores do que átomos.

Alguns físicos acreditam que eles possam até ser criados no laboratório, em colisões envolvendo partículas subatômicas viajando a velocidades próximas da da luz. Isso teria uma série de vantagens, já que poderíamos estudar suas misteriosas propriedades sem ter de recorrer ao auxílio de telescópios ou a viagens espaciais.

Todo objeto com massa exerce uma atração gravitacional sobre outro. A intensidade dessa atração é proporcional à massa do objeto: mais massa, mais atração. Mas ela também é inversamente proporcional ao quadrado do raio do objeto. Imagine, portanto, uma bola de aço com um metro de raio.

Se encolhermos a bola mantendo sua massa constante (como quando amassamos uma bola de papel) de forma que seu raio chegue a um centímetro, a sua atração gravitacional aumentará 10 mil vezes. Se o raio continuar encolhendo até atingir o chamado raio de Schwarzschild (em homenagem ao físico Karl Schwarzschild, um dos primeiros a trabalhar com a teoria da relatividade enquanto servia na 1ª Guerra), a bola de aço se tornará um buraco negro. Esse raio, para uma massa de uma tonelada, terá um bilionésimo do raio de um núcleo atômico! Você também, leitor, pode ser encolhido até se tornar um buraco negro de dimensões subatômicas.
O problema com o processo acima é que a compressão de objetos macroscópicos a dimensões subnucleares utiliza quantidades absurdas de energia. Portanto, caso queiramos estudar buracos negros em miniatura, teremos de criar novas possibilidades.

Recentemente, físicos de partículas propuseram uma idéia audaciosa, que poderá abrir as portas para a criação de mini-buracos negros. Pouco sabemos sobre a força da gravidade em dimensões subatômicas. Medidas de sua intensidade são limitadas pela sua fraqueza: quanto menor a massa do objeto, mais fraca a força. Atualmente, podemos afirmar apenas que a força obedece à fórmula normal até distâncias que atingem a ordem de um centésimo de milímetro.
O que foi proposto é que vivemos em um espaço com mais de três dimensões, muito pequenas para serem vistas a olho nu. Elas modificam a força da gravidade. Uma das conseqüências é que, dependendo da extensão dessas dimensões, mini-buracos negros podem ser produzidos durante colisões entre partículas subatômicas. Isso porque as dimensões extra não só diminuem a massa do buraco negro como aumentam o seu raio

Portanto, se duas ou mais partículas tiverem energia suficiente e colidirem em uma região menor do que o raio de Schwarzschild, um mini-buraco negro poderá ser produzido. Não só se criará um objeto que testa os limites da força gravitacional mas também ganhar-se-á informação sobre a existência (ou não) de dimensões extra. Especulação? Pode ser. Mas sem ela a criatividade não vai avante.

O ano da física e a ascensão do obscurantismo MARCELO

GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

O ano de 2005 foi decretado Ano Internacional da Física. Pelos físicos, claro. Organizações profissionais do mundo inteiro estarão promovendo conferências, palestras, eventos comemorativos, celebrando a ciência que, juntamente com a química e a biologia, forma o arcabouço da descrição racional do mundo natural.

É preciso combater o obscurantismo com a luz da ciência e da razão

A ocasião marca o centenário do ano em que Einstein, com 26 anos, publicou três artigos que revolucionaram a física: um contendo a teoria da relatividade especial, que reformulou a concepção clássica de espaço e tempo; outro descrevendo o movimento browniano, em que partículas em uma suspensão líquida como grãos de pólen em água ziguezagueiam aleatoriamente; o terceiro explicando o efeito fotoelétrico, postulando que a luz, até então considerada como uma onda, pode, também, ser descrita como partícula.

Cada um desses artigos traria fama ao autor. O fato de Einstein ter escrito os três em um ano é único na história da ciência. Apenas Isaac Newton teve ano semelhante, quando plantou as sementes de suas três leis do movimento e da gravitação.

A celebração é necessária. Apesar da influência crescente da física e da ciência em geral na vida do cidadão, o nível de conhecimento científico está diminuindo a cada ano. Existe um fascínio com as aplicações tecnológicas da ciência, especialmente com objetos de consumo, DVDs, telefones celulares, TVs digitais de alta definição, jogos eletrônicos cada vez mais realistas. Mas a base científica desses objetos fica esquecida em meio à euforia do "quero ter". Não seria realista esperar que cada usuário de DVD soubesse como opera um laser ou o que é um processador.

Mas tratar o objeto como uma caixa preta, um dispositivo cujo funcionamento é um mistério intransponível, tem conseqüências sociais mais sérias do que possa parecer.
A separação entre a tecnologia e o consumidor leva a uma negação da ciência, a um esquecimento do conhecimento. Essa distância entre o uso da tecnologia e a compreensão de seu funcionamento é um fenômeno relativamente moderno.

Quanto mais complexas as máquinas, maior o conhecimento necessário para construí-las e consertá-las. Se voltarmos ao século 18, onde a principal fonte de energia era hidráulica (moinhos d'água) e gravitacional (silos e plataformas), as coisas eram mais simples. Mas qualquer um que já abriu um computador sabe que o labirinto de milhões de capacitores, resistores, transistores, parece algo vindo de outro mundo.

Será coincidência que o abismo crescente entre a complexidade da ciência e sua compreensão pelo público ocorre lado a lado com o aumento óbvio de uma religiosidade rígida e intolerante tanto no Brasil como nos EUA? A reeleição de George Bush e seu controle do Senado pôs a direita cristã no poder pela primeira vez na história dos EUA.
É comum ouvir dizer por aqui que estamos vivendo em uma teocracia. O mesmo que se fala do Irã, por exemplo.

Igrejas evangélicas surgem por todo lado, o criacionismo, que nega a evolução pela seleção natural, ganha força nos dois países. A imposição de valores religiosos vira agenda política, comprometendo a separação Igreja-Estado e a liberdade de escolha do cidadão. Obscurantismo gera obscurantismo. Enquanto isso, a Europa, muito mais secular e educada cientificamente, olha incrédula para as Américas. Einstein ficaria horrorizado com o que está ocorrendo.
O Ano Internacional da Física vem na hora certa. É preciso, com urgência, combater o obscurantismo na sociedade com a única luz que pode brilhar universalmente em todas as casas, a luz da ciência e da razão.

O desafio criacionista

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

No ano passado, um físico colega meu, Lawrence Krauss, visitou minha universidade. Krauss é um conhecido popularizador de ciência, autor de livros como "A Física de Jornada nas Estrelas". Saímos para almoçar e a conversa caiu no tema do criacionismo. Krauss foi categórico: "Só o ato de debater com criacionistas lhes dá uma credibilidade que não merecem". Eu discordei. "Larry, acho que essa atitude radical só piora as coisas. Se cientistas, sempre prontos a debater entre si, não se dignarem a ir a público para expor as limitações do criacionismo, como iremos vencer?" "Perda de tempo", replicou. "Eles não estão dispostos a ouvir. É pregar para surdos."

"É verdade que existe uma minoria radical que não vai mesmo mudar de idéia", respondi. "Mas a maioria das pessoas é razoável. Se argumentos claros forem apresentados, acho que irão ouvir sim. Ninguém quer ser chamado de burro ou se sentir roubado de sua fé.

Invocar Deus para preencher lacunas em nosso conhecimento não avança o saber

Porque é isso, percebe? As pessoas acham que, quanto mais a ciência avança, menos justificativa têm para acreditar em Deus. E isso é algo que poucos podem suportar."

Em 2004, o criacionismo explodiu no Brasil. Vertentes já existiam. Mas a decisão de Rosinha Garotinho, governadora do Rio de Janeiro, de impor o ensino do criacionismo na rede pública, teve uma ressonância enorme na mídia. Uma pesquisa feita pelo Ibope a pedido da revista "Época", publicada no último dia 3, soou o alarme: 31% dos brasileiros acreditam que Deus criou o ser humano como somos hoje nos últimos 10 mil anos (nos EUA o número é assombroso: 55%); 54% acreditam que o ser humano vem se desenvolvendo ao longo de milhões de anos, mas sob a direção e intervenção de Deus; e 75% crêem que o criacionismo deve substituir a evolução no currículo escolar!

Os números refletem, de forma trágica, o estado da educação científica no Brasil. Mas o que é mais relevante é que pessoas educadas também simpatizam com as idéias criacionistas. A governadora é um exemplo, mas existem muitas outras. (Espero que a decisão dela não tenha sido apenas política, querendo se aproveitar de um eleitorado evangélico crescente.)

Neste curto espaço não posso entrar em muitos detalhes. Talvez o faça aos poucos, retornando ao tema. O argumento-chave do criacionismo e do design inteligente é que a evolução não pode ser definitivamente provada com os dados que existem, os fósseis de espécies extintas. Segundo a teoria, os indivíduos de uma população têm variações genéticas. Essas raras mutações ocorrem por acaso. A complexidade observada nas espécies é produto da seleção natural, que favorece as variações mais bem adaptadas ao ambiente. Os criacionistas dizem que existem buracos demais, que a complexidade do ser humano não pode ser explicada apenas por mutações e seleção natural. Somos, segundo eles, produto de um criador, que tinha planos bem claros.

O design inteligente vai contra a premissa fundamental da ciência, a sua objetividade através da validação empírica. Cientistas propõem teorias. Essas teorias são passíveis de verificação. A genética provou a origem comum do gene. Jamais teremos todas as respostas, mas temos muitas. E cada vez mais. Invocar Deus para preencher lacunas em nosso conhecimento não avança o saber. É preciso ter coragem para aceitar nossas limitações.

Supernova de Kepler faz 400 anos

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

No dia 9 de outubro de 1604, uma nova luz explodiu na noite do hemisfério Norte. Astrônomos europeus voltaram seus olhos para o céu, empolgados e aterrorizados com a aparição. Inicialmente tão brilhante quanto Marte, em alguns dias rivalizou com Júpiter como a luminária mais brilhante da noite após a Lua. Novidades nos céus- cometas, estrelas cadentes, auroras, eclipses- eram vistas com grande suspeita, símbolos de mau agouro, mensageiros de más novas. Em Praga, o Sagrado Imperador Romano, Rodolfo 2º, um excêntrico conhecido por sua desmedida superstição, convocou o seu Matemático Imperial, Johannes Kepler, para uma discussão sobre as implicações astrológicas do objeto. Será que seus dias no trono estavam contados?

Novidades nos céus -cometas, meteoros, aurora, eclipse- eram vistas com suspeita

Kepler viu a nova stella ("estrela nova", como eram chamados tais objetos) e apaziguou os anseios de seu patrono, comparando a luminária a outra de grande importância na história, a Estrela de Belém. "Nem todas as aparições celestes são necessariamente sinal de más novas, Majestade", deve ter dito.

Kepler observou metodicamente a "estrela nova" até março de 1606, quando ela se tornou invisível ao olho nu. (Apenas em 1610, Galileu utilizaria o telescópio em observações astronômicas.) Nem ele nem qualquer outro astrônomo da época ou dos próximos séculos poderia suspeitar a causa da estranha aparição celeste. A "estrela nova" na verdade não é nova, mas velha, uma estrela que está morrendo, o enorme aumento em sua luminosidade sinalizando o fim próximo.

O que ocorreu com essa e outras "estrelas novas" é que sua luminosidade normal era baixa demais para ser vista a olho nu. É como se, de repente, alguém aumentasse ao máximo o volume da música que estava tocando baixo demais para ser ouvida. Hoje, o fenômeno é chamado de explosão de supernova.

Hoje, sabemos que existem dois tipos de supernova. Em um deles, as supernovas de tipo 2, estrelas com massas superiores a oito vezes a do Sol consomem a matéria em seu interior e se tornam incapazes de gerar a pressão que contrabalança a inexorável atração gravitacional.
Sem esse suporte, as estrelas literalmente colapsam: a matéria das partes externas "despenca" em direção ao centro, a pressão e a temperatura aumentam dramaticamente e ela é rebatida explosivamente para o espaço. A estrela se despedaça em átomos de carbono, oxigênio, ferro e outros elementos, semeando o vazio sideral.

Nas supernovas de tipo 1, uma estrela anã branca suga a matéria de sua vizinha até que atinja seu limite de equilíbrio.

A matéria da estrela é submetida a um enorme aumento de temperatura e pressão e termina por explodir, lançando uma enorme quantidade de matéria e energia ao espaço.
Três observatórios espaciais da Nasa focaram recentemente sua atenção na supernova de Kepler, tentando desvendar os seus mistérios: Hubble, Chandra e Spitzer. Ficou determinada sua distância: 13 mil anos-luz. Ou seja, quando a supernova detonou, mal havíamos saído das cavernas. Seus restos formam uma bolha de gás e radiação com 14 anos-luz de diâmetro, inflando a um ritmo de 6 milhões de quilômetros por hora.

Nos últimos mil anos, seis supernovas detonaram em nossa galáxia, a SN1604 sendo a última, e a única que ainda não se sabe se é tipo 1 ou 2. A esperança é que uma análise detalhada das novas observações resolva o mistério. Considerando que explosões de supernova são responsáveis pelo espalhamento de matéria pelo espaço interestelar, desvendar os detalhes dessas explosões é compreender nossas próprias origens. Kepler adoraria saber que somos poeira das estrelas. E que do espaço viemos e para o espaço retornaremos.

Vinte anos de supercordas

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Lembro-me como se fosse ontem. Estava no meu terceiro ano de doutorado na Inglaterra, quando meu orientador me chamou na sua sala. Achei que tinha arrumado alguma encrenca, ou errado algum cálculo. Mas meus temores eram infundados. Com seu jeito de lorde inglês, John Taylor disse: "Marcelo, a física teórica não vai mais ser a mesma. John Schwarz, do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), e Mike Green, do Queen Mary College (hoje na Universidade de Cambridge), descobriram uma teoria de supercordas consistente com a mecânica quântica. Se estiverem certos, poderemos construir uma teoria unificada de todas as forças. Eis o artigo deles. Leia-o e amanhã nos falamos."

Passadas duas décadas, as supercordas estão longe de ser uma teoria completa

A idéia de cordas não era nova. Havia sido proposta originalmente para explicar por que partículas chamadas quarks, que compõem prótons e nêutrons, jamais são vistas sozinhas, aparecendo sempre em pares ou trios: os quarks vivem nas extremidades de cordas, tubos de energia com espessura muito pequena. A aplicação de cordas na física subnuclear não funcionou. Mas a idéia era tão elegante que alguns físicos tentaram aplicá-la em outras áreas. Em 1974, Schwarz e Joel Scherk mostraram que as cordas reproduziam não só alguns aspectos da física nuclear mas, também, da gravidade. Se estivessem certos, seria possível usar as cordas para explicar as quatro forças da natureza com uma formulação única: as cordas seriam o arcabouço de uma teoria unificada de campos.

Para tal, um dos conceitos mais antigos da física, que a matéria é composta por partículas fundamentais -os "átomos"- teria de ser abandonado. Mais fundamentais do que partículas são as cordas, que vibram de diferentes modos, como cordas de violão. Assim como diferentes vibrações correspondem a sons distintos, vibrações das cordas correspondem às diferentes partículas que compõem a matéria e às forças que regem as suas interações.
Por exemplo: elétrons e quarks são vibrações de cordas. Fótons, que transmitem a força eletromagnética, e grávitons, que transmitiriam a força gravitacional, também. Portanto, partículas de matéria e de força são todas descritas por diferentes vibrações de cordas fundamentais.

Mas a teoria tinha problemas. O primeiro é que só fazia sentido em espaços com 26 dimensões. Outro, que cálculos de interações entre cordas davam resultados absurdos. Em 1984, Green e Schwarz mostraram que só quando as cordas eram imbuídas com outro conceito, o de "supersimetria", é que a teoria fazia sentido. Daí o nome "supercordas". Mas o que é supersimetria? Os dois tipos de partículas, de matéria e de força, têm propriedades muito diferentes, que causam problemas quando se calcula a probabilidade de elas interagirem. Em um mundo supersimétrico, é possível converter um tipo de partícula em outro, matéria em força e vice-versa. Green e Schwarz mostraram que supercordas dão origem a uma teoria consistente quando existem em dez dimensões (nove de espaço e uma de tempo); melhor do que 26, mas ainda mais que as quatro conhecidas.

Passados vinte anos, as supercordas estão longe de ser uma teoria completa. Não sabemos nem se elas descrevem o mundo em que vivemos. A matemática da teoria é extremamente elegante, mas ainda não foi possível mostrar como ir de dez para quatro dimensões de forma consistente. A idéia é que as dimensões extra são muito pequenas, invisíveis. Céticos dizem que isso jamais será possível, que supercordas são perda de tempo, um sonho geométrico impossível. Espero que a conclusão chegue em menos de 20 anos.

A história do Universo em expansão

Gostaria de voltar a uma questão que muitos leitores vêm me pedindo para abordar: a expansão do Universo. O que significa dizer que o Universo está em expansão? Como sabemos disso? É bom começar com a evidência de que o Universo está em expansão.

Primeiro, algo sobre a natureza da luz, já que ela nos dá a pista. A luz visível é apenas uma pequena janela do espectro da radiação eletromagnética. Essa radiação é interpretada como sendo formada por ondas, cada "cor", visível ou não, com o seu comprimento de onda.
Em 1929, o astrônomo americano Edwin Hubble mostrou que a luz proveniente de galáxias distantes exibe um "desvio para o vermelho", ou seja, a luz que elas emitem, quando comparadas com galáxias mais próximas, aparece distorcida, com comprimentos maiores.
Hubble sabia de outro fenômeno em que ondas são distorcidas devido ao movimento de suas fontes, o Efeito Doppler. Quando uma ambulância se aproxima, as ondas de som de sua sirene são desviadas para menores comprimentos (maiores freqüências) e seu som é mais estridente. Quando a ambulância se afasta, o som fica mais grave, com maior comprimento de onda. Todo mundo já presenciou esse efeito.

O Universo também não tem um lado de fora. Ele se estende ao infinito em todas as seis direções

A luz exibe a mesma propriedade: quando sua fonte se afasta, seu comprimento de onda aumenta; quando ela se aproxima, ele diminui. Hubble interpretou o desvio para o vermelho das galáxias distantes como conseqüência de seu afastamento em relação à Via Láctea, a nossa galáxia.

Hubble foi além, mostrando que a velocidade de recessão das galáxias obedecia a uma lei simples: a velocidade de afastamento aumenta em proporção direta com a distância. Entram em cena os físicos teóricos. Modelos matemáticos propostos durante os anos 1920 descreviam um Universo cuja expansão obedecia à mesma lei obtida empiricamente por Hubble.

Esses modelos, baseados na teoria da relatividade geral de Einstein, mostravam que a expansão do Universo era, na verdade, uma expansão da geometria. É aqui que começa a confusão. Como assim "expansão da geometria"? Hubble imaginou que as galáxias eram como detritos de uma explosão, afastando-se de um ponto onde, no passado, todas estavam mais próximas. Para ele, o espaço era fixo, o palco inerte onde a expansão ocorria. Porém, segundo a teoria de Einstein, a expansão tinha de ser interpretada de outro modo: as galáxias não se moviam por si só, elas eram carregadas, feito rolhas em um rio, por uma geometria em que a distância entre dois pontos quaisquer aumentava continuamente.

Como visualizar isso? Imagine uma régua. Marque cada centímetro com um ponto negro. Nesse universo unidimensional, expansão significa que a distância entre dois pontos (o "centímetro") cresce a uma taxa constante. Após algum tempo, os pontos estarão todos mais distantes uns dos outros, não porque tinham movimento próprio, mas porque foram carregados pelo crescimento da régua. O mesmo ocorre com o Universo: as galáxias são carregadas pela expansão e a distância entre elas aumenta.

Mas expansão dentro de onde? De lugar nenhum. No caso da régua, ela se estende ao infinito nas suas duas direções. Não existe um "fim" da régua. E não é necessário viver fora da régua para entender a sua expansão; basta medir as distâncias entre pontos vizinhos. O Universo também não tem um lado de fora. Ele se estende ao infinito em todas as seis direções; o que vemos é apenas parte dele, a que podemos medir.

Algumas das grandes questões

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Digo "algumas das grandes questões" pois sei que uma lista completa seria impossível e extremamente subjetiva. A minha, claro, e especialmente para a Micro/Macro, é essencialmente científica. Mas, como os leitores verão, as fronteiras reducionistas que definiram e definem as disciplinas acadêmicas estão deixando de fazer sentido.

Existem dois movimentos antagônicos que tentam reorientar o futuro da intelectualidade. (E a ciência, sendo uma geradora de idéias e visões de mundo muitas vezes transformadoras, faz parte integral dessa intelectualidade.) Um deles poderia ser chamado de "consiliente", o termo que o biólogo americano E. O. Wilson usou em seu livro "Consiliência". Segundo Wilson, todos os sistemas de pensamento, sejam eles científicos ou não, são baseados essencialmente no mesmo grupo de leis fundamentais, leis que podem ser extraídas do funcionamento da natureza.
O outro movimento seria o pós-modernismo disseminado, por exemplo, nos círculos de literatura comparada, onde cada leitura é uma leitura, onde a voz do autor é menos importante do que o contexto sociocultural em que ele criou a sua obra e no qual (e por quem) ela está sendo lida.

Se a voz de Wilson, basicamente reducionista, leva a uma construção monótona do conhecimento e, portanto, potencialmente estática, a posição pós-moderna pode ser vista como uma cacofonia em que o pluralismo das vozes leva a um caos de onde pouca informação pode ser extraída.
Haja vista a figura cada vez mais rara do intelectual público. Aliás, na Inglaterra, o biólogo Richard Dawkins foi recentemente considerado o intelectual público de maior importância.
Acho esse um excelente exemplo do que está por vir, o que chamo uma visão sinfônica do conhecimento, baseada na troca construtiva de idéias entre as várias áreas sem a necessidade de uma dominar ou controlar a outra, sem monotonia ou cacofonia. Como fazer isso, ou pelo menos a minha opinião sobre o assunto, fica para outra coluna.

Quero voltar agora a algumas das grandes questões, versão física moderna. Em outubro, vários físicos e biólogos do mundo inteiro se reuniram no Instituto de Física Teórica da Universidade da Califórnia em Santa Barbara para discutir o futuro das ciências naturais.
No final da conferência, David Gross, o diretor do instituto, que recebeu o Prêmio Nobel deste ano, compilou algumas das questões que julgou mais importantes. Delas, citarei as que julgo apontarem para a nova interdisciplinariedade intelectual, as que necessariamente levarão a uma integração do conhecimento.

"Como surgiu o Universo?" O interesse na origem do Universo vai claramente além da cosmologia. A questão é bem mais antiga do que a ciência moderna, tendo sido contemplada pelas várias religiões através da história. O fato de ela fazer parte da lista demonstra o quanto a ciência define hoje nossa visão de mundo.

"Quando computadores serão de fato entidades criativas e inteligentes?" A questão da inteligência artificial está intimamente ligada com a nossa compreensão da inteligência, ou melhor, da emergência da mente consciente. Computadores hoje são extremamente velozes, mas apenas isso; sua atividade é limitada a obedecer comandos. Se não compreendermos o funcionamento do cérebro, ficará difícil construirmos máquinas inteligentes. O futuro desta área combina psicologia e ciências cognitivas, filosofia, neurobiologia, física, química e eletrônica. E muito mais.

Seria impossível tentar compreender o funcionamento do cérebro sem um estudo comparativo da criatividade humana nas artes e nas ciências. O estudo do cérebro é o melhor exemplo da necessidade da integração sinfônica do conhecimento.

"Será que o comportamento de objetos complexos não é determinado exclusivamente pelo comportamento dos objetos menores que os compõem?" Ou seja, será que o todo é maior do que a soma das partes? O cérebro maior do que a soma de seus neurônios e sinapses? Essa questão está ligada à complexidade emergente, a possibilidade de que diferentes níveis de complexidade sejam regidos por leis distintas. O reducionismo aqui é uma ferramenta inútil. Parece-me que a própria ciência está forçando uma nova visão do conhecimento. Já posso escutar os primeiros acordes.

A forma do espaço

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Espaço é um conceito meio estranho. Invisível aos olhos, mas presente, é onde existimos e nos movemos, onde as coisas acontecem. Olhando pela janela, vejo uma árvore estendendo-se do chão a uns 30 metros de altura, outras à sua volta, crescendo no espaço, preenchendo-o. Tudo começou quando as culturas mais antigas precisaram demarcar distâncias, pôr limites em seus domínios, em suas propriedades.

Daí nasceu a geometria plana, em duas dimensões, as dimensões do solo, da terra onde nascia o trigo e o milho e onde as pessoas se moviam. Claro, sabia-se que uma terceira dimensão existia, ocupada pelas nuvens e pelos pássaros e mesmo por nós, já que nos estendemos verticalmente. Com a compreensão dos ciclos naturais, da passagem do dia e das estações, ficou claro que mesmo os corpos celestes também se movem no espaço, mesmo que muito distantes de nossa realidade.

Dessa percepção nasceu a pergunta que nos fascina desde então: qual é a forma do espaço?
Homero imaginou o espaço como sendo plano "como o escudo de Aquiles", a Terra cercada por água. Para os gregos que o seguiram, o espaço era uma grande esfera, na verdade várias esferas, concêntricas, como em uma cebola, cada esfera carregando uma luminária celeste: a Lua, os planetas Mercúrio e Vênus, o Sol, Marte, Júpiter, Saturno e, finalmente, a esfera das estrelas. No centro, a Terra, inerte, também esférica.

No final da Idade Média, a Igreja Católica se apropriou desse modelo, especialmente em sua versão aristotélica, adicionando outra esfera, a morada de Deus, a Esfera Empírea. Entre ela e as outras oito estava a esfera chamada "Primum Mobile", a primeira causa, a que gerava o movimento que iria então incitar todas as outras esferas interiores a girar, carregando seus planetas e estrelas. A menos que se recorra a uma ação divina, milagrosa, capaz de criar algo do nada, é necessária a causa primordial que, com o passar do tempo, foi tendo versões diferentes.
Esse Universo fechado foi substituído pelo infinito de Isaac Newton no século 17. Newton argumentou que, em um universo finito, a atração gravitacional mútua entre os corpos celestes causaria uma tal instabilidade que a massa cósmica terminaria embolada no centro. Em um Universo infinito em todas as direções, as massas poderiam se equilibrar, mesmo que aqui e ali existisse algum desequilíbrio. Segundo Newton, Deus interferiria nesse Universo, garantindo o seu equilíbrio até o dia do Juízo Final.

A transição de um Universo fechado a um infinito causou grandes transtornos existenciais. Foi como ter perdido o teto da nossa casa, uma sensação de abandono, da enorme pequenez do ser humano, isolado em um planeta em um Universo sem fim.

Olhar para a noite estrelada era olhar para o infinito, para o incomensurável, para a noite eterna. Por isso tantos gostam ainda de pôr Deus no céu, para tapá-lo, ao mesmo tempo tapando também o seu vazio existencial. Mas logo surgiu um paradoxo, o de Olbers, para aumentar a inquietude dos curiosos: se o Universo é infinito, deve haver infinitas estrelas.

Nesse caso, a noite seria impossível, já que estaríamos expostos ao brilho delas todas. Será que o Universo era então finito? A questão só foi resolvida quando se descobriu que estrelas nascem e morrem e, portanto, não brilham para sempre. Segundo, que o Universo não é estático, está em expansão, o que tem como efeito diluir a luz das estrelas. Um Universo em expansão é um com um início. Nesse Universo com uma história, não pode haver infinitas estrelas.

Mas será que podemos mesmo afirmar que o Universo é infinito? O problema vem do fato de a velocidade da luz, a velocidade máxima em que recebemos informação, ser alta, mas não infinita. Se o Universo tem 14 bilhões de anos, podemos "enxergar" o que existe a no máximo 14 bilhões de anos-luz, o horizonte cósmico. Dentro dele o espaço tem uma geometria plana em três dimensões. Além dele, nada podemos afirmar, ao menos por enquanto. Continuamos cercados pelo escudo de Aquiles, se bem que o escudo cresceu bastante.

Uma lua titânica

Marcelo Gleiser
colunista da Folha

Na mitologia grega, os titãs eram os senhores supremos do Universo, seres gigantescos de grandes poderes que foram destronados por Zeus, ou, para os romanos, por Júpiter. E Titã, a maior lua de Saturno, é a segunda maior de todo o Sistema Solar, perdendo apenas para Ganimedes, apropriadamente a maior lua de Júpiter. Mas a cor avermelhada de Titã, que pode ser vista com poderosos telescópios terrestres, apontava para a existência de algo que Ganimedes não tem: uma atmosfera. Na década de 1970, cientistas da Nasa planejaram a missão Voyager-1 para que a sonda passasse perto da misteriosa lua. E os resultados obtidos em 1980 despertaram ainda mais a curiosidade dos cientistas. Titã merecia uma nova visita, com mais calma.

A missão Cassini foi desenhada especialmente para sobrevoar Titã várias vezes. Para ser preciso, 45 vezes, seus instrumentos colhendo dados a cada passagem, incluindo imagens por radar (ondas de rádio que vão até a superfície e voltam) e câmeras de infravermelho e luz visível. Desde o início, a missão provocou polêmica: seus reatores usam plutônio e temia-se que um acidente durante o lançamento pudesse poluir a atmosfera terrestre com o material altamente radioativo. Mas o acidente não ocorreu e, no dia 15 de outubro de 1997, a Cassini iniciou sua viagem de sete anos até Titã.

Vale a pena uma pausa para apreciar o feito tecnológico que é uma missão dessas. Sete anos no espaço, sua trajetória precisamente calculada para passar perto de Vênus duas vezes, da Terra uma vez (em 1999) e finalmente de Júpiter, ganhando velocidade a cada aproximação até ser catapultada ao seu destino, Cassini é um sofisticado robô capaz de operar sozinho e de enviar os dados coletados a antenas receptoras na Terra. Para completar, a Cassini transporta a tiracolo uma outra sonda chamada Huygens -homenagem ao holandês que descobriu Titã em 1655. A sonda Huygens, construída pela Agência Espacial Européia, cairá em janeiro de pára-quedas na atmosfera de Titã, fazendo análises e medidas de sua composição química e, se sobreviver ao impacto, de seu solo também. Imagine o que Huygens diria se soubesse que uma máquina humana com o seu nome viajou mais de 1 milhão de quilômetros até a lua que ele descobriu há 350 anos. Pergunto-me se podemos imaginar algo mais mágico e fascinante do que isso.

Os dados da Voyager-1 sugeriram não só que Titã tem um atmosfera mais densa do que a da Terra, mas que ela é rica em nitrogênio (em torno de 90%), argônio (em torno de 10%) e, mais interessante ainda, metano, uma substância cuja molécula é composta de carbono e hidrogênio. Numa lua maior do que o planeta Mercúrio, a detecção de compostos de carbono e hidrogênio (hidrocarbonetos) é sempre motivo de grande especulação. Lembre-se de que carbono é o elemento químico essencial para a vida. Será que Titã, com sua temperatura frígida de 180C, tem lagos e oceanos ricos em hidrocarbonetos, reproduzindo a sopa prebiótica que existiu na Terra há bilhões de anos? Finalmente, após 24 anos, essas perguntas serão respondidas.

Os primeiros dados enviados pela Cassini mostram que ao menos a pequena região estudada na passagem inicial é "coberta por materiais orgânicos", disse Ralph Lorenz, da Universidade do Arizona. As suspeitas originais parecem estar corretas. Cientistas da Nasa afirmam que as imagens obtidas por radar sugerem mesmo a existência de lagos compostos por etano ou metano, os dois hidrocarbonetos mais simples. Saliências sinuosas espalham-se pela imagem como tentáculos, sugerindo que a superfície alterne partes sólidas e líquidas, ou mesmo que pedaços de hidrocarbonetos congelados flutuem em mares de metano. As condições atmosféricas sugerem a existência de precipitações líquidas, chuvas de metano. Um cientista chegou a afirmar que as protuberâncias vistas nas imagens aparentam ondas em lagos de hidrocarbonetos. Durante os próximos quatro anos, a Cassini passará mais 44 vezes por Titã, revelando uma realidade muito mais estranha do que a imaginação.

A criatividade do caos

Marcelo Gleiser
colunista da Folha

Em 2002, a pesquisadora americana Susan Lindquist, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, publicou um artigo surpreendente na revista "Nature". Usando a mosca da fruta, ela demonstrou que a proteína Hsp90 tem um papel essencial na evolução genética das espécies. Modificando sua estrutura, Lindquist criou monstros horrendos: moscas com múltiplos olhos, pernas saindo da barriga, corpos distorcidos etc. Ela concluiu que isso ocorre devido à capacidade da Hsp90 de regular mutações aleatórias nos genes das moscas. A proteína age como uma espécie de seletor de mutações, mantendo a homogeneidade da espécie. Mexer com ela é como abrir a caixa de Pandora, deixando escapar todos os males, criando monstros genéticos.
O experimento mostra duas coisas. Primeiro, que a vida usa controles moleculares para se preservar; sem o policiamento da Hsp90, a mosca da fruta teria o seu futuro arruinado. Segundo, que a existência de flutuações aleatórias é parte fundamental do mecanismo da vida. Sem esse caos molecular a vida seria incapaz de se reinventar. E a única razão para o sucesso da vida na Terra é justamente a sua maleabilidade, a sua capacidade inerente de se redefinir quando necessário.
Revisitando a história da vida na Terra, fica claro que as condições ambientais mudaram constantemente. Idades do gelo, outras mais quentes, erupções vulcânicas violentas a ponto de mudar a composição química da atmosfera, impactos com asteróides e cometas, enfim, desastres e cataclismos de caráter global que ameaçaram todas as formas de vida. No entanto, a vida não só perseverou como mostrou tremenda versatilidade. As novas pesquisas dos mecanismos moleculares da vida mostram que essa versatilidade é produto de um delicado equilíbrio entre o caos, a desordem das flutuações atômicas e filtros e sistemas de controle como a Hsp90.
O interessante é que, de tanto em tanto, esses filtros moleculares permitem que mutações escapem, proporcionando uma variabilidade essencial à preservação da espécie. Quando o ambiente muda, por exemplo, um asteróide colide com a Terra, se mutações não ocorrerem de modo a facilitar a adaptação da espécie às novas condições, ela será extinta em poucas gerações. Ou seja, o fato de o filtro não ser "perfeito", deixando uma ou outra mutação escapar, garante a preservação da espécie. Nossa existência depende de imperfeições.
Claro, o sistema parece mais com um jogo de roleta do que com um mecanismo pré-desenhado. Grande parte das mutações é nociva à espécie; lembre-se das moscas com pernas saindo pela barriga. Mas, de vez em quando, uma mutação ajudará na adaptação. Caso não existissem essas flutuações, a vida não teria a menor chance. O equilíbrio aleatório entre ordem e desordem determina a sua adaptabilidade em um mundo em constante transição.
Essa aleatoriedade genética foi demonstrada também em bactérias fluorescentes. Em 2002, o biólogo Michael Elowitz mostrou que a leitura do DNA das bactérias não era perfeita, mas sofria flutuações que ele chamou de "ruído intrínseco". Misturando o DNA das bactérias com o de vaga-lumes, Elowitz criou bactérias fluorescentes, misturando genes responsáveis pelas cores vermelha e verde. Ele esperava que a maioria brilhasse em um tom amarelado, combinando o verde e o vermelho de forma ordenada. Mas, para sua surpresa, surgiram bactérias de inúmeras cores, do turquesa ao laranja. Novamente, o ruído aqui era de natureza molecular.
A desordem molecular tem papel crucial na variabilidade da vida. Sem ela estaríamos fadados a uma mesmice padronizada, um mundo estagnado. A vida é essencialmente resultado de criatividade anárquica.

Ciência e Hollywood

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Infelizmente é verdade: explosões não fazem barulho algum no espaço. Não me lembro de um só filme que tenha retratado isso direito. (Pode ser que existam alguns, mas se existirem não fizeram muito sucesso.) Sempre vemos explosões gigantescas, estrondos fantásticos. Para existir ruído é necessário um meio material que transporte as perturbações que chamamos de ondas sonoras. Na ausência de atmosfera, ou água, ou outro meio, as perturbações não têm onde se propagar. Para um produtor de cinema, a questão não passa pela ciência. Pelo menos não como prioridade. Seu interesse é tornar o filme emocionante, e explosões têm justamente este papel: roubar o som de uma grande espaçonave explodindo torna a cena bem sem graça.

Recentemente, o debate sobre as liberdades científicas tomadas pelo cinema tem aquecido. O filme "O Dia Depois de Amanhã" e seu cenário de uma Idade do Gelo ocorrendo em uma semana em vez de décadas ou, melhor ainda, centenas de anos, levantaram as sobrancelhas de cientistas mais rígidos, que vêem as distorções com desdém, e esbugalharam os olhos dos espectadores que pouco ligam se a ciência está certa ou errada. Afinal, cinema é diversão.

Tudo começou em 1902, quando o francês Georges Méliès dirigiu o curta "Uma Viagem à Lua". No filme, seis aventureiros chegam até a Lua em uma cápsula disparada por um canhão. Após sua chegada, os tripulantes são raptados por habitantes lunares com intenções nada amistosas. Os heróis escapam, empurram a espaçonave da beira da Lua de modo que ela caia sobre a Terra, bem sobre o oceano Atlântico. Tudo no filme está errado, claro. A aceleração de um tiro de canhão potente o suficiente para levar pessoas até a Lua as mataria quase que imediatamente. Cair da Lua é impossível. Desconto a questão dos habitantes lunares, pois na época isso não era sabido. Esse filme, o primeiro de uma nobre linhagem indo até "O Dia Depois de Amanhã", exagera, inventa ciência para criar um enredo emocionante. A questão então é o que devem fazer os cientistas a respeito, se é que devem fazer algo. Cabe a eles tentar "consertar" a ciência dos filmes, escrevendo cartas e artigos sobre o assunto? Será que faz sentido criticar a indústria cinematográfica pelos erros crassos?

Até recentemente, eu defendia a posição mais rígida, que filmes devem tentar ao máximo ser fiéis à ciência que retratam. Claro, isso sempre é bom. Mas não acredito mais que seja absolutamente necessário. Existe uma diferença crucial entre um filme comercial e um documentário científico. Documentários devem retratar fielmente a ciência, educando e divertindo a população. Filmes não têm um compromisso pedagógico. As pessoas não vão ao cinema para serem educadas, ao menos como via de regra. Claro, filmes históricos ou mesmo aqueles fiéis à ciência têm enorme valor cultural. Outros educam as emoções por meio da ficção. Mas se existirem exageros, eles não devem ser criticados como tal. Fantasmas não existem, mas filmes de terror, sim. Pode-se argumentar que, no caso de filmes que versam sobre temas científicos, as pessoas vão ao cinema esperando uma ciência crível. Isso pode ser verdade, mas elas não deveriam basear suas conclusões no que diz o filme. No mínimo, cinema pode servir como mecanismo de alerta para questões científicas importantes: o aquecimento global, a inteligência artificial, a engenharia genética, as guerras nucleares, os riscos espaciais como cometas ou asteróides. Mas o conteúdo não deve ser levado ao pé da letra. A arte distorce para persuadir. E o cinema, com efeitos especiais espetaculares, distorce com enorme facilidade e poder de persuasão.

O que os cientistas podem fazer, e isso está virando moda nas universidades americanas, é usar filmes para educar seus alunos sobre o que é cientificamente correto e o que é absurdo.
Ou seja, usar o cinema como ferramenta pedagógica. Os alunos certamente prestarão muito mais atenção e será possível educar a população para que, no futuro, um número cada vez maior de pessoas possa discernir o real do imaginário.

Liberdade Assintótica

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Quando o Prêmio Nobel de Física deste ano foi anunciado, não pude deixar de sorrir. Os três, Frank Wilczek, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), David Gross, do Instituto de Física Teórica (IPT) da Universidade da Califórnia em Santa Barbara, e H. David Politzer, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), foram premiados pela teoria que desenvolveram explicando o misterioso comportamento dos quarks, as partículas que compõem prótons, nêutrons e centenas de outras menos famosas. Sorri porque o prêmio era esperado há muito pela comunidade de físicos. E pelos premiados.

Em 1988, iniciei meu pós-doutorado no ITP, hoje dirigido por David Gross. Na época, ele ainda estava em Princeton e era Frank Wilczek quem trabalhava no ITP. Participava sempre de discussões com Wilczek, um desses raros talentos da física que pesquisam em várias áreas. Fora sua famosa gargalhada, que vai de fora para dentro como se ele estivesse se asfixiando, Wilczek era também conhecido pelo seu nervosismo, que atingia o clímax justo em outubro, quando o Nobel é anunciado.

Em uma manhã de outubro de 1988, caminhava pelo corredor do ITP conversando com Wilczek quando apareceu David Schramm, um astrofísico de Chicago que também almejava o cobiçado prêmio. Schramm, que morreu tragicamente pilotando seu avião sobre as montanhas do Colorado, veio todo animado, exclamando que Leon Lederman, um físico experimental muito seu amigo, havia ganho o Nobel.

A expressão de Wilczek dizia tudo: um sorriso amarelo, derrotado e nada amistoso. As pessoas que o conhecem melhor dizem que todo outubro era a mesma coisa. Wilczek mal podia dormir, esperando pelo tal telefonema de Estocolmo. Bem, finalmente ele pode descansar em paz.
O prêmio é mais do que merecido. Durante os anos 1950, experimentos mostraram um número enorme de partículas ditas elementares, os hádrons. Todos eles, que incluem o próton e o nêutron, têm algo em comum: interagem entre si por meio da força nuclear forte, a mesma responsável pela coesão do núcleo atômico.

De fato, se o núcleo atômico é feito de prótons, com carga elétrica positiva, e nêutrons, sem carga, e cargas iguais se repelem, o que evita a sua dissociação? A resposta, encontrada nos anos 1930, é que outra força atua no núcleo como um tipo de cola, a força nuclear forte.
Em 1963, Murray Gell-Mann, do Caltech, propôs que os hádrons fossem compostos por partículas chamadas quarks. Tal como os 92 átomos são compostos por apenas três partículas (elétrons, prótons e nêutrons), os hádrons seriam produto de combinações de seis quarks. O único problema é que, ao contrário de elétrons ou prótons, ninguém jamais observou um quark isolado. Como explicar isso?

Basicamente, os quarks não podem existir livres, fora dos hádrons; eles são prisioneiros eternos, como se fossem sementes que jamais saíssem de dentro das frutas. Imagine que os três quarks dentro de um próton fossem ligados um ao outro por molas. É fácil separar duas massas ligadas por uma mola. Mas vai chegar um ponto em que a mola arrebenta. Se tentarmos separar os quarks dentro do próton, a força atrativa entre eles mantém-se a mesma e mais energia é necessária. Eventualmente, a "mola" se rompe e um novo par de quarks aparece no ponto de ruptura.

O mesmo ocorre com uma corda ou um ímã. Não podemos isolar um lado da corda ou um pólo de um ímã, quebrando-o ao meio; ficamos com dois ímãs menores na mão, cada um com seus dois pólos.

Quando prótons colidem com elétrons muito energéticos, a colisão ocorre com um de seus três quarks. Experimentos mostram que esse quark comporta-se com se estivesse livre, viajando dentro do próton. Gross, Politzer e Wilczek mostraram que, em altas energias, a força atrativa entre os quarks é desprezível. Os quarks ganham liberdade, uma liberdade assintótica, mesmo que efêmera.

Entrevista Istoé 20/10/2004

A alma não existe
Marcelo Gleiser

Ganhador de dois Jabuti, físico diz que a ciência está em constante mutação e que é um erro buscar na religião as respostas para o mundo
Darlene Menconi

• Mestre em física, doutor pelo King’s College da Inglaterra • Professor catedrático da Faculdade Dartmouth, em New Hampshire (EUA) • Prêmio Jabuti de 1998 e 2002 pelos livros A dança do universo e O fim da Terra e do céu • Bolsista da NSF, fundação de ciência americana, e da Nasa, agência espacial americana • Idade: 45 anos

Certa vez, a escritora Raquel de Queirós justificou seu ateísmo dizendo que a culpa não era sua. “Deus me deu pouca fé”, explicou. Do mesmo mal padece o físico e escritor Marcelo Gleiser, que, apesar de jovem, é uma das principais vozes da divulgação científica. Tanto que recebeu, das mãos do ex-presidente Bill Clinton, um prêmio por sua dedicação ao estudo e à pesquisa em cosmologia. De origem judaica, Gleiser frequentou a sinagoga quando pequeno, mas não achou inspiração nas tábuas divinas.

Aos 45 anos, e há 22 anos vivendo nos EUA, ele não perdeu o sotaque carioca. Muito menos o prazer em buscar respostas para os mistérios do universo, da vida e da mente. Conforto e paz de espírito ele afirma encontrar na natureza, no amor e nos filhos, de 15, 11 e oito anos. Eleitor de John Kerry, a quem doou dinheiro para a campanha, Gleiser não aposentou os planos de retornar ao Brasil. Professor de física e filosofia natural de uma das mais conceituadas faculdades americanas, a Dartmouth, em New Hampshire, ele ganhou dois prêmios Jabuti por seus livros sobre o universo e o embate entre ciência e religião, um de seus assuntos preferidos. Gleiser acaba de escrever, em inglês, um romance sobre o astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630), que conviveu com o italiano Galileu Galilei, condenado pela Igreja por defender que o Sol, e não a Terra, era o centro do universo. “Sou profundamente místico”, diz Gleiser, cujo hobby é a pesca com isca artificial (fly fishing). “É uma atividade zen, em que é preciso estar em contato com a água, o céu, o peixe e o sol”, explica o físico, que falou a ISTOÉ antes de embarcar para uma série de palestras no Brasil.

ISTOÉ – Por pressão religiosa, algumas escolas do Rio de Janeiro não ensinam a teoria da evolução, na qual humanos descendem de macacos. Qual sua opinião sobre isso?
Marcelo Gleiser – É um absurdo. Em Kansas (EUA), houve muito debate sobre isso e se decidiu que a teoria da evolução seria ensinada junto com o texto bíblico, como uma alternativa. Depois de dois anos, eles reverteram a decisão e voltaram a ensinar a teoria da evolução como a única válida para descrever como os animais evoluíram na Terra. O Estado de Ohio vive discussão parecida. Não se pode apresentar religião como a descrição científica do mundo. Isso é o que se fazia há 500 anos. É justamente contra esse dogmatismo da Igreja que Galileu lutou. É perigoso usar como científico qualquer texto religioso criado para servir de parâmetro ético e moral das pessoas.

ISTOÉ – Qual a linha que divide ciência e religião?
Gleiser – Elas são complementares. A ciência se propõe a descrever o mundo natural, com a maior precisão possível. Não se propõe a ser bengala espiritual. Se alguém querido morre, ela não tem nada a dizer. Nisso, a religião é imbatível. Essa é a razão pela qual, mesmo numa sociedade tão tecnológica e científica, ainda existe tanta gente religiosa. O ser humano é um ser espiritual. As pessoas vão em massa às igrejas, sinagogas e mesquitas procurar consolo, espírito de comunidade e fraternização. Já a ciência é uma narrativa que evolui. Sua função é descrever o mundo e explicar nosso papel dentro dele.

ISTOÉ – Sendo assim, sempre haverá meias-verdades?
Gleiser – O universo em que um cara do século XVI vivia, quando a Terra era o centro de tudo, é diferente do século XVIII, quando o Sol já era o centro, e é diferente do nosso universo, que não tem centro e se expande em todas as direções. Não há verdades finais em ciência. O mundo está sempre se transformando. Acho possível encontrar espiritualidade na descrição científica do mundo. Sou do time do (Albert) Einstein, que dizia que esse questionamento sobre o desconhecido é essencialmente espiritual. Não significa acreditar numa entidade sobrenatural controlando o mundo. Ou na existência da alma e de outras coisas além das leis da natureza.

ISTOÉ – Na sua opinião, não existe alma?
Gleiser – Eu adoraria ter alma e, quando meu corpo pifasse, poder renascer em outro corpo. Histórias de espiritismo, de vida após a morte e as várias versões das religiões para isso são mecanismos que criamos para lidar com nosso problema mais fundamental, que é a mortalidade. Vários amigos espíritas dizem que a maneira científica de pensar o mundo é apenas uma. Existem outras. Usar a ciência para justificar a existência ou não da alma nunca vai dar certo. No século XVII, o que se chamava de eu, a pessoa, vinha da alma. Quando a pessoa morria, a alma ia embora e o corpo ficava. Toda a noção de ser humano era relacionada à existência ou não dessa faísca divina. Aristóteles achava que a alma ficava no coração, assim como os egípcios. Não se sabia que o centro era na cabeça. Hoje, a gente sabe que não tem alma e que o cérebro é um organismo extremamente complexo.

ISTOÉ – Como se pode ter conforto diante dessa visão?
Gleiser – Ninguém aceita a mortalidade. O que a gente faz é se contentar com explicações e se encantar mais ou menos com as possibilidades sobrenaturais. Tem aqueles que se encantam muito e vão a terreiros de macumba, recebem espírito, etc. E tem os que se encantam menos, como eu, que não acreditam nesse mundo paralelo. A questão entre ciência e religião é parte fundamental do meu próximo livro, um romance histórico baseado na vida do astrônomo alemão Johannes Kepler, que viveu no início do século XVII. Ele é famoso por descobrir que as órbitas planetárias são elípticas e não circulares. Sua vida é um dos episódios mais fascinantes da ciência. Ele tinha um pé na Idade Média e seus misticismos, e outro na modernidade e na revolução científica. O livro conta a história de sua vida, em uma Europa imersa no caos, dividida por guerras religiosas entre católicos e protestantes, bruxas sendo torturadas e queimadas, Galileu julgado pela Inquisição na Itália. De muitos modos essa realidade retrata os dias atuais, com disputas religiosas, intolerância e iniquidade social.

"Histórias de espiritismo, de vida após a morte são mecanismos que criamos para lidar com nosso problema fundamental, que é a mortalidade"

ISTOÉ – Como é possível comparar os dias atuais com a Idade Média, quando as disputas acabavam na fogueira?
Gleiser – Por volta de 1600, a Europa estava dividida entre protestantes e católicos. Entre os protestantes, brigavam luteranos e calvinistas. As pessoas morriam feito moscas. No século XVII, a Igreja Católica tinha muito poder na Itália e algum na Alemanha e na Boêmia, parte do que é hoje a República Tcheca. Quem tinha terras, dinheiro e poder eram barões e condes protestantes. Havia uma disputa de fundo religioso que na verdade era pelo controle das terras. Agora é o cristianismo contra o islamismo. Temos os EUA como potência imperialista tentando impor seus valores morais. Parece uma cruzada ideológica, mas é uma tentativa de colocar pé firme no Oriente Médio, não só em Israel, mas numa potência como o Iraque, onde está o petróleo. Por trás dos grandes conflitos religiosos há sempre o engenho político e econômico.

ISTOÉ – Qual o efeito da intolerância no pensamento científico?
Gleiser – Um exemplo importante é o que chamo das “três origens”, do universo, da vida e da mente. Todas as religiões, de uma maneira ou de outra, têm respostas para essas perguntas. A mais conhecida, que vem do Velho Testamento, é a criação do mundo e a idéia da alma, que dá consistência ao espírito. Diferentes religiões têm diferentes explicações. Todas, por natureza, são inflexíveis. Não se pode questionar a palavra divina. Isso é o dogma da religião. A informação vem de cima para baixo, não tem conversa. Os padres, sacerdotes, rabinos e monges são intérpretes da verdade divina. Na ciência, a estrutura é horizontal, o conhecimento pode ser descoberto por qualquer pessoa e, em princípio, há um fórum para discutir idéias. Quando um cientista tem uma idéia sobre a origem do mundo, ele ou ela escreve artigos e vai a conferências nas quais busca provar sua veracidade. Se for provada errada, joga-se a idéia no lixo. Existe uma evolução construtiva do saber.

ISTOÉ – Seria possível explicar fatos religiosos como o dilúvio e a Arca de Noé?
Gleiser – Acho perfeitamente razoável tentar justificar fatos bíblicos usando a pesquisa científica. Afinal de contas, os livros da Bíblia foram escritos por pessoas que relatavam uma história, carregada de simbolismo. O grande perigo é usar textos religiosos como científicos. Se alguém fala que está escrito na Bíblia que o mundo tem 6.775 anos porque ali foi a gênese e Abraão foi o primeiro patriarca, isso é um erro, obscurantismo. A Terra tem em torno de 4,6 bilhões de anos. Não há dúvida disso.

ISTOÉ – Mais de 90% do universo é composto de uma força misteriosa. Será que Shakespeare estava certo ao dizer que “há mais coisas entre o céu e a terra do que sonha a nossa vã filosofia”?
Gleiser – A chamada energia escura passou a dominar o universo há mais ou menos cinco bilhões de anos. Ela não tem um papel na origem do cosmo. Essa descoberta foi em 1998 e é um ótimo exemplo de como as coisas mudam. Foi uma surpresa para todo mundo. Não sabemos o que é essa tal energia escura, nem como será o futuro do universo. O paradoxo é que a natureza é muito mais esperta do que nós. Quanto mais se sabe, mais há o que descobrir. Outras perguntas surgem, e é isso o que torna a ciência emocionante. Não há uma reta final, só a contínua busca pelo conhecimento.

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ISTOÉ – Só que a ciência também virou um ramo de negócios, com lucratividade e retorno financeiro.
Gleiser – É importante separar ciência das aplicações tecnológicas da ciência. A nanotecnologia, a biotecnologia, a microeletrônica, o GPS, os celulares cada vez mais incríveis, a internet, tudo isso é aplicação da ciência para o mercado econômico. O mecanismo que gera esse tipo de aplicação não tem nada a ver com a exploração da natureza. São universos diferentes. Essa apropriação da tecnologia pelo mercado é um lado da ciência, e é filosófica e culturalmente menos interessante do que o lado da ciência que gera conhecimento sobre o mundo e as pessoas. Quando falo do romantismo do cientista, falo do lado explorador, de pessoas que se confrontam diariamente com o não-saber. Somos os descobridores da natureza, os que vão ampliar as fronteiras do mundo. E olha só quantas fronteiras têm sido descobertas através de telescópios, microscópios, mundos antes invisíveis. Há uma beleza, uma simplicidade e mesmo uma elegância com que a física descreve a natureza.

ISTOÉ – E por que é tão difícil entender o que dizem os cientistas?
Gleiser – O mesmo princípio usado para fazer pizza serve para descrever como nascem as galáxias. E também para explicar como uma patinadora dá piruetas no gelo. Ela começa com os braços estirados, traz os braços para o peito e gira mais rápido. É o mesmo princípio que explica como se gira a massa da pizza no dedo para ela ficar achatada nos pólos e se alongar no equador, e é assim que nasceu o sistema solar e as galáxias. Não tem poesia e elegância quando se consegue descrever tantas coisas diferentes com as mesmas idéias? O que falta no ensino da física é mostrar sua relação com o mundo em que se vive. Quando se escreve uma fórmula no quadro-negro, ninguém dá bola. Informar o público é fundamental para nossa sobrevivência em um contexto global cada vez mais dependente da ciência e suas aplicações.

	"O mesmo princípio usado para fazer pizza serve para descrever como nascem as galáxias e como a patinadora dá piruetas no gelo"

ISTOÉ – Um dia vamos habitar outros planetas, como Marte?
Gleiser – Não há outra saída. A Terra tem os dias contados. Vivemos num sistema que tem uma estrela, o Sol. Como toda estrela do universo, um dia ela vai pifar e se tornar uma gigante vermelha. Vai inchar, engolfar Mercúrio, Vênus e chegar pertinho da Terra. Isso ainda demora bilhões de anos, mas em centenas de milhões de anos, o Sol vai tornar impossível a vida na Terra. A verdade é que, se a gente ainda existir até lá, de forma a preservar o que somos, temos que colonizar o sistema solar e a galáxia. O destino do ser humano é se espalhar pelo universo. Muito possivelmente, há outras regiões, outros universos, separados do nosso.

ISTOÉ – Existe vida em outros planetas?
Gleiser – São centenas de bilhões de galáxias como a Via Láctea. Pense no universo como uma bolha de 13,8 bilhões de anos-luz. Não sabemos o que existe fora da bolha. Não significa que não existam outras galáxias, estrelas e sistemas solares onde não enxergamos. Em cosmologia, se diz que vivemos num multiverso. Nossa bolha é só uma de infinitas outras. Parece até um conto do Jorge Luis Borges (escritor argentino), são milhões de mundos pululando por aí.

Tempestades solares

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Na primavera de 1613, o italiano Galileu Galilei em seu "História e Demonstração Sobre as Manchas Solares", argumentou que as manchas vistas no Sol estavam localizadas sobre a sua superfície.

Um ponto de vista alternativo, defendido pelo astrônomo jesuíta padre Scheiner, dizia que as manchas solares eram pequenos planetas orbitando o Sol. Scheiner, treinado na doutrina aristotélica, não podia aceitar que um objeto celeste tivesse qualquer tipo de imperfeição. Segundo Aristóteles, todos os objetos celestes eram feitos de éter - a quintessência-, sendo, portanto, perfeitos. Venceu Galileu, após humilhar bastante seu oponente, como era seu estilo.

O que não sabia é que as manchas solares têm dimensões maiores do que da Terra e representam uma medida de atividade magnética na superfície solar. Hoje, sabemos que o Sol apresenta ciclos de atividade de duração de onze anos, nos quais o número de pares de manchas solares aumenta durante o pico dos ciclos, indicando o borbulhar magnético do astro-rei. Essa atividade tem sérias implicações para a Terra.

No dia 14 de julho de 2000, cientistas no Centro Ambiental Espacial em Boulder, no Colorado, monitorando o satélite Goes-8, detectaram uma emissão violenta de raios X emitida por uma região do Sol que, durante os dias precedentes, havia demonstrado alta atividade. Os raios X acusavam a formação de uma gigantesca centelha, emitindo energia equivalente a bilhões de megatoneladas de TNT: literalmente, uma explosão apocalíptica na superfície do Sol. Outro satélite, Soho, também detectou a centelha em sua órbita a 1,5 milhão de quilômetros da Terra, um décimo da distância até o Sol. Após meia hora, o Soho detectou outro fenômeno, de proporções assustadoras: a ejeção de uma bolha de bilhões de toneladas de plasma, partículas eletricamente carregadas. Destino: Terra.

A bolha, um exemplo de ejeção de massa coronal (do inglês "coronal mass ejection", ou CME), viajando a 1.700 quilômetros por segundo, chegou aqui 25 horas mais tarde. Ao passar pelo Soho, a bolha provocou pane em seus instrumentos, desligando-os temporariamente. Em um dia suas células solares sofreram danos equivalentes aos de um ano. Um satélite japonês foi perdido. Outros tiveram seus instrumentos de detecção e transmissão de dados arruinados.

Em outubro do ano passado, uma tempestade solar emitiu outra massa coronal gigantesca. Essa eu mesmo vi -ao menos uma de suas consequências- do jardim da minha casa: as partículas de plasma, ao se chocarem com a atmosfera terrestre, provocaram uma belíssima aurora boreal, cortinas de luz oscilando no céu em tons de vermelho e laranja. Uma das (poucas) vantagens de morar em latitudes altas.

A conexão Terra-Sol tem uma importância que vai além das belas auroras. As partículas solares, altamente energéticas, são afuniladas pelo campo magnético terrestre, concentrando-se principalmente nos pólos. Caso a Terra não tivesse um campo magnético, nosso casulo, não poderíamos sobreviver à radiação. De fato, durante tempestades solares, astronautas da estação espacial têm de procurar abrigo em partes da espaçonave com proteção extra. Imagine o Sol e a Terra como duas bolas ligadas por elásticos. Esses elásticos são as linhas de campo magnético, que gosto de visualizar como um cordão umbilical unindo-nos ao astro que nos mantém vivos. As bolhas de plasma seguem essas linhas como se fossem trilhos, juntamente com as partículas que formam o vento solar, a emissão normal proveniente do Sol, composta principalmente por prótons. A maior pressão durante uma tempestade solar modifica o campo magnético terrestre, diminuindo sua eficiência. Partículas carregadas colidem com satélites, provocando faíscas e danificando instrumentos. Mais ainda, as tempestades aquecem a atmosfera, fazendo-a dilatar. Isso causa aumento no atrito que pode levar à queda dos satélites em órbitas mais elevadas.

A vida moderna depende crucialmente de satélites: transações bancárias, GPS, telefonia celular, telecomunicações. A conexão Terra-Sol representa mais um lembrete que não devemos nos esquecer de nossos vizinhos cósmicos.

Repensando o nada: uma deconstrução da matéria

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Como definir o nada? Segundo o "Aurélio", nada significa "nenhuma coisa", "de modo algum", ou "a não-existência". Aparentemente, é tudo muito simples: o nada é a ausência de algum objeto material, de alguma "coisa". Ou, puxando para o lado da metafísica, o nada é a não-existência, o não-ser. Portanto, o nada pode ser igualado à ausência de coisa material ou existência. Ao vazio, físico ou metafísico.

Uma vez definido o nada, a próxima questão é, naturalmente: "Será que o nada existe?" Será possível que um determinado volume do espaço seja completamente vazio de coisas ou de ser? Até o início do século 20, a resposta, baseada no que chamamos de física clássica, seria: "Sim, em princípio é possível selar um determinado volume, por exemplo, uma garrafa inquebrável, e usar uma bomba de vácuo para sugar o ar e outras substâncias em seu interior até que toda a matéria tenha sido expelida. O que resta é apenas espaço vazio, o nada".

Veja que, mesmo aqui, no mundo clássico, existem duas suposições essenciais para que o vazio seja criado: primeiro, a garrafa ou volume que o contém tem de ser inquebrável. Caso contrário, a bomba de vácuo causaria a sua implosão. Segundo, a bomba de vácuo tem de ser perfeita, capaz de sugar toda a matéria, todos os átomos do que quer que esteja na garrafa. Como garrafas inquebráveis ou bombas de vácuo com eficiência perfeita não existem, atingir o nada, mesmo no mundo clássico, é, na prática, impossível. O que é factível é atingir um nada aproximado, um volume tão destituído de matéria que, para fins experimentais, podemos chamá-lo de nada. Pelo menos para fins experimentais que não envolvam efeitos atômicos.

Ao descermos à escala dos átomos, as coisas tornam-se bem mais sutis. Um dos resultados mais importantes da física quântica, a física que estuda o mundo dos átomos e das partículas subatômicas, é que, na natureza, nada está em repouso absoluto. Imagino o leitor mais cético dizendo que isto é besteira, que se você deixar um vaso sobre uma mesa ele ficará lá, sem se mexer até o fim dos tempos. É verdade que o vaso inteiro estará lá, aparentemente imóvel. Mas, se pudéssemos olhá-lo com lentes especiais, capazes de revelar distâncias de centésimos de milionésimos de centímetro, veríamos uma realidade muito diferente: átomos ligados a átomos por forças elétricas, vibrando como gelatina; elétrons escapando e voltando a eles, mudando de posição constantemente, interagindo com partículas de luz. O que chamamos de vaso passa a ser um conjunto de vibrações materiais, ondulações que respondem à radiação eletromagnética (as partículas de luz e outras radiações, como infravermelho e ultravioleta).

O mundo quântico é caraterizado pela ausência de permanência: há uma agitação perene, incessante. A rigidez material familiar é uma ilusão causada pela nossa percepção macroscópica da realidade.

Na escala quântica o nada não existe, nem mesmo como suposição. A agitação das partículas de matéria redefine a energia de um sistema físico. Se, no mundo macroscópico, um vaso imóvel sobre uma mesa pode ser definido como tendo energia zero (para os leitores mais técnicos, tomamos a mesa como o zero de energia potencial gravitacional), na escala quântica a vibração constante de seus átomos torna isso impossível. Existirá sempre uma agitação residual, com uma energia associada.

E o que isso tem a ver com o nada? Lembrem-se da relação E=mc2, que diz que matéria e energia, sob certas condições, são interconversíveis. Tomemos então um espaço sem matéria, "vazio". A física quântica mostra que, mesmo neste caso, flutuações de energia existem. O nada tem uma energia associada. Sendo assim, partículas podem surgir dessas flutuações, matéria brotando do nada.

Em 1948, H. Casimir, um físico holandês, propôs que as flutuações do vácuo provocariam uma força atrativa entre duas placas metálicas. O efeito foi confirmado: por incrível que pareça, a energia do nada foi medida recentemente em laboratório. O vazio está cheio de energia.