Enxergando o Big Bang

Em um piscar de olhos, a luz dá sete voltas e meia na Terra

Qual é o ponto mais distante que podemos enxergar no cosmo? Quando olhamos para o céu noturno numa noite sem lua e longe das luzes da cidade, podemos ver talvez alguns milhares de estrelas. Com poucas exceções, são todas nossas vizinhas cósmicas, a distâncias de não mais do que dezenas de anos-luz.

É bom lembrar que astrônomos usam o ano-luz, a distância que a luz percorre em um ano no espaço vazio, na velocidade de 300 mil quilômetros por segundo, como unidade de distância. (Em meios materiais, como a água, a luz viaja mais devagar.) Num piscar dos seus olhos, a luz dá sete voltas e meia em torno da Terra. O Sol está a 8 minutos-luz da Terra: a luz que vemos saiu dele 8 minutos antes. São 150 milhões de quilômetros em 8 minutos -nada mau.

Quanto mais distante um objeto, maior a distância que sua luz viaja para chegar até nós. Portanto, a luz que vemos corresponde ao objeto como era no passado e não no presente: olhar para o cosmo é viajar para o passado. Quanto mais distante o objeto mais para o passado olhamos. Por exemplo, a luz de nossa galáxia vizinha, Andrômeda, saiu de lá há 2 milhões de anos, quando o gênero humano começava a despontar na África.

Hoje, astrônomos observam radiação de objetos a 13 bilhões de anos-luz. Como comparação, a Terra foi formada há 4,6 bilhões de anos. Como o Universo tem uma idade de 13,8 bilhões de anos, é natural indagar se podemos ver o seu próprio nascimento. Será possível ver o Big Bang? Infelizmente, não. Ao menos não por meio da captação de radiação eletromagnética, da qual a luz visível faz parte. (Os objetos mais distantes são vistos em ondas de rádio, que têm freqüência bem menor do que a da luz visível.)

A história do Universo pode ser dividida em duas eras, antes e depois dos 400 mil anos. Após essa idade, o cosmo ficou transparente, ou seja, a luz podia propagar-se livremente pelo espaço. É por isso que podemos receber radiação de objetos a 13 bilhões de anos-luz daqui. Mas, antes disso, o cosmo era opaco; a luz interagia intensamente com os elétrons e outras partículas de matéria e não se propagava longe.

Conseqüentemente, é impossível receber informação, por meio de radiação eletromagnética, do que ocorreu durante os primeiros 400 mil anos de existência do cosmo. Mas nem tudo está perdido. Existe um outro tipo de radiação que pode ser detectado e que existiu desde o início da história cósmica, a radiação gravitacional.

O próprio Einstein, que mostrou que a gravidade é produto da curvatura do espaço causada pela presença de massas, supôs que, se essas massas estão em movimento, a curvatura também muda no tempo, causando ondas na própria geometria do espaço. O leitor pode imaginar-se pulando num colchão de molas e observando como a curvatura em torno do seu traseiro muda. Tal como ondas na água, essas ondas podem ser detectadas.

A dificuldade, e a razão pela qual não foram detectadas até hoje, é que são extremamente fracas, quase que imperceptíveis. Os detectores que estão em fase final de construção podem detectar variações de dimensões atômicas. Mesmo assim, nada. A cada vez que algo de dramático ocorreu com a geometria cósmica, ondas gravitacionais foram produzidas.

E a grande vantagem delas é que atravessam todos os obstáculos, inclusive a opacidade que caracterizou os primeiros 400 mil anos que se seguiram ao Big Bang. Portanto, os detalhes da infância cósmica estão registrados nas ondas gravitacionais tal qual uma música está registrada em ondas de rádio. Basta construirmos antenas capazes de detectá-las para "vermos" o Big Bang.

Sonhos alquímicos

É comum, em meio aos transtornos da pesquisa, nos esquecermos de por que fazemos ciência

Quando se menciona a alquimia, logo se pensa em homens místicos, de barbas longas, tentando transformar chumbo em ouro em seus laboratórios escondidos no alto de lúgubres torres medievais. Ou no famoso livro de Paulo Coelho. Não há dúvida de que a alquimia tinha mesmo um aspecto místico, dado que as transformações da matéria por meio de reações químicas eram então cercadas de mistério.

Aquilo que não se compreendia era atribuído a forças ocultas, o que, de certa forma, não era tão errado assim: as forças eram mesmo ocultas -já que nada se conhecia da estrutura das moléculas e dos átomos. Por outro lado, as práticas alquímicas foram fundamentais para o desenvolvimento posterior da química, algo que não deve ser ignorado.Foram os filósofos pré-socráticos que, ao indagarem qual era a composição material do mundo, inauguraram a tradição científica.

Mesmo que os gregos não tenham desenvolvido o método de validação empírica que caracteriza a ciência, ou seja, mesmo que não tenham feito experimentos para comprovar suas hipóteses, foram eles que lançaram as bases racionais para a compreensão do mundo natural. A idéia de Leucipo e Demócrito de que tudo é composto de átomos está conosco até hoje, mesmo que os átomos modernos sejam bem diferentes do ideal grego.

Ainda mais fundamental é a noção de que a natureza está sempre em transformação e que essas transformações ocorrem devido a agentes que podem ser manipulados pelo homem: o fogo, por exemplo, é o agente transformador mais usado na antigüidade, para forjar espadas e escudos ou ferramentas diversas.

Os alquimistas também vão usar os poderes transformadores do fogo na sua busca pela purificação gradual dos metais em direção ao mais puro deles, o ouro. A tradição alquímica na Europa surgiu nos séculos 12 e 13, inspirada pelos textos de alquimistas muçulmanos escritos alguns séculos antes, especialmente os de Jabir Ibn Hayian, ou Geber.

Influenciado por Aristóteles, Geber dizia que as misturas dos quatro elementos (terra, água, ar e fogo) não são permanentes. Isso porque os elementos têm propriedades em comum: a água é fria e úmida, a terra é fria e seca. Tirar umidade da água gera gelo, que é frio e seco e, portanto, tem mais terra. Do mesmo modo, deveria ser possível transformar diferentes materiais entre si.

Para obter ouro, Geber propôs uma combinação inicial de enxofre (seco e quente) e mercúrio (úmido e frio) que, contendo todos os elementos e suas propriedades, poderia em princípio gerar qualquer outro. O ato de transformar metais em ouro, a Obra Magna, necessitava da "pedra filosofal", o catalisador essencial.

O problema era encontrá-la. Existiam também influências astrológicas que determinavam o possível sucesso das operações. O alquimista não era apenas o agente inerte de transformações materiais; ele mesmo se transformava espiritualmente através da sua prática, purificando-se à medida que se aproximava de seu objetivo.

A simbologia alquímica, carregada de misticismo e ocultismo, criava uma linguagem pré-científica que integrava o homem ao cosmos, a purificação dos metais levando à purificação da alma. Existe algo de muito belo nessa imagem em que a prática da ciência tem um significado que vai além do simplesmente material.

É comum, em meio aos desafios e transtornos da pesquisa, nos esquecermos de por que fazemos ciência, das motivações que levam alguém a dedicar a vida à pesquisa e ao ensino. Em momentos difíceis, penso no alquimista em seu laboratório, buscando por uma verdade que parece sempre mais perto, jamais aceitando que ela é inatingível em sua totalidade.

Terra quente

Quem vai pagar o preço daquilo que fizemos são as futuras gerações

Após seis anos de novos estudos, saiu o relatório do Painel Intergovernamental de Mudança Climática, o IPCC. Como ocorre em questões científicas complexas, e o estudo do clima é certamente extremamente complexo, o conhecimento vai sendo agregado aos poucos, a medida que dados mais abrangentes vão sendo coletados e modelos matemáticos mais sofisticados vão sendo desenvolvidos e testados.

Pela primeira vez, os membros do IPCC, um órgão internacional com centenas de cientistas e técnicos do mundo inteiro, foi bastante claro com relação à questão do aquecimento global. E, como o leitor deve ter ouvido na última semana, as novas sobre o assunto não são boas. Ninguém discute mais que a temperatura global está gradualmente aumentando: a última década foi de longe a mais quente dos últimos 150 anos. A discussão mais recente e urgente concentrava-se nas causas desse aumento.

São elas resultado de fatores naturais, como a ação do Sol ou da emissão de gases do interior terrestre, ou da poluição atmosférica causada pela industrialização da sociedade? No decorrer da sua história, a Terra passou por uma série de eras mais frias e mais quentes. Antes de 1500, os efeitos da civilização no clima eram desprezíveis. Para provar que o aquecimento atual é culpa dos homens e não da natureza, é necessário separar os efeitos dos dois agentes, o que não é nada fácil. Mas foi feito.

A história climática da Terra está registrada no gelo das calotas polares. Como o gelo é depositado ano após ano, é possível medir sua espessura e, analisando sua composição, determinar a concentração dos vários gases presentes na atmosfera ao longo dos anos, como o dióxido de carbono (CO2) e o metano.

Os dados comparam o número de moléculas dos gases com as moléculas de ar puro numa amostra. O que ficou determinado é que, em 2005, a concentração de CO2 era de 379 ppm (partes por milhão) Ou seja, para cada milhão de moléculas de ar, 379 eram de CO2. Nos últimos 650 mil anos de história, a concentração variou entre 180 ppm e 300 ppm. Fora isso, o crescimento foi mais acelerado nos últimos dez anos do que em qualquer outro período. Esse aumento da concentração é devido ao uso de combustíveis fósseis -como o carvão e a gasolina- e à queima de madeira para clarear florestas e para gerar calor e energia.

A concentração de metano também aumentou principalmente pela ação humana. O parecer do painel é claro: a melhora na compreensão dos dados e dos modelos de variação climática, leva à conclusão de que com confiança estimada em 90% o aquecimento global observado é causado pela ação humana.

Quem gosta de apostar, ou de jogar na bolsa ou no bicho, sabe muito bem que uma aposta com 90% de margem é segura. Portanto, o tal "debate" sobre as causas do aquecimento global também está encerrado. A culpa é nossa mesmo. (Detalhes no endereço www.ipcc.ch/SPM2feb07.pdf)

Quais as conseqüências desse aquecimento? Os efeitos variam dependendo da região. Mas pode-se esperar ondas de calor e tempestades mais violentas e freqüentes; secas mais longas; aumento do nível do mar, que, no século 20, já foi de 17 cm; aumento da temperatura global entre 2 e 4 graus; maior incidência de furacões.

Esse desequilíbrio gerará doenças, emigrações em massa das regiões costeiras, pestes na agricultura etc. Mesmo se os governos resolverem tomar providências sérias, podemos no máximo diminuir os efeitos do aquecimento. É tarde demais para evitá-los. Deixamos já nossa marca no planeta. E o pior é que quem vai pagar o preço são as futuras gerações

A curiosidade das crianças

Pai, por que o céu é azul? O que acontece de dia com as estrelas?

O escritor tcheco Milan Kundera, em seu mais famoso romance, "A Insustentável Leveza do Ser", presta uma homenagem à curiosidade das crianças: "De fato, as únicas questões realmente sérias são aquelas que até uma criança pode formular. Apenas as questões mais inocentes são realmente sérias. Elas são as questões sem resposta.

Uma questão sem resposta é uma barreira intransponível. Em outras palavras, são as questões sem resposta que definem as limitações das possibilidades humanas, que descrevem as fronteiras da existência humana". Que adulto nunca se deparou com uma criança fuzilando perguntas, "Por que isso? Mas por que aquilo?"

Pena que tantos adultos tenham esquecido que, quando eram crianças, também perguntaram, aflitos, sobre os mistérios do mundo, da vida e da morte, e façam tão pouco esforço para responder às perguntas dos filhos, sobrinhos ou netos: "Pai, por que o céu é azul? O que acontece de dia com as estrelas? O que faz elas brilharem? Será que existe vida em outros planetas? Como a vida surgiu aqui? E as estrelas, como nasceram? O que aconteceu com a vovó depois que ela morreu? Quando você vai morrer?" "Ah, sei lá filho! Pô, pára de ficar fazendo perguntas. Vai jogar bola, vai!" Essa semana dei uma palestra na escola do meu filho de 13 anos.

Na realidade, não consegui dar a palestra. Um dia antes, o professor sugeriu que cada um dos alunos me desse uma pergunta por escrito, algo que quisessem saber sobre astronomia ou física. Resultado: recebi umas cem perguntas, todas relevantes, sobre assuntos de ponta em astrofísica. (Bem, quase todas; uma mocinha pediu-me que convencesse seus pais a deixá-la pôr um brilhante no nariz. Mas ela fez perguntas pertinentes também.) Quando cheguei na escola, resolvi falar apenas sobre as perguntas enviadas e deixei minha apresentação com "Datashow" de lado. Foi uma das melhores experiências da minha carreira como professor.

Primeiro, pelo privilégio de poder falar para 50 crianças e jovens, com idades entre dez e 14 anos. Segundo, pelo entusiasmo contagiante que emanava deles. Era possível sentir a eletricidade no ar, o interesse pelos assuntos, a curiosidade enorme de entender os mistérios do Universo, a tentativa de dar sentido à vida, de pô-la em contexto dentro da visão de mundo científica que tanto define os caminhos da sociedade moderna.

Foram várias perguntas sobre buracos negros, esses estranhos restos mortais de estrelas que esgotaram seu combustível nuclear, cuja gravidade é tão poderosa que pode sugar tudo, inclusive a luz: "O que acontece se cairmos dentro dum buraco negro? Como nasce um buraco negro? Será que a Terra cairá num deles? Será que eles desaparecem? Se nem luz sai deles, como são detectados?" Outras sobre a expansão do Universo: "Por que o Universo está em expansão? Quão rápida é ela? Será que pára um dia? O que existia antes do Big Bang?

Como a gente sabe que o Universo tem 14 bilhões de anos?" E, claro, sobre vida extra-terrestre: "O senhor já viu um extra-terrestre? O senhor acha que existe vida em Marte? E em outros planetas? Quantos planetas extrasolares já foram descobertos?" Será que essas dúvidas são tão diferentes das que a maioria dos adultos? Como disse o físico I. I. Rabi, os cientistas são os "Peter Pans" da sociedade; querem permanecer crianças, curiosos, perguntando-se sempre sobre os mistérios do mundo. De minha parte, decidi que a cada vez que sentir a chama falhar e precisar de um pouco de pó de pirlipimpim, visitarei uma escola e conversarei com as crianças.

O futuro na ponta do lápis

Composto tirado do grafite promete revolução

Terça-feira passada, dei uma palestra na Universidade de Boston, convidado pelo físico brasileiro Antônio Castro Neto, um mineiro com voz de tenor e uma risada capaz de sacudir paredes. Antônio explora aspectos fundamentais da física por meio do estudo de materiais e suas propriedades.

Quando cheguei, fui direto até sua sala. "Rapaz, estou mexendo com um tema que está pegando fogo", disse ele. "Do que se trata?" perguntei. "Grafeno." "Grafeno? O que é isso?" "É o futuro, meu caro. E o mais legal é que vem do grafite, de um lápis comum!" Grafite é o material cinzento e quebradiço, composto de carbono, que todos conhecem. Microscopicamente, é formado por vários planos superpostos como numa pilha de folhas de papel.

Cada plano, por sua vez, é composto por átomos de carbono alinhados em um padrão hexagonal como nas colméias de abelhas: cada átomo ocupa um vértice do hexágono e o padrão se repete regularmente feito numa parede de azulejos. Antônio me explicou que a coisa toda começou em 2004, quando um grupo da Universidade de Manchester na Inglaterra, liderado pelo físico Andre Geim, conseguiu isolar um único plano de grafite, ou seja, uma "folha" de carbono puro com a espessura de um único átomo. Esse plano de átomos em distribuição hexagonal é o tal do grafeno.

O incrível é como o grupo inglês conseguiu a façanha de isolar um material composto de carbono com espessura atômica: usando o grafite de um lápis e fita adesiva! Após usar um lápis para fazer um traço numa folha de papel, os cientistas usaram a fita para arrancar um pouco do grafite. Com a fita agora contendo grafite, eles repetiram a operação várias vezes usando outro pedaço de fita sobre a anterior, tornando a camada de grafite cada vez mais fina. Após dissolver a fita em acetona, o material resultante foi examinado em um microscópio de alta ampliação.

Explorando as propriedades do material, Geim e seus colaboradores concluíram que tinham mesmo obtido uma única camada de átomos de carbono. Assim nasceu o grafeno. O material tem propriedades muito estranhas. Por exemplo, correntes elétricas são essencialmente compostas por elétrons transportados de um ponto a outro em materiais metálicos. Esses elétrons têm uma massa bem conhecida. No grafeno, os elétrons comportam-se como se não tivessem massa alguma.

A única partícula que não tem massa é o fóton, a partícula de luz. Os elétrons do grafeno comportam-se da mesma forma que fótons, só que com carga elétrica e movendo-se a uma velocidade 300 vezes menor do que a da luz. Com isso, podem ser usados no estudo de efeitos relativísticos que em geral só se manifestam em velocidades muito maiores do que as do nosso dia-a-dia. E isso usando equipamento que cabe em cima de uma mesa. Mas é nas aplicações eletrônicas que o grafeno promete uma revolução.

Por exemplo, um dos problemas na miniaturização de microprocessadores é o aquecimento devido à correntes elétricas. Por isso computadores têm um sistema de escoamento de calor e ventiladores. Com o grafeno, é possível criar correntes com aquecimento mínimo, o que, em princípio, permitirá diminuir ainda mais o tamanho dos computadores. Antônio me contou que a Intel já está investigando o uso de grafeno. E recitou as palavras do filósofo Ludwig Wittgenstein, que parafraseio: "às vezes, as coisas que nos são mais importantes permanecem desconhecidas, escondidas por trás da sua familiaridade."

Multiversos

Nosso Universo pode ser apenas um entre muitos numa sopa cósmica

O título da coluna de hoje parece sugerir alguma relação com a poesia, um poema de versos múltiplos ou algo do gênero. Bem, se existe poesia na idéia de multiverso, ela vem mais da metafísica do que das artes literárias. Ou da física.Um dos objetivos da física é descrever os fenômenos observados na natureza por meio de leis gerais, aplicáveis em situações aparentemente distintas.

Um exemplo famoso é o da gravidade: a lei da gravitação universal de Newton explica como uma maçã cai no chão e a órbita de planetas e cometas em torno do Sol. Que a queda de maçãs e a órbita de planetas resultem dos mesmos princípios físicos ilustra o poder e a mágica da ciência. A teoria de Newton, assim como todas as outras, usa "constantes fundamentais", números que regem o comportamento das forças e dos sistemas físicos, dos elétrons às galáxias. Existem apenas algumas constantes fundamentais.

Uma delas é a constante gravitacional, "G", que estabelece a intensidade da força gravitacional; outra é a carga do elétron, "e", que estabelece a intensidade mínima da força elétrica entre objetos. Todas as constantes fundamentais têm seus valores medidos em laboratório. Físicos são ambiciosos; gostam de explicar tudo o que podem. Será possível construir uma teoria que explique o valor das constantes fundamentais?

A possibilidade é sedutora. Em vez de simplesmente usarmos os valores de "G" e "e" medidos no laboratório, poderíamos explicar por que têm os valores que têm. Seria uma espécie de metateoria, a teoria que explicaria todas as outras teorias. Durante as duas últimas décadas, nosso conhecimento do Universo teve um salto.

Sabemos qual a sua idade (cerca de 14 bilhões de anos) e sua geometria (plana, com 1% de precisão); sabemos que está em expansão acelerada, embora não saibamos qual é a causa dessa expansão. Uma das suas conseqüências, no entanto, é a criação de "horizontes". Dado que a velocidade da luz, "c", outra constante fundamental, é a velocidade máxima com que informação pode viajar, num Universo com um tempo finito de vida podemos apenas receber informação de uma porção limitada do espaço: fontes de luz além desse horizonte passam despercebidas.

O mesmo ocorre com pessoas à beira-mar, que não podem ver além do horizonte. O Universo estende-se muito além do que podemos medir. Outra conseqüência da expansão cósmica é que, muito perto da origem do tempo, o universo era minúsculo, com proporções comparáveis às de um átomo. A física que descreve átomos é bem diferente da física do dia-a-dia. Elétrons nunca ficam parados: sua posição e, conseqüentemente, sua energia, flutua o tempo todo.

Se o cosmo tinha dimensões atômicas, obedecia às mesmas leis; sua energia também flutuava. Flutuava tanto que poderia até gerar outro Universo. A imagem usada é a de uma sopa de Universos, o nosso sendo apenas um deles. Portanto, além do nosso horizonte, podem existir outros Universos. O conjunto desses Universos, o metauniverso, é o que chamamos de multiverso.

É possível que as constantes fundamentais tenham valores diferentes em cada um deles. O nosso seria um exemplo em que os valores "deram certo", quer dizer, que permite que a vida seja possível. E em outros universos? O nosso é um caso especial? Ainda não sabemos. A metateoria que explica as propriedades do multiverso está nos seus primórdios. Seria bom se pudéssemos ter algum modo de testá-la. Só então metafísica poderia virar física.

A força da pesquisa

Quando ciência e moral colidem, a solução não é o corte de verba

A pesquisa científica e a política nem sempre andam de mãos dadas. Um dos debates mais acirrados do ano passado tratava do uso das células-tronco em terapias regenerativas. As células-tronco, que aparecem em embriões de apenas alguns dias, têm a incrível propriedade de se transformar nas células que irão formar os tecidos do corpo, do coração e fígado aos dentes e cabelos.

Vemos aqui o cerne do problema de uma nova tecnologia com imenso potencial -alguns afirmam até capaz de criar uma nova medicina, a medicina regenerativa. Para serem utilizadas, no entanto, as células-tronco devem ser extraídas de embriões de alguns dias que, no processo, são destruídos. Será que salvar vidas justifica a destruição de embriões? Para o governo americano, não.

Um painel organizado pela Casa Branca discutiu as implicações éticas dessa nova tecnologia. Dentre seus integrantes, Michael Gazzaniga, um neuropsicólogo de renome internacional, argumentou que embriões de alguns dias não podem ser considerados vivos pois não têm ainda capacidade cerebral. (Acho que a opinião de Gazzaniga é uma adaptação moderna do que dizia Descartes: "Penso, logo existo". Embriões não pensam, portanto não existem.) Apesar de válida, sua opinião não fez muitos aliados.

O governo proibiu a pesquisa com células-tronco extraídas de embriões. Até mesmo quando cientistas sugeriram que poderiam ser extraídas de embriões que seriam descartados (leia-se destruídos) por clínicas de fertilidade, o governo se opôs. Num país onde US$ 25 bilhões são dedicados à pesquisa anualmente, não receber financiamento é condenar o tópico à morte. Mas não foi o que ocorreu. Na semana passada, cientistas americanos anunciaram que células-tronco extraídas do líquido amniótico podem gerar células de tecidos do cérebro, do fígado, dos ossos, do coração e de vários outros órgãos.

A enorme vantagem disso é que ninguém pode se opor eticamente à extração de líquido amniótico de mulheres grávidas, já que esse é um teste diagnóstico usado no mundo inteiro para identificar sérias doenças genéticas. Sabia-se já que células-tronco podem ser encontradas no líquido amniótico: foram usadas em testes com ovelhas para reparar traquéias e diafragmas danificados e para gerar células das válvulas cardíacas.

Mas a nova descoberta mostra que essas células-tronco são quase tão potentes quanto as encontradas em embriões. Não são as mesmas, pois à medida que o feto se desenvolve, as células-tronco vão perdendo sua maleabilidade. Um adulto também tem células-tronco, mas limitadas a gerar células de tecidos que precisam ser regenerados, como o sangue, a pele e os cabelos. A descoberta promete reaquecer o debate. Afinal, quem insistir que células-tronco não devem ser utilizadas -mesmo se extraídas do líquido amniótico- estará revelando uma posição ética extremamente conservadora, anticientífica.

É possível entender que alguém possa se opor à destruição de embriões humanos, mas não à extração de células-tronco do líquido amniótico. Mesmo que o potencial dessas células-tronco seja reduzido, será um avanço imenso no campo da medicina regenerativa. A missão mais importante da ciência é aliviar o sofrimento humano.

Quando novas tecnologias colidem com a sensibilidade ética e moral de alguns, a reação correta não é censurar os cientistas e bloquear o fomento à pesquisa. A reação correta é exatamente a inversa: aumentar o financiamento à pesquisa, para que novas alternativas se façam viáveis. A aposta é na criatividade dos cientistas e no seu contrato com a sociedade

Um ano de possibilidades

Por frações de segundo, o LHC reconstruirá a infância do Universo

Das partículas elementares da matéria e da carne transgênica às galáxias mais distantes, este promete ser um ano de surpresas em várias áreas da ciência.Em meados de 2007, entra em funcionamento na Suíça o instrumento mais poderoso já construído, o acelerador de partículas conhecido como LHC, do inglês "Large Hadron Collider" (Grande Colisor de Hádrons). Com uma circunferência de 27 quilômetros, o LHC tem como missão principal desvendar um dos maiores mistérios da ciência, a origem da massa.

Durante o século 20, ficou claro que a matéria é composta de átomos e estes, por sua vez, de três partículas: elétrons, prótons e nêutrons. Das três, apenas os elétrons são partículas "fundamentais"; prótons e nêutrons são compostos de partículas menores, os quarks. Um dos objetivos da física de partículas é descobrir os tijolos fundamentais da matéria, o grupo de partículas que formam as outras. Para ser fundamental, a partícula tem de ser indivisível. Até o momento, físicos determinaram que existem 12 partículas fundamentais da matéria, seis quarks e seis léptons, dos quais o elétron é o mais conhecido.

Em colisões a altíssimas energias, pode-se determinar existência, massa e carga elétrica dessas partículas. Em 1995, cientistas do mundo inteiro (inclusive do Brasil) trabalhando no Fermilab, um acelerador de partículas americano, determinaram a massa do quark mais pesado, o top, como sendo 171 vezes maior do que a de um próton. Já o elétron tem massa 2.000 vezes menor do que a de um próton. O que não é entendido é a razão para tal disparidade entre as massas. O LHC promete desvendar o mistério. Ao menos assim esperam os físicos. Colisões no coração do acelerador terão energias aproximadamente 20 mil vezes maiores do que as das reações nucleares no interior do Sol.

Apenas no Universo primordial, menos de um trilionésimo de segundo após o "bang" que marcou o início da expansão cósmica, tais energias existiram. Por frações de segundo, o LHC reconstruirá a infância do Universo. Por falar em infância do Universo, em outubro de 2006 finalmente ficou decidido que o telescópio espacial Hubble será mesmo consertado. Após acirrado debate e ultraje popular, em 2008 uma missão do ônibus espacial deverá voar até o Hubble para instalar dois novos instrumentos e trocar suas baterias e giroscópios.

A outra opção, enviar robôs para fazer o reparo, foi descartada. O "Cosmic Origins Spectrograph" (Espectrógrafo das Origens Cósmicas), um dos novos instrumentos, explorará o nascimento de galáxias, estrelas e planetas, fornecendo, entre outras coisas, informação sobre como o ferro, o carbono e outros elementos fundamentais para a vida apareceram durante a infância do Universo e foram subsequentemente distribuídos pelo espaço interestelar. Essa missão deve manter o Hubble funcionando até 2013. Na semana passada, a FDA (Agência de Alimentos e Medicamentos dos EUA) aprovou a carne de gado clonada para consumo humano. A reação popular não foi positiva: as pessoas vêem qualquer tipo de interferência humana na genética animal com maus olhos.

Porém, carne de animais clonados é muito diferente de vegetais transgênicos, cujo impacto no ecossistema deve ser monitorado cuidadosamente. O clone é um gêmeo que nasceu mais tarde, idêntico ao original; sua carne é inofensiva. Em ciência, assim como nas artes, aquilo que é novo encanta e espanta. Ao celebrarmos o início de mais um ano, devemos também celebrar a criatividade dos cientistas que, por meio de seu trabalho, ampliam a nossa visão do cosmo e da vida.

Sombra global

Se a temperatura está aumentando, algo deve ser feito logo

O debate sobre o aquecimento global vem, com o perdão do trocadilho, esquentando. Em questão estão as causas do aumento da temperatura terrestre, este sim, fora de discussão. As geleiras do Ártico e da Antártida estão derretendo; as neves do Kilimanjaro estão sumindo. Exemplos não faltam. Sabe-se que a última década foi a mais quente dos últimos 150 anos e que a tendência da temperatura média global é aumentar. Até recentemente, havia praticamente um consenso entre os cientistas de que o aquecimento global, o chamado efeito estufa, é causado pelo acúmulo de gases poluentes na atmosfera, em particular o gás carbônico ou CO2. Esse consenso está sendo posto em dúvida por alguns.

A idéia por trás do aquecimento global é simples: radiação vinda do Sol aquece a superfície terrestre. Devido à atmosfera, nem todo esse calor volta para o espaço. Essa retenção é extremamente importante para a nossa sobrevivência; sem ela, morreríamos de frio -ou, mais realisticamente, nem sequer haveria vida na Terra. Porém, tudo em excesso é ruim; a concentração de gases na atmosfera impede o escape eficiente de calor para o espaço, como quando nos cobrimos com cobertores pesados demais e começamos a suar. O manto de CO2 é como um cobertor retendo o calor aqui. A questão é o que vem causando o aumento de CO2 na atmosfera e o que pode ser feito para controlá-lo.

Alguns grupos dizem que flutuações na quantidade de radiação emitida pelo Sol podem ser responsáveis pelo aumento de temperatura nos oceanos. Esse aumento, por sua vez, causa a emissão de CO2 nos oceanos, aumentando ainda mais a temperatura. Cientistas que acreditam ser essa a causa principal do aquecimento global argumentam que, no último milênio, existiram períodos de aquecimento e resfriamento da Terra, como a mini-idade do gelo no final do século 18, causada possivelmente por instabilidades no Sol. Entretanto, existem várias dúvidas com relação à duração dessa mini-idade do gelo, que parece ter provocado uma queda de um 1C na temperatura média da Inglaterra.

Os que defendem que o aquecimento atual é provocado pelo passo acelerado da industrialização falam de uma correlação entre o aumento de temperatura e a emissão de gases poluentes; os da oposição apontam outras possíveis causas, como o Sol, vulcanismo, ou atividade tectônica. Muito possivelmente, a solução não será que o aquecimento é causado exclusivamente por causas naturais ou por causas humanas, mas por uma combinação de ambos. Transformar o debate sobre o clima, um problema científico, numa questão exclusivamente política é uma atitude injusta com as futuras gerações. Se a temperatura global está aumentando e se existem conseqüências sérias para o planeta, algo deve ser feito o quanto antes. Se as causas são múltiplas, as soluções também devem ser. Limites na emissão de gases poluentes devem ser impostos segundo as decisões do Protocolo de Kyoto. O que mais pode ser feito? Roger Angel, um astrônomo, sugeriu uma frota de um trilhão de miniguarda-chuvas, cada um com massa de um grama, em órbita entre a Terra e o Sol para bloquear parte da radiação. Outros sugerem soluções mais baratas (e não muito atraentes), como pintar parte da superfície terrestre de branco para refletir a luz solar. O importante é agir. Caso contrário, a Terra será um outro planeta daqui a 50 anos.

O Erro (?) de Einstein

A força que se contrapõe à gravidade deve mesmo existir

Quem acredita que a ciência progride sempre a passos firmes vai achar a história que conto hoje interessante. Sendo uma criação humana, a ciência retrata as dúvidas, erros e preconceitos de seus criadores. O que a distingue das demais atividades que envolvem a criatividade, como a arte e a literatura, é que a ciência tem a preocupação de descrever quantitativamente a realidade em que vivemos. No máximo, o que podemos fazer é tentar construir uma visão de mundo que se aproxime, de maneira imperfeita, dos mecanismos da natureza.

Em 1915, Einstein concluiu sua teoria da relatividade geral, onde descrevia a gravidade como uma distorção na curvatura do espaço devido à presença de uma massa; quanto maior a massa, maior a distorção. Portanto, um corpo qualquer que passe perto de uma grande concentração de massa, como o Sol, será acelerado em sua direção devido à essa curvatura, tal como uma criança que cai escorregador abaixo. Quando a massa é relativamente pequena, como a da Terra ou a de uma pessoa, a teoria reproduz os resultados obtidos por Newton em 1686 que descrevem a gravidade como uma força atrativa entre dois ou mais corpos com massa.

Empolgado com sua nova teoria, Einstein resolveu aplicá-la ao Universo inteiro: se soubéssemos a massa total do cosmo poderíamos determinar sua geometria. Para simplificar as coisas, Einstein supôs que o Universo tivesse a geometria de uma esfera e que fosse estático. Porém, suas equações não tinham uma solução estável; esse universo colapsaria sobre si mesmo ou entraria em expansão. Na época, não havia qualquer evidência de que o Universo estivesse em expansão ou contração. Para remediar, Einstein adicionou um novo termo em suas equações que garantiria sua estabilidade. Era uma espécie de "antigravidade" que agiria da mesma forma sobre o cosmo inteiro. Esse termo ficou conhecido entre os físicos como "constante cosmológica".

No final dos anos 20, o astrônomo americano Edwin Hubble demonstrou que galáxias distantes estão se afastando mutuamente com velocidades que crescem com sua distância. Einstein, quando soube disso, descartou seu termo e, relutantemente, aceitou a expansão do Universo.
A constante cosmológica permaneceu esquecida durante um bom tempo. Assim funciona a ciência: teorias respondem às observações; se uma hipótese é demonstrada falsa, deve ser abandonada. Porém, observações são com freqüência extremamente complexas e sujeitas a erros.

No caso da astronomia extragaláctica, a dificuldade está em medir distâncias de milhões ou mesmo bilhões de anos-luz com precisão.

De certa forma, nossa visão do Universo é como a de um míope que vai melhorando seus óculos gradualmente. A cada novo par de óculos, inúmeras novas descobertas são feitas, criando a necessidade de abandonar idéias erradas e criar outras novas. Ou ressuscitar idéias antigas...
Em 1998, astrônomos demonstraram, para surpresa de muitos e constrangimento de alguns, que o Universo não só está em expansão, mas que essa expansão acelerou nos últimos bilhões de anos. Parece que quanto mais velho o Universo vai ficando, mais pressa ele tem. Passados oito anos, a hipótese mais aceita é a de que essa aceleração é causada justamente pela constante cosmológica. A idéia que Einstein descartou como erro pode não estar errada afinal. Resta entendermos porque essa constante existe e o que determina seu valor. Imagino que Einstein adoraria participar dessa discussão.

Ateísmo (menos) radical

Sou um desses ateus liberais; o sobrenatural não faz sentido

Aos leitores que porventura estranharem o título desta coluna, explico: semana passada escrevi sobre o ateísmo radical de, entre outros, Richard Dawkins, o biólogo e divulgador de ciência inglês que publicou livros importantíssimos como "O Gene Egoísta" e "O Relojoeiro Cego". Raramente abordo o mesmo tema duas vezes seguidas. Porém, recebi tantas mensagens de leitores a favor e contra que optei por fazê-lo.

Antes, um breve resumo do que disse. Critiquei a postura de Dawkins, a quem admiro muito, por achá-la intolerante e radical. Dawkins essencialmente nega a religião, considerando-a uma crendice absurda, que escraviza as pessoas. Ele não é o primeiro a afirmar isso. Lucrécio, poeta romano que viveu um pouco antes de Jesus Cristo, escreveu: "As pessoas vivem aterrorizadas porque não compreendem as causas das coisas que acontecem na terra e no céu, atribuindo-as cegamente aos caprichos de algum deus".

A razão, leia-se ciência, é a luz que ilumina o obscurantismo da fé.

A maioria das mensagens que recebi defendem a postura de Dawkins. Guerra é guerra, e a religião está em guerra contra a ciência. Intolerância tem de ser enfrentada com intolerância. Em uma delas, Sam Harris, outro autor que defende uma postura anti-religiosa radical, é citado: "a religião bate sem dó e quer ser tratada com luvas de pelica".

Eu sou um desses ateus liberais que Dawkins critica. Para mim, não há absolutamente nenhuma dúvida de que o sobrenatural é completamente incompatível com uma visão científica do mundo, visão que costumo defender arduamente.

Conforme escrevi em várias ocasiões, o sobrenatural não faz qualquer sentido: se algo ocorre, seja lá o que for, desde uma erupção vulcânica a um suposto "milagre", esse algo passa a ser um fenômeno natural e, como tal, regido pelas leis da natureza. Quando as causas ainda não são conhecidas, o dito fenômeno ganha um ar de mistério, criando espaço para o obscurantismo. Mas o fato de elas não serem conhecidas não implica que devam ser atribuídas a causas sobrenaturais: o que a ciência (ainda) não explica não deve ser atribuído a seres divinos cujas ações estão além da razão.

A natureza é sutil; a elucidação dos seus mecanismos leva tempo e requer muita criatividade. O terror a que Lucrécio se refere vem da insegurança causada pela submissão ao desconhecido: tememos o que não conhecemos. Numa era científica, esse terror não deveria existir.
Se sou ateu; se fico transtornado quando vejo a infiltração de grupos religiosos extremistas nas escolas, querendo mudar o currículo, tratando a ciência em pé de igualdade com a Bíblia; se concordo que o extremismo religioso é um dos grandes males do mundo; se batalho contra a disseminação de crenças anticientíficas absurdas como o design inteligente e o criacionismo na mídia; por que, então, critico o ateísmo radical de Dawkins?

Porque não acredito em extremismos e intolerância. Porque não vejo o radicalismo criar amigos ou novos aderentes, apenas mais inimigos e ódio. Porque o extremismo é o pior dos diplomatas. Sei bem do preconceito contra os ateus, preconceito que vem da crença absurda (popular em alguns países, como os EUA) de que só as pessoas religiosas podem ser morais. É essa crença ignorante que deve ser combatida; ninguém precisa acreditar na Bíblia para saber que matar é errado, se bem que esses ensinamentos são esquecidos na brutalidade selvagem das guerras religiosas que pontuam a história. É a hipocrisia usada sob a bandeira da fé que deve ser combatida, não a fé em si.

Ateísmo radical

A ciência não deve se propor a tirar Deus das pessoas

Não é surpresa para ninguém que existem tensões entre ciência e religião. Santo Agostinho, o primeiro grande teólogo do cristianismo, afirmava que o pensamento aplicado à natureza leva ao pecado e à perdição; que, para obter a redenção, o importante é dedicar-se à adoração do eterno.

Mas a verdade é que a relação entre ciência e religião é bem mais complexa do que essa divisão superficial entre dois campos, o da razão e o do espírito. Infelizmente, volta e meia aparecem depoimentos que exacerbam exatamente essa polarização destrutiva. É o caso de três livros recentes: "O Fim da Fé" ("The End of Faith"), de Sam Harris; "Quebrando o Feitiço" ("Breaking the Spell"), de Daniel Dennett; e "A Delusão Divina" ("The God Delusion"), de Richard Dawkins. É sobre o livro de Dawkins, o mais virulento de todos os três, que escrevo hoje.

Primeiro, vamos às apresentações. Richard Dawkins é um biólogo especializado na teoria da evolução, professor em Oxford, Inglaterra, e um dos divulgadores de ciência mais famosos do mundo, com best-sellers como "O Gene Egoísta" e "O Relojoeiro Cego". Dawkins é um ateu declarado. Até aí tudo bem; muitos cientistas o são. Para muitos, mas não todos, é importante frisar isso: a conciliação entre uma descrição científica do mundo -baseada na obtenção de informação empírica da natureza por meio de experimentos e observações quantitativas- e a aceitação de uma realidade sobrenatural, inescrutável à razão humana, é impossível. Já para alguns, o estudo da ciência serve para comprovar a beleza da criação. Imagino que Dawkins considere esses cientistas religiosos no mínimo incompetentes.

Para ele, a ciência é um clube fechado, onde só entram aqueles que seguem os preceitos do seu ateísmo, tão radical e intolerante quanto qualquer extremismo religioso. Dawkins prega a intolerância completa no que diz respeito à fé, exatamente a mesma intolerância a que se opõe.
Vejamos um de seus argumentos. Se a complexidade do mundo foi criada por uma divindade, esta deve ser necessariamente mais complexa do que tudo o que criou. Porém, segundo a teoria da evolução, isso é impossível: a complexidade é produto da evolução. A divindade criadora deveria ter sido a última e não a primeira a surgir.

A quem Dawkins dirige um argumento desses? Certamente não aos religiosos. Qualquer pessoa que conheça um mínimo de teologia sabe muito bem que a idéia fundamental das religiões é que o divino não segue as regras causais que regem o mundo material. Deuses não evoluem; são absolutos, existem fora do tempo. Ele afirma que seu alvo são os "indecisos", que não acreditam em causas sobrenaturais mas não se declaram ateus. Será esse o modo de resolver o embate entre ciência e religião?

Na minha humilde opinião, absolutamente não. A atitude belicosa e intolerante do cientista britânico só causa mais intolerância e confusão. Seu grande erro é negar a necessidade que a maioria absoluta das pessoas tem de associar uma dimensão espiritual às suas vidas.
Um erro meio parecido com o do materialismo dialético dos comunistas, em que tudo é atribuído a causas materiais. Tirar Deus das pessoas e colocar um líder fascista no seu lugar não dá certo. A ciência não deve se propor a tirar Deus das pessoas. Se é essa a sua guerra, então ela já perdeu.

O que a ciência pode fazer é proporcionar outra forma de espiritualidade, ligada ao mundo natural e não ao sobrenatural, à cativante magia da descoberta. É esse naturalismo, essa entrega à natureza e aos seus mistérios, que dá à ciência a dimensão espiritual que a torna humana.

O humanismo de Darwin

O projeto darwiniano é explicar a vida a partir padrões fundamentais

Para muitas pessoas, especialmente as mais religiosas, as idéias de Charles Darwin, o naturalista inglês que no século 19 propôs a teoria da evolução pela seleção natural, são um ultraje: afirmar que nós, homens e mulheres, sofisticados e conscientes, somos nada mais do que macacos evoluídos é inaceitável.

Especialmente ao contrastarmos esta visão "vil" da humanidade com a da Bíblia, que nos coloca tão perto de Deus, criados por Ele à sua imagem e semelhança. De semideuses a macacos é um pulo enorme. Darwin conseguiu, em apenas uma geração, virar ao avesso milhares de anos de crenças.

Como não podia deixar de ser, as idéias de Darwin criaram imensa controvérsia. Ele mesmo preferiu evitar a exposição e as disputas públicas, deixando que outros o defendessem, como é o caso de T. H. Huxley, o biólogo que tornou-se "buldogue" de Darwin.

Em ensaio recente para a revista "The New Yorker", Adam Gopnik refaz a trajetória literária de Darwin, mostrando que mais do que um naturalista, Darwin era um romancista da ciência: seu modo de escrever ia além da simples exposição de fatos e conclusões. Existia uma estratégia literária, com o objetivo de tornar o relato tão natural que a conclusão final fosse absolutamente óbvia e inevitável, quase desnecessária. Darwin sabia muito bem que suas idéias encontrariam resistência acirrada.

Na "Origem das Espécies", por exemplo, Darwin passa grande parte do livro discursando sobre as técnicas dos criadores de pombos, cachorros e outros animais domésticos, mostrando como a reprodução controlada fixa características desejadas na prole, um fato mundano ao qual ninguém pode se opor. Darwin então mostra que, mesmo se não forçadas pelos criadores, mudanças ocorrem por si mesmas a partir da variação natural entre os indivíduos de uma dada população; o ambiente faria o papel da mão humana, selecionando certos traços.

Para ele, a incrível variação da vida é conseqüência essencialmente de dois fatores: intervalos de tempo geológicos, muito além dos que contemplamos nos 70 ou 80 anos que vivemos, e mudanças que podem ser passadas de geração em geração. Darwin não conhecia as mutações genéticas, mas sua teoria antevê o mecanismo básico das transformações entre animais responsável pela diversidade da vida.

O projeto darwiniano é explicar a imensa variedade da vida a partir de apenas alguns padrões fundamentais. É essa a função de qualquer teoria científica, seja ela em física, química ou biologia: descrever o maior número de fenômenos ou observações do mundo natural a partir do menor número de princípios sem qualquer intervenção de entidades sobrenaturais. Todas as respostas para os mistérios da natureza, da origem das espécies à formação do Sol e dos planetas, podem ser encontradas na própria natureza. O estilo de Darwin é o da insistência, a famosa frase latina "guta cavat lapidem" (água mole em pedra dura), exaustivamente anestesiando qualquer possibilidade de resistência por parte do leitor.

Em obras posteriores, Darwin argumenta que os homens são macacos evoluídos: "Aprendemos então que o homem descende de um quadrúpede peludo, dotado de orelhas pontudas e rabo, provavelmente arborícola, que habitava o Velho Mundo". Essa afirmação, claro, aparece só depois de centenas de páginas de exemplos comparando nosso comportamento sexual ao de animais. Em seus escritos, Darwin mostra que o homem não é mais apenas a medida de todas as coisas; todas as coisas podem ser medidas por ele. É essa dimensão humana que damos ao mundo que define a essência do humanismo.

MARCELO GLEISER ESCREVE LIVRO PARA HUMANIZAR IMAGEM DO CIENTISTA

Físico e escritor fala ao G1 sobre seu primeiro romance e aborda temas polêmicos, como a relação entre ciência e religião


Salvador Nogueira, do G1, em São Paulo entre em contato

O físico Marcelo Gleiser
Já famoso por seus livros de divulgação científica, o físico Marcelo Gleiser resolveu investir num novo gênero literário. Sua última obra, “A Harmonia do Mundo”, é um romance. Baseada em fatos reais, a narrativa retrata a vida do astrônomo alemão Johannes Kepler, o homem que, em pleno século XVII, descobriu que os planetas não orbitavam circularmente ao redor do Sol, mas sim seguiam órbitas elípticas (ovais).

Embora seja um dos maiores gênios de seu tempo, Kepler foi ofuscado por outros gigantes, como o italiano Galileu Galilei e o inglês Isaac Newton. “Pois é, essa é uma outra razão pela qual eu escrevi o livro”, explica Gleiser. “A vida do Kepler é muito mais interessante que a vida do Galileu e a do Newton. Só que as pessoas não dão muita bola para ele, eu nunca entendi exatamente por quê.”

Apostando na possibilidade de trazer essa história à tona, o físico brasileiro optou pela ficção, para atingir o maior número de pessoas possível. “Eu achei que romancear a história de um grande cientista ia não só levar essa história para um número maior de pessoas, mas também humanizar o cientista, mostrar que ele não é só uma máquina de fazer cálculos, mas que é uma pessoa, com ambições, com tristezas, com sucessos, com fracassos e tal”, diz.

A tônica do livro é a relação entre o pupilo, Kepler, e o mestre, Michael Maestlin, o homem que apresentou as controversas idéias copernicanas ao então jovem estudante de astronomia. Gleiser diz que há muito dele mesmo nesses dois personagens.

Essa ambivalência literária traz a inevitável pergunta: o que dá mais prazer, escrever romances ou livros de divulgação científica? Gleiser responde isso e fala de outros temas, como a relação da ciência com a religião, na entrevista que concedeu ao G1. Leia abaixo o bate-papo ou, se preferir, ouça o áudio, clicando aqui.

G1 - Por que um romance, de onde saiu a idéia de escrever um romance?
Marcelo Gleiser - Quando eu comecei a ler sobre a vida do Kepler com mais seriedade, que foi mais ou menos em 1995, quando eu estava escrevendo meu primeiro livro, "A Dança do Universo", percebi que a história da vida dele era uma grande história. Não só pelos feitos científicos dele, mas pelas coisas que aconteceram com ele, o que estava acontecendo na Europa naquela hora, guerra entre os protestantes e católicos, caça às bruxas e tal. E eu me lembro, em 1997, jantando com a minha mulher, quando eu estava lançando o "Dança" aqui, falei: "sabe de uma coisa, a história do Kepler dava um grande romance e daria um grande filme também", e essa coisa ficou na minha cabeça. E comecei a pensar em como fazer isso, e depois que lancei "O Fim da Terra e do Céu", em 2001, eu requisitei uma bolsa da universidade para poder ir para a Europa pesquisar um pouco sobre a vida dele, ganhei a bolsa e daí fiz as pesquisas e resolvi escrever esse romance. Fora esse lado, eu também pensei o seguinte: as pessoas que lêem livros de divulgação científica representam uma faixa pequena da população, uma faixa que tem interesse em ciência, "ah, saiu um livro sobre, sei lá, cosmologia, sobre buracos negros, sobre mecânica quântica, vou comprar, vou comprar". Mas eu acho que o número de pessoas que lê romances é maior, em geral. E eu achei que romancear a história de um grande cientista ia não só levar essa história para um número maior de pessoas, que em princípio não se interessariam por ciência, mas também humanizar o cientista, mostrar que ele não é só uma máquina de fazer cálculos, mas que é uma pessoa, com ambições, com tristezas, com sucessos, com fracassos e tal. Eu acho isso muito importante para mudar um pouco a percepção que as pessoas têm da ciência, de que a ciência é uma coisa fria e distante da sociedade.

G1 - E ao longo do trabalho de escrever esse livro, você acabou criando uma identificação com o personagem? Quanto existe do Gleiser no Kepler do seu livro?
Gleiser - Eu acho que você cria uma identificação com os seus personagens. Na verdade, certamente tem muito de mim no Kepler. Tem umas coincidências interessantes. Por exemplo: minha mãe também me levou para ver um eclipse quando eu tinha seis anos de idade. Isso é uma coisa que eu conto no livro que a mãe do Kepler também fez. Ele também teve dois casamentos, o primeiro não muito bom, o segundo muito bom. Então, quer dizer, existem certas coincidências. E, claro, todo cientista tem mentores. Uma das coisas importantes nesse romance é a relação entre o mentor e o pupilo. Então, o Maestlin, que é uma personagem importantíssima, talvez até mais importante do que o Kepler na estrutura do romance, também veio da minha cabeça. Ele também é uma figura de um mentor, e aí representando um pouco o drama de um cara mais conservador que tem que enfrentar idéias modernas, a história do gênio, da mediocridade, da mortalidade, da imortalidade quando você constrói uma grande obra. Então eu coloquei todos esses meus pensamentos, esses questionamentos sobre a relação mentor-aluno, na cabeça do Maestlin. Então, o Kepler tem coisas minhas, mas o Maestlin também tem coisas minhas. Todos eles são uma espécie de voz que sai da mesma cabeça, que é a cabeça do autor.

G1 - Você apresenta o Kepler como um cientista que busca a inspiração no divino para desvendar a natureza. Você acha que essa é uma abordagem possível na ciência hoje? Buscar inspiração numa estrutura mais avançada, superior, que tem uma lógica subjacente?
Gleiser - Então, você já respondeu à pergunta. Se Deus é entendido como uma metáfora, não como... até existem, devo dizer, existem. Vinte por cento, se não me engano, dos cientistas são pessoas religiosas, que vão à sinagoga, vão à igreja, aos templos que forem. Ou mais até. E são pessoas que dizem que a ciência deles simplesmente comprova ou reforça a fé que eles têm em Deus e na construção da natureza. Então, nisso eles são muito parecidos com Kepler, Newton e Copérnico, menos com Galileu, mas também um pouco. Agora, eu acho que o outro lado, quer dizer, essa metáfora de que a natureza é um grande enigma, um grande mistério, e que através da razão a gente pode tentar compreender, se não todo, partes desse mistério. Isso daí é uma definição da ciência que é essencialmente espiritual. O Einstein mesmo era um cara que dizia isso. Então, existe sim, eu acho, em muitos cientistas, não vou dizer em todos, esse apego à natureza como sendo um grande desafio, um mistério que cabe a nós decifrar. E nesse sentido eu acho que isso cria uma relação espiritual entre o homem e a natureza em que a ciência é a ponte. Mas você tem também os caras que são totalmente ateus e que não querem saber de nada disso, que fazem as contas deles completamente sem uma preocupação, digamos, mais metafísica do trabalho deles. Depende um pouco da área em que você trabalha. Eu acho que o pessoal que mexe com questões relacionadas com origem, o big bang, origem da vida, são pessoas que têm um interesse maior na repercussão filosófica da ciência do que o pessoal que trabalha com propriedades de laser, cristais, semicondutores, supercondutividade e coisas do gênero.

G1 - Embora o Kepler seja reconhecido pelos cientistas como o grande inovador de sua era na astronomia por trocar os círculos por elipses, que foi uma atitude muito corajosa, ele não é muito conhecido do público em geral. Por que você acha que Galileu e Newton acabaram muito mais conhecidos que Kepler?
Gleiser - Pois é, essa é uma outra razão pela qual eu escrevi o livro. A vida do Kepler é muito mais interessante que a vida do Galileu e a do Newton. Só que, como você disse, as pessoas não dão muita bola para ele, eu nunca entendi exatamente por quê. Mas acho que a maneira de responder isso é a seguinte: o Newton foi um fenômeno que não tem outro na história da ciência. O cara criou toda uma visão de mundo, um modo de pensar e construir a realidade física, que é o modo que a gente vê o mundo, na verdade. A física dele é uma física que unificou a física dos céus e a física da terra. É por causa do Newton que a gente sabe das três leis de movimento, da lei da gravitação universal. Ele realmente transcendeu o cientista. O cara virou assim: "ó, é assim que o mundo funciona". Então ele virou um superstar mesmo. E a capacidade intelectual dele era tão absurda que o cara é meio-deus, meio-gente. Então ele é um dos poucos que em vida já era um cara superfamoso. Então ele ofusca os antecessores dele, inclusive... todo mundo. (Risos) Basicamente, se você tiver que resumir a história da ciência, até Newton o mundo era aristotélico, depois de Newton o mundo virou newtoniano. Hoje o mundo é einsteiniano, mas ninguém sabe, porque os efeitos do Einstein não são perceptíveis no nosso dia-a-dia.
O Galileu é famoso obviamente por ter se tornado um mártir da ciência. Por causa da relação dele com a igreja, a inquisição, e aquela coisa da busca pela verdade e a repressão da igreja, que é toda uma distorção do que realmente aconteceu. Mas o que fica na percepção social do Galileu é que ele lutou contra a igreja, sozinho, pela liberdade das idéias. E não é nada disso, mas ficou isso, então ele ficou famoso como mártir da ciência. O Kepler vivia na mesma época que o Galileu, e tinha as lutas dele, e depois tinha outra coisa: o jeito do Kepler escrever sobre ciência não era um jeito moderno de se escrever sobre ciência. O Galileu, com os diálogos e tal, era um jeito mais moderno de escrever sobre ciência. O Newton certamente era. Ele escrevia de forma matemática. Se você ler o livro do Newton, é tudo assim: proposição, teorema, demonstração, corolário, é como se fosse um tratado de matemática. Tanto que chama "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural". Já o Kepler não. Ele misturava tudo, falava de misticismo, números, astrologia, os textos dele eram uma confusão danada. Ele era uma figura de transição entre o medieval e o moderno. E isso afastou muita gente das obras dele, inclusive o Galileu. E o Newton é que foi pescar nas obras do Kepler a importância dos resultados dele. Então, eu acho que o estilo do Kepler não era o científico moderno, e a própria personalidade dele também, e por isso ele ficou mais desconhecido das pessoas.

G1 - Como foi o trabalho de pesquisa? Você se divertiu pesquisando para esse livro, as viagens que você fez? Que tipo de relação você teve com o convívio do ambiente em que viveu Kepler?
Gleiser - Eu me diverti muito. Foi muito legal ter feito isso, quer dizer, eu basicamente fui da casa em que ele nasceu até onde ele morreu. Fui seguindo todos os passos dele, na Alemanha, na Áustria, em Praga. Foi sensacional. Até foi engraçado que, olha só que coincidência, no dia em que eu cheguei na cidade em que ele nasceu, em Weil, eu fui ao museu, a casa dele é um museu hoje, e a curadora lá do museu me recebeu, expliquei que eu era um professor nos Estados Unidos que estava escrevendo um livro sobre o Kepler. Ela falou, "ah, que ótimo! Hoje à noite vai ter uma festa na escola de ensino médio, então vem com a gente". Então ela pegou no hotel, era uma senhora, fui à tal da festa, não entendi nada, porque era em alemão e eu não sei alemão. Mas no meio da festa teve uma encenação de um diálogo entre o Tycho Brahe e o Kepler, os dois vestidos a caráter, porque o nome da escola era Gymnasium Johannes Kepler. Então foi muito legal, uma coincidência incrível no dia que eu chego lá ter isso. E a viagem foi muito boa. Eu tentei dentro do possível entrar na cabeça dele. Inclusive, no livro, o diário do Kepler é um diário que é fictício -- esse diário não existe. Foi uma maneira de eu criar um mecanismo para poder escrever na primeira pessoa, para poder descrever para as pessoas como o Kepler pensava, o processo criativo dele. E Praga é um lugar sensacional. Então, a viagem foi muito legal. E eu tive oportunidade em Tübingen, onde ele estudou, de sentar na mesa aparentemente onde ele sentava, pegar o livro-texto de astronomia que ele estudava, que era escrito pelo Maestlin. Então realmente eu tentei da melhor maneira possível recriar essa época e a maneira como as pessoas pensavam nessa época.

G1 - O livro deixa um mistério. A gente nunca sabe o que diz a carta do Kepler ao Maestlin. Você chegou a escrever essa carta ou era só um artifício para carregar o leitor até o final?
Gleiser - Era um artifício. E eu não escrevi a carta, mas eu pensei durante muitos meses sobre a carta. E eu resolvi não escrever, mas se você prestar atenção, nas últimas páginas, em que o Maestlin está pensando na carta, você vai ver que faz todo o sentido do mundo ele não ter aberto essa carta, porque a carta seria essencialmente uma carta em que o Kepler perdoaria o Maestlin, por tê-lo abandonado, por tê-lo deixado... uma carta de amor, vamos dizer assim, do pupilo ao mestre. E o Maestlin, depois disso tudo, ele não queria mais ser perdoado. Ele queria aceitar o fato de que ele abandonou e ele foi meio, vamos dizer assim, ele não queria que o Kepler perdoasse, ele queria aceitar a culpa, ele se julgou, se condenou como culpado, e a morte dele no final do livro é uma redenção. Então, eu acho que ter escrito uma carta dizendo, "olha, meu querido mestre, eu entendo que você tenha me abandonado, mas eu sempre te amei etc. etc.", ia perder a força dramática do livro e de certa maneira ia fazer com que o livro ficasse muito mais água com açúcar do que a história real deles foi.

G1 - Foi mais divertido escrever romance ou livro de divulgação?
Gleiser - Ah, romance. Não sei se é mais divertido, mas é muito mais intenso. É uma relação emocional com a obra muito maior do que quando você escreve um livro de não-ficção. E, eu vou dizer para você, é uma coisa muito sedutora.

A controvérsia das supercordas

Ou a teoria se prova correta ou nunca se provará incorreta

Os físicos teóricos estão em conflito; se não em conflito, ao menos divididos em campos de opinião. ("Guerra" é um termo forte demais para essa disputa acadêmica.) De um lado estão os teóricos que trabalham nas supercordas: não se equilibrando nelas, mas usando-as como alicerces de toda uma nova descrição da matéria. Do outro estão os seus críticos, físicos que acham que as abstrações envolvidas na teoria das supercordas são apenas isso, abstrações, que não têm nada a ver com a natureza. Toquei no assunto na coluna de 24 de setembro ("Entre a física e a metafísica") mas, devido a pedidos de vários leitores, volto a abordá-lo.

Eis uma breve história das supercordas. Uma das questões mais complexas da física de altas energias é a estrutura dos prótons e de outras partículas parecidas. Prótons são compostos por três partículas menores, chamadas quarks. O mistério é que ninguém vê quarks livres em experimentos, como vemos prótons ou elétrons. Quarks estão confinados nos prótons, como prisioneiros. Por que isso? Alguns modelos supõem que os quarks estão ligados por tubos ou cordas. Quanto mais distantes os quarks, mais tensão nas cordas e, portanto, mais difícil é separá-los.

Em meados dos anos 1980, dois físicos resolveram usar essas cordas num projeto bem mais ambicioso. Não para confinar quarks nos prótons, mas como base de uma teoria que unificaria toda a física de altas energias. A idéia é que essas cordas vibram em freqüências diversas, da mesma forma que as cordas de violão. Cada modo de vibração corresponde a uma energia e essa energia está associada a uma partícula fundamental. Portanto, elétrons seriam na verdade cordas minúsculas vibrando em certa frequência, quarks em outra e assim por diante. Como em física de altas energias as forças entre as partículas também são partículas (por exemplo, a atração entre cargas elétricas é conseqüência de partículas chamadas fótons), essas cordas fundamentais unificam matéria e força: todas as partículas de matéria e as quatro forças, inclusive a gravidade, são reduzidas a cordas vibrando. É uma bela idéia que atraiu multidões de jovens teóricos.

Os dois físicos demonstraram que, para que fizesse sentido, a teoria precisava ser formulada em dez dimensões: uma para o tempo e nove espaciais -seis a mais do que as que vemos. Esse foi o primeiro problema: prever um Universo com seis dimensões adicionais. Tudo bem -talvez elas sejam pequenas a ponto de serem invisíveis aos nossos experimentos, feito uma mangueira vista de muito longe, que parece uma linha e não um longo cilindro. Eu mesmo trabalhei nisso durante meu doutorado, tentando esconder as dimensões extra.

O formato ou geometria dessas dimensões afeta as previsões da teoria. E, claro, a idéia é reproduzir o mundo em que vivemos. Só que... aparentemente existe um número absurdamente grande de geometrias possíveis e ninguém sabe como selecionar uma delas. Ou seja, a teoria ainda não conseguiu, após mais de 20 anos, estabelecer contato com o mundo real. "É uma questão de tempo", dizem os teóricos das supercordas; "não, é uma enorme perda de tempo", dizem seus críticos, afirmando que os teóricos de cordas têm uma mentalidade de clã, cegos pelos seus dogmas.

O maior problema é que a teoria das supercordas é difícil de ser refutada; dá-se um jeito aqui ou ali, e a possibilidade de testá-la fica além dos experimentos. Portanto, ou damos sorte e ela é provada correta, ou jamais será provada incorreta. Clã ou não, a situação é delicada, especialmente se mais duas décadas se passarem e a teoria continuar sem confirmação.

Os bastidores da ciência

Descobertas precisam ser avaliadas antes de virar notícia

Existe uma percepção popular dos cientistas como sendo os donos da verdade. Quando a ciência diz que uma coisa é desse jeito e não de outro, ou que o que ocorre nesse fenômeno é isso e não aquilo, as pessoas aceitam sem saber por quê. A ciência é uma grande caixa preta. Uma das maiores dificuldades em se levar ciência ao público é explicar como essas "verdades" são obtidas sem transformá-las em dogmas. Afinal, é essa a distinção essencial entre ciência e religião: em ciência, conclusões são obtidas empiricamente, por meio de um processo progressivo de tentativa e erro, enquanto em religião a verdade é revelada por processos não explicáveis, como textos sagrados escritos por divindades sobrenaturais, visões milagrosas ou profecias misteriosas.

É muito mais fácil trazer apenas o resultado das pesquisas científicas, as descobertas feitas por esse ou aquele grupo, pelo Telescópio Espacial ou por um físico teórico, do que explicar como elas são feitas, os detalhes do processo de descoberta. Por exemplo, "astrônomos descobrem que o centro de nossa galáxia esconde um buraco negro gigantesco, com massa três milhões de vezes maiores do que o Sol". Fantástica mesmo essa descoberta, e parece ser verdadeira em quase todas as galáxias: os buracos negros, esses escoadouros cósmicos de matéria, são bem mais abundantes do que se esperava. Mas por que o público deve acreditar nisso? Qual a diferença entre essa asserção e outra como "hoje vi o fantasma de meu avô se barbeando comigo no espelho do banheiro"?

Na descrição da descoberta científica está implícita a compreensão de como cientistas trabalham: quando cientistas afirmam algo publicamente, é porque essa afirmação passou já por todo um processo de checagem que garante que ela esteja correta. Em princípio, as coisas deveriam funcionar da seguinte forma: um grupo de cientistas faz uma descoberta qualquer. O próximo passo é enviar um artigo explicando a descoberta a uma publicação especializada, lida por outros cientistas que fazem pesquisa nessa área. O editor da publicação envia o artigo para dois ou três especialistas, que dão o seu parecer. Se surgir alguma questão ou erro, o artigo é enviado de volta aos autores. Se os autores concordarem com o parecer dos especialistas, eles consertam o artigo. Se não, têm a liberdade de confrontá-los, com o editor servindo de mediador. Quando o artigo é finalmente aceito para publicação é porque os autores e os especialistas concordam com a versão final. O artigo é então lido por outros cientistas da área. Seu sucesso é medido pelo número de vezes que é citado por outros artigos: um número elevado de citações demonstra o interesse e a aprovação por parte da comunidade científica.

Quando o resultado chega à imprensa, deveria ter passado por esse processo. Pelo menos, seus autores deveriam ter conversado com outros cientistas ou dado seminários sobre seus resultados. Nem sempre isso ocorre. Na euforia da descoberta, cientistas contatam a imprensa e resultados são disseminados antes de serem propriamente checados. Outro problema é que descobertas que envolvem experimentos complexos às vezes não são duplicadas. Portanto, o processo é eficiente mas não perfeito. Afinal, ele é produto de pessoas que, mesmo bem intencionadas, não são infalíveis. Para complicar, existe a tentação da fama, das bolsas de pesquisa, dos prêmios. Vide o exemplo do pesquisador coreano que forjou os resultados sobre clonagem humana. O divulgador de ciência tem que filtrar, dentro do possível, o certo do incerto. Caso contrário, as pessoas não têm como diferenciar entre buracos negros em galáxias e fantasmas em espelhos.

Fóssil cósmico

Medir uma variação de temperatura tão pequena é um feito tecnológico incrível

Neste ano, muito merecidamente, o Prêmio Nobel de Física foi para dois pesquisadores americanos da área de cosmologia, John Mather e George Smoot. O que eles mediram foi nada mais nada menos do que as propriedades da radiação cósmica de fundo, fóssil principal do Universo primordial, produzida quando o cosmo tinha apenas 400 mil dos seus atuais 14 bilhões de anos. É essa radiação que dá ao modelo do Big Bang sua ampla aceitação na comunidade científica. Ela mostra que o Universo teve mesmo uma infância muito quente e densa, e que ele vem se expandindo e resfriando desde então.

Na sua infância mais tenra, quando tinha apenas uns cem mil anos, o cosmo era muito diferente: não existiam galáxias ou estrelas. O espaço era preenchido por uma sopa de partículas -na maioria os prótons, nêutrons e elétrons que compõem os átomos, e alguns núcleos atômicos leves, como o hélio e o lítio-, somada a radiação eletromagnética. Essa radiação, segundo a física moderna, pode ser interpretada como também sendo composta de partículas, chamadas fótons. Cada tipo de radiação eletromagnética -a luz visível, o ultravioleta, o infravermelho, as microondas ou os raios X -tem fótons com energia determinada. Por exemplo, a luz visível tem mais energia do que as microondas e menos do que os raios X.

Pois bem: segundo o modelo do Big Bang, naquela época os fótons, os elétrons e os prótons interagiam tão furiosamente que, a cada vez que os prótons e elétrons queriam juntar-se para formar átomos, os fótons interrompiam o flerte, num triângulo amoroso que não se resolvia. Finalmente, quando o Universo atingiu em torno de 400 mil anos e resfriou-se um pouco mais, os fótons perderam energia a ponto de permitir que elétrons e prótons formassem os primeiros átomos de hidrogênio, o elemento químico mais simples.

A partir daquele momento, os fótons passaram a viajar livremente pelo espaço, dando origem à radiação cósmica de fundo. Ela havia sido prevista já no final dos anos 1940, por George Gamow, Ralph Alpher e Robert Hermann, os primeiros a sugerir o modelo do Big Bang. Sua existência foi confirmada em 1964, o que rendeu o Prêmio Nobel aos seus descobridores, Arno Penzias e Robert Wilson. O que Mather e Smoot fizeram foi estudar as propriedades da radiação em grande detalhe e verificar uma outra previsão feita por físicos teóricos, a de que a radiação cósmica de fundo carrega informação do processo responsável pelo nascimento das galáxias e da sua distribuição no espaço.

Mather e Smoot fizeram suas medidas fora da Terra, com o satélite da Nasa batizado Cobe (do inglês Cosmic Background Explorer), entre 1989 e 1990. Mather e seu time mostraram que, de fato, a radiação é extremamente homogênea, tendo a mesma temperatura em todos os pontos do espaço, medida em 2,75 Kelvin, ou -270,25C. Muito frio o cosmo atual! Mas existe uma variação de temperatura de uma parte em cem mil, ou seja, de um centésimo de milésimo de grau. Essa variação é devida à aglomeração de enormes nuvens de gás, cuja gravidade afeta a temperatura dos fótons. Essencialmente, eles perdem energia ao tentar escapar das nuvens e a ganham ao cair nelas, como uma criança num escorrega. Esse ganho ou perda de energia causa a minúscula variação de temperatura medida pelo Cobe. Medir, usando um satélite, uma variação de temperatura tão pequena é um feito tecnológico incrível. Como disse Smoot metaforicamente, "foi como ver a face de Deus": a radiação é um registro das variações gravitacionais que levaram às primeiras galáxias e, finalmente, a nós.

O elétron e o futebol

Para a física do século 19, átomos não poderiam existir

Outro dia, um amigo me fez uma pergunta aparentemente ingênua sobre o elétron. Como toda boa pergunta, por trás dela escondem-se grandes revelações. No caso, as idéias da física do século 20 que revolucionaram nossa concepção da matéria, lançando a sociedade na era atômica e digital. "Marcelo, se o elétron tem carga elétrica negativa, o próton positiva e cargas opostas se atraem, por que os elétrons nos átomos giram em torno dos prótons sem cair? O que os segura?"

A pergunta é inspirada pelo modelo do átomo como sendo uma espécie de minissistema solar, com os elétrons girando em torno do núcleo como os planetas em torno do Sol. No caso dos planetas, a força responsável é a gravidade. Por que os planetas não caem sobre o Sol? A explicação é bem diferente da dos átomos.

Em vez de planetas girando em torno do Sol, vamos usar um exemplo mais palpável, uma pedra atraída pela Terra. Se soltarmos a pedra de certa altura, ela cai na vertical em direção ao centro da Terra. Se atirarmos a pedra na horizontal, ela já não cai mais na vertical, mas descreve uma curva parabólica. Quanto maior a velocidade da pedra na horizontal, mais longa a curva e mais longe ela cai. Um satélite em órbita em torno da Terra é como essa pedra; só que viajando a uma velocidade tão alta que continua sempre caindo, sem tocar no chão. Os planetas também são satélites "caindo" sobre o Sol. E por que não caem de vez? Por que no espaço não tem ar e, portanto, não tem atrito.

"Ah, então é isso? Os elétrons giram sem cair em torno do núcleo atômico porque não existe atrito no átomo?" perguntou meu amigo. Infelizmente não é tão simples. A força elétrica é bem diferente da gravitacional. Quando uma carga gira em torno de outra, ela emite radiação e perde energia. Aos poucos, o elétron cairia sobre o núcleo com certeza. Essa é a conclusão à qual chegaríamos se usássemos a física do século 19 para descrever os átomos: segundo ela, os átomos não podem existir!

A solução foi criar uma nova física, obedecida por objetos de dimensões atômicas. O mundo do muito pequeno obedece à leis muito diferentes das nossas. Onde começar? Em 1913, Niels Bohr propôs a primeira extensão do modelo do átomo além de um minissistema solar. Afirmou que o elétron não cai no núcleo porque não pode: suas órbitas são como degraus de uma escada.
Podemos estar em um ou outro mas não entre dois. Imagine então o átomo como uma espécie de um minúsculo Maracanã. O núcleo fica no centro do gramado. Os elétrons podem correr em torno dos degraus da arquibancada. De vez em quando, pulam de um degrau a outro. Se vão para cima usam energia, para baixo, liberam energia. Porém, os elétrons jamais podem sair da arquibancada invadir o campo. Bohr não explicou o porquê da proibição. Mas o modelo funcionou bem o suficiente para que ficasse claro que ele tinha elementos da explicação final.
Em 1925, foi proposto que o elétron não fosse uma simples bolinha de bilhar. Objetos de dimensões atômicas não podem ser descritos com imagens do nosso dia-a-dia. Não sabemos o que o elétron é. Apenas como se comporta, o que já é suficiente. E seu comportamento obedece ao princípio da incerteza, que diz que não podemos medir sua posição e velocidade com precisão arbitrária.

Ou seja, se acharmos que o elétron está pertinho do núcleo, já não está mais. Sua posição sempre vai ser incerta, numa espécie de vibração incessante. Feito uma partida de futebol; como vimos na Copa do Mundo passada, essa coisa de ser favorito é muito incerta também.

Ciência e democracia

Algo de terrível ocorreu no país que se diz o grande exportador de democracia, os EUA

Em época de eleição, é sempre importante revermos certas premissas sociopolíticas que permitem o livre fluir das idéias e, com isso, estabelecem as bases de uma cultura na qual a democracia é celebrada e não condenada. Um dos fundamentos da democracia é a possibilidade de cada cidadão ter liberdade de expressar suas opiniões e, através de seus representantes políticos, vê-las debatidas e, se possível dentro de uma maioria, vê-las abraçadas pela sociedade.

Ou seja, votamos para que nossas idéias e opiniões sejam representadas para o resto da sociedade pelos políticos que elegemos. Portanto, os políticos deveriam ver com muita seriedade o seu papel de representantes da opinião pública, das pessoas que os escolhem como a sua voz perante o resto da sociedade. Quando não o fazem, e, infelizmente, isso ocorre com mais freqüência do que os eleitores gostariam, é porque não levam o seu trabalho -e a confiança que neles foi depositada por milhares ou mesmo milhões de pessoas- a sério.

Claro, isso não é novidade, ou não deveria ser, para ninguém. Me vem em mente a confiança que depositamos nos nossos cientistas e engenheiros ao entrarmos num carro ou avião. Se essas máquinas não funcionarem perfeitamente, acidentes poderão ocorrer, muitas vezes com resultados fatais. Se não confiássemos nos engenheiros e cientistas, jamais viajaríamos de avião. Se televisões e computadores explodissem quando fossem ligados não assistiríamos televisão ou usaríamos computadores: a sociedade entraria em pane e retornaríamos ao século 19 -quando, aliás, a democracia ainda usava calças curtas nos EUA e não existia em vários outros lugares. Imagine se o mesmo ocorresse com a política: se não confiássemos nos nosso políticos, jamais votaríamos neles. Ou em ninguém. O resultado seria desastroso: sem eleição não pode haver democracia e, sem democracia, a opinião do povo não é representada.
Sem essa confiança a sociedade não funciona, política ou tecnologicamente. Algo de terrível ocorreu com o processo democrático recentemente no país que se diz o grande exportador de democracia para o mundo, os EUA. Menciono isso como um exemplo a não ser seguido por nós, mesmo porque muito possivelmente sofreremos, nós e o resto do mundo (inclusive os EUA), as conseqüências dele.

Em fevereiro, cientistas trabalhando para a Secretaria Nacional da Atmosfera e Oceanos (Noaa) dos EUA resolveram criar um painel para debater a possível relação entre furacões e o aquecimento global. Dadas as terríveis conseqüências dos furacões, que causam devastação e morte em proporções apocalípticas, o painel é extremamente importante. Vide o furacão Katrina, que arruinou a cidade de Nova Orleans. O painel, segundo a prestigiosa revista científica "Nature", concluiu que, de fato, existe uma relação entre o aquecimento global e o aumento no número e intensidade dos furacões. Os resultados do painel deveriam ser publicados em maio. Só que não foram. Diretores da Noaa bloquearam sua publicação, dizendo que o texto não representa a posição oficial da agência. O Estado interferiu na livre circulação das idéias.

Qual é a posição oficial? Os EUA não assinaram o Protocolo de Kyoto, que visa controlar a emissão de gases poluentes que cientistas acusam de causar o aquecimento global. Controlá-los significaria impor restrições às indústrias, o que acarretaria em custos. A quem, então, está servindo o governo americano? Certamente não à sua população ou à população mundial, que sofre as conseqüências claras dos furacões, entre outras. Essa visão de curto prazo vai custar muito mais no futuro.

Entre a física e a metafísica

É pensando nas fronteiras do saber que novas idéias surgem

Metafísica, por definição, é o estudo dos fundamentos da realidade e do conhecimento. Por fundamentos da realidade deve-se entender o significado do ser, do saber, da substância, da causa, da identidade, do espaço e do tempo. Física, por sua vez, está relacionada com o estudo do mundo material e as leis que descrevem seu funcionamento.

Qual a relação entre as duas, se é que existe alguma? Coloquialmente, metafísica virou exatamente o que não é realidade. Quando alguém fala, "Ah, mas isso é metafísica", a conotação é de que o assunto sai da realidade, é especulativo demais, coisa de sonhador. Estranho como o sentido da palavra foi modificado.

Mas será que essa divisão entre a física e a metafísica realmente procede? Talvez no passado fizesse mais sentido, se bem que as duas sempre flertaram. O ponto é que a física, especialmente a física moderna, desenvolvida a partir do inicio do século XX, também lida com noções de saber, de espaço e de tempo. A modificação, ou melhor, o casamento entre a física e a metafísica, se solidificou quando Einstein desenvolveu sua teoria da relatividade, combinando os conceitos de espaço, tempo e matéria. Se a matéria encurva o espaço e pode afetar a passagem do tempo- como explica a teoria da relatividade geral (1916)-, é impossível falar de um sem mencionar o outro. Ou seja, o comportamento e as propriedades da matéria são intimamente ligadas com a estrutura do espaço e do tempo. Ademais, se um observador em movimento em relação a outro obtém medidas diferentes de espaço, tempo e massa -como explica a teoria da relatividade especial (1905)-, o saber, se interpretado como dependente do que aferimos da realidade, também é parte da física. saber, no caso, equivale a informação
Talvez seja por isso que alguns físicos brincam que enquanto os filósofos discutem as propriedades do espaço e do tempo, eles as descobrem e definem. Na verdade, as duas disciplinas estão mais juntas do que se admite, a filosofia (da ciência, deve-se dizer) focando nos conceitos e a física na matemática, ambas tentando entender nossa relação com a realidade física e subjetiva do mundo.

Recentemente, alguns físicos vêm sendo acusados de estarem fazendo mais "metafísica" do que física, no sentido coloquial. Trabalham na teoria das supercordas, que supõe que as entidades fundamentais da matéria não são partículas pontuais mas tubos submicroscópicos capazes de vibrar de modos diferentes. Cada vibração tem sua freqüência que pode ser equacionada como uma partícula de matéria. O objetivo das supercordas é unificar as duas teorias fundamentais da física moderna, a teoria da relatividade e a mecânica quântica, que descreve o comportamento dos átomos e das partículas subatômicas.

O problema é que a matemática da teoria é extremamente complexa e leva a previsões realmente bizarras. Por exemplo, o número de dimensões do espaço não seria três, como pensamos (norte-sul; leste-oeste; acima-abaixo) mas dez, uma temporal e nove espaciais. As seis dimensões extra estariam enroladas em uma esfera ou outra geometria compacta de tamanho tão pequeno a ponto de ser absolutamente invisível aos nossos olhos e aos experimentos. Outra previsão é a existência de uma série de partículas, ditas supersimétricas.
Infelizmente, nenhuma das previsões foi ainda verificada. Alguns dizem que jamais serão. Mesmo que isso seja verdade e as supercordas não passem de uma fantasia, é pensando nas fronteiras do saber que novas idéias surgem, algumas corretas. O duro é não insistir em algo errado a ponto de não ver-se o óbvio.