Folia cósmica

Especulo então que os ETs também tenham alguma versão do Carnaval

Carnaval é, para mim, um período de reflexão. Exatamente o oposto do que ocorre no Brasil, quando Carnaval é hedonismo, viver a vida ao máximo, aproveitar o momento. Claro, se estivesse aí embarcaria nessa também. Mas, dos campos nevados que avisto da minha janela, meus tempos carnavalescos parecem um sonho distante.

Distante, mas bom. Lembro-me de uma conferência da qual participei na Suécia, em Uppsala, uma cidade universitária. A conferência coincidiu com a maior celebração anual deles, uma espécie de carnaval fluvial: os estudantes passavam pelo rio que corta a cidade em barcos alegóricos, completamente bêbados, enquanto o público, também completamente bêbado, aplaudia das margens. A turma explodia de alegria quando um dos marinheiros caía desacordado na água gelada. Talvez tenhamos muito o que aprender com os suecos, mas eles também têm muito o que aprender conosco.

Contraponho as duas culturas, tão diferentes, e penso na variedade de costumes e tradições espalhados pelo planeta. Lingüistas e antropólogos temem que a massificação da informação e a apropriação de terras para fins agropecuários levem a uma homogeneização cultural: será que a sociedade, daqui a cem ou 200 anos, será essencialmente idêntica, uma amálgama forjada pelos valores das culturas dominantes? Ou será que grupos serão capazes de manter vivas suas tradições e valores apesar do ataque constante?

A resposta é clara: culturas isoladas desaparecerão. Isso é o que vemos ocorrer com dezenas de línguas e costumes de tribos nativas, desde os habitantes da Sibéria e do Alasca até os das nossas florestas. Também é o que vemos na história. Basta pensar nas grandes civilizações do passado. Muitos profissionais vêm tentando manter vivas essas culturas em extinção, registrando sua história, suas tradições, sua música, suas línguas e seus dialetos. Em alguns casos, algo delas poderá sobreviver. Esse, aliás, é o caso do nosso Carnaval e suas variações regionais. Existe amálgama mais fascinante entre cristianismo e paganismo no mundo?

E, como durante o Carnaval vale tudo, deixo para lá considerações mais sérias e me pergunto se outras espécies inteligentes espalhadas pela galáxia afora também têm uma variedade cultural como a nossa. Afinal, rituais sociais parecem ser parte integral dos costumes dos animais mais sofisticados. Por que os ETs seriam diferentes? No entanto, não sei se por pobreza de nossa criatividade ou por preconceito, sempre que pensamos em seres extraterrestres imaginamos uma cultura homogênea, completamente boa ou completamente má. O Carnaval, por exemplo, seria impossível numa cultura que sempre foi homogênea. Ele é uma amálgama que só pode existir numa sociedade aberta o suficiente para celebrar (e assimilar) o outro.

Especulo então que os ETs também tenham alguma versão do Carnaval. Ou ao menos tiveram em algum período de sua história. Quando a vida inteligente surgiu no planeta deles, espalhou-se pela superfície à procura de comida e abrigo. Num planeta grande, grupos permaneceram isolados por um bom tempo, diferenciando-se culturalmente e geneticamente até entrarem em contato. Após as guerras vem a integração cultural. Se um dos grupos aprendeu o valor ritual da música, os outros logo o copiaram. No fim das contas, as celebrações acabam explodindo pelo planeta, alguns voando bêbados pelos céus alaranjados enquanto outros rebolam, quase nus, para a euforia de todos.

POR QUE GIRAFAS NÃO SÃO PRATEADAS?

Imagine uma pobre girafa prateada. Lá vai ela em meio à seca savana africana, refletindo magnificamente os raios do Sol a pino, procurando pelos ramos mais altos dos baobás que despontam em meio à planície. Obviamente, essa situação só é possível em sonhos ou videogames: uma girafa prateada acabaria seus dias jantada por leões. Talvez não vivesse nem mesmo um dia. Já os peixes oceânicos usam o prateado como camuflagem.

Seria lamentável, ao menos para o peixe, se tivesse a coloração amarelada com manchas marrons das girafas. A diversidade da vida é tão fascinante, tão espetacularmente engenhosa, que parece ser produto de um grande arquiteto. Assim se pensava até a segunda metade do século 19, quando Darwin e Wallace propuseram o mecanismo da seleção natural. A idéia, de uma ousadia intelectual como poucas na história da ciência, dizia que nenhum arquiteto era necessário: basta o acaso e o tempo.

A premissa fundamental da vida é simples: para viver, um organismo precisa de energia. Se essa energia não puder ser retirada do meio ambiente (como na maioria dos vegetais), precisa ser retirada de outros seres vivos. Portanto, viver é essencialmente procurar por alimento. Nasce aqui a polaridade da presa e do predador. Uma árvore alimenta-se da luz do Sol e dos nutrientes no solo. Parasitas alimentam-se da árvore. Insetos também, ao mesmo tempo que usam a árvore como esconderijo contra os animais que gostariam de devorá-los.

Para que a árvore sobreviva, precisa captar energia do Sol e nutrientes do solo. Ao mesmo tempo, precisa também proteger-se dos predadores que a atacam. Se a árvore crescer demais para captar o máximo de Sol, acaba se desequilibrando e cai. Suas raízes não podem aprofundar-se muito além de onde jazem os nutrientes do solo. Seu tronco pode enrijecer, mas não a ponto de prejudicar seu crescimento. Existe um equilíbrio aqui, um balanço entre forças opostas.

O mecanismo de seleção natural proposto por Darwin e Wallace baseia-se na seguinte observação: dadas as condições ambientais e a dinâmica presa-predador, as espécies mais bem adaptadas são aquelas que conseguem maximizar seus objetivos: encontrar alimentos, multiplicar-se e sobreviver. Portanto, girafas prateadas e peixes oceânicos amarelos com manchas marrons estariam fadados ao fracasso. O mesmo se animais tivessem apenas um olho no centro da testa, péssimo para avistar presas e predadores em direções laterais.

A seleção natural de Darwin e Wallace é hoje complementada pela genética molecular. Quando uma célula se reproduz, precisa duplicar seu material genético. Esse material genético é codificado na seqüência de genes que compõe o DNA da célula, como as contas coloridas de um colar muito longo. O processo de duplicação é extremamente complexo e é passível de erros. Existem mecanismos usados pela célula para evitar erros na duplicação, mas volta e meia eles ocorrem.

As razões são várias: desde fatores exógenos, como radiação ultravioleta ou raios X, como endógenos, falhas bioquímicas. Quando ocorrem erros, o novo DNA não é uma cópia perfeita do original: é um mutante. O importante é que as mutações ocorrem ao acaso, sem um plano ou arquiteto.

De fato, mutações em geral causam problemas, doenças que levam à morte ou que pioram as chances de sobrevivência duma espécie. Em casos raros, podem ser úteis. A girafa com manchas marrons e os peixes prateados são um exemplo. Os insetos que ficam resistentes aos inseticidas ou os vírus a vacinas são outro. A seleção natural ocorre continuamente. E seu único arquiteto é o acaso.

Por que girafas não são prateadas

Imagine uma pobre girafa prateada. Lá vai ela em meio à seca savana africana, refletindo magnificamente os raios do sol a pino, procurando pelos ramos mais altos dos baobás que despontam em meio à planície. Óbvio, essa situação só é possível em sonhos ou videogames: uma girafa prateada acabaria seus dias jantada por leões. Talvez nem vivesse um dia. Já os peixes oceânicos usam o prateado como camuflagem. Seria lamentável, ao menos para o peixe, se tivesse a cor amarelada com manchas marrons das girafas.

A seleção natural ocorre continuamente. E seu único arquiteto é o acaso

A diversidade da vida é tão fascinante, tão espetacularmente engenhosa, que parece ser produto de um grande arquiteto. Assim se pensava até a segunda metade do século 19, quando Darwin e Wallace propuseram o mecanismo da seleção natural. A idéia, de uma ousadia intelectual como poucas na história da ciência, dizia que nenhum arquiteto era necessário: bastam o acaso e o tempo.

A premissa fundamental da vida é simples: para viver, um organismo precisa de energia. Se essa energia não puder ser retirada do ambiente (como na maioria dos vegetais), precisa ser retirada de outros seres vivos. Portanto, viver é essencialmente procurar por alimento. Nasce aqui a polaridade da presa e do predador.

Uma árvore se alimenta da luz do sol e dos nutrientes no solo. Parasitas se alimentam da árvore. Insetos também, ao mesmo tempo em que usam a árvore como esconderijo contra os animais que gostariam de devorá-los. Para que a árvore sobreviva, precisa captar energia do sol e nutrientes do solo. Ao mesmo tempo, precisa também se proteger dos predadores. Se a árvore crescer demais para captar o máximo de sol, acaba se desequilibrando e cai. Suas raízes não podem se aprofundar muito além de onde jazem os nutrientes do solo. Seu tronco pode enrijecer, mas não a ponto de prejudicar o crescimento. Existe um equilíbrio, um balanço entre forças opostas.

O mecanismo de seleção natural proposto por Darwin e Wallace se baseia na seguinte observação. Dadas as condições ambientais e a dinâmica presa-predador, as espécies mais bem adaptadas são as que conseguem maximizar seus objetivos: encontrar alimentos, multiplicar-se e sobreviver. Portanto, girafas prateadas e peixes amarelos estariam fadados ao fracasso. O mesmo se animais tivessem apenas um olho no centro da testa, péssimo para avistar presas e predadores em direções laterais.

A seleção natural de Darwin e Wallace é hoje complementada pela genética molecular. Quando uma célula se reproduz, precisa duplicar seu material genético. Esse material genético é codificado na seqüência de genes que compõe o DNA da célula, como as contas coloridas de um colar muito longo. O processo de duplicação é extremamente complexo e é passível de erros.

Existem mecanismos usados pela célula para evitar erros na duplicação, mas volta e meia eles ocorrem. As razões são várias: desde fatores exógenos, como radiação ultravioleta ou raios X, aos endógenos, falhas bioquímicas. Quando ocorrem erros, o novo DNA não é uma cópia perfeita do original: é um mutante. O importante é que as mutações ocorrem ao acaso, sem um plano ou arquiteto. De fato, mutações em geral causam problemas, doenças que levam à morte ou que pioram as chances de sobrevivência de uma espécie. Em casos raros, podem ser úteis. A girafa com manchas marrons e os peixes prateados são um exemplo. Os insetos que ficam resistentes aos inseticidas ou os vírus a vacinas são outro. A seleção natural ocorre continuamente. E seu único arquiteto é o acaso.

O preço da imortalidade

Começo hoje fazendo uma pergunta ao leitor: se fosse possível, você viveria para sempre? Certamente, as respostas seriam variadíssimas: de "claro!" até "Deus me livre! E as pessoas à minha volta, como eu poderia suportar a morte delas?", ou, de alguém mais religioso, "serei imortal após minha morte e pretendo esperar até lá". O sonho de prolongar a vida, indefinidamente ou por um longo período, é tão antigo quanto a história da humanidade.

Até recentemente, a solução era província das religiões, que prometem uma vida eterna no paraíso (ou no inferno!) ou um retorno ao mundo como outra pessoa ou animal, dependendo de suas atividades durante a vida anterior. Além disso, temos mitos de existências sobrenaturais derivados da religião, como no caso dos vampiros, que, para viver eternamente, precisam sugar o sangue dos vivos, tornando-se tanto predadores como presas de seu destino inglório. Mas confesso que o vampirismo tem seu toque de romantismo, pelo menos na versão hollywoodiana do mito.

E se as pesquisas em biogenética desenvolvessem técnicas que, em princípio, fossem capazes de prolongar a vida, não só curando vários tipos de doenças, mas efetivamente congelando o envelhecimento do corpo humano? Parece ficção científica, mas não é. Laboratórios nos EUA e em outros países tentam isolar uma célula que tem um papel crucial no desenvolvimento dos embriões humanos, a célula-tronco. Essa célula fantástica tem o potencial de se transformar em qualquer célula do corpo humano, formando tecidos ou órgãos. Ou seja, ela carrega a informação genética que pode gerar um determinado tipo de músculo ou a pele, um rim ou um fígado, uma verdadeira fábrica de materiais de construção de seres humanos.

Claro, existem várias dificuldades técnicas, sem falar nas dificuldades éticas. Primeiro, para isolar a célula-tronco, um embrião humano tem de ser destruído, de acordo com as tecnologias atuais. A questão é, então, se a destruição de uma massa de células humanas, alguns dias após a fertilização, corresponde a um assassinato. O Congresso norte-americano, preocupado com as repercussões dessas pesquisas, proibiu entidades governamentais de financiar experiências com embriões humanos. Como resultado, o setor privado, isto é, indústrias biogenéticas com fins lucrativos, está controlando a pesquisa na área. E essas indústrias não vão revelar suas descobertas (e fracassos) ao público enquanto não obtiverem o resultado que procuram.

Após isolar a célula-tronco, a idéia é descobrir qual o mecanismo bioquímico que a induz em uma determinada direção, transformando-a em um coração, cérebro ou músculo. Se esse mesmo mecanismo for descoberto, será possível que uma pessoa doe uma amostra de seu material genético a uma empresa, que poderá então clonar qualquer órgão que essa pessoa venha a precisar no futuro. O problema com a incompatibilidade em transplantes desaparece, pois esses órgãos são essencialmente você. As pesquisas no momento usam óvulos extraídos de vacas como invólucro do DNA humano; os técnicos retiram o DNA do óvulo (ninguém quer um feto que "diz" muuu...) e injetam células humanas que são então fundidas com as da vaca por meio de correntes elétricas. A esperança é que esse processo irá induzir a divisão das células, formando um embrião que trará consigo as células-tronco.

As indústrias biogenéticas argumentam que as vantagens desse processo são muito maiores que as repercussões éticas. "O que é mais importante? A "vida" de uma massa embrionária ou de uma criança morrendo de câncer?" ou "imagine quantas espécies em extinção poderemos salvar?". Críticos afirmam que os perigos são enormes. Por exemplo, "o que acontece com uma pessoa que tem parte do cérebro regenerada? Será que ela manterá sua identidade? E como iremos sustentar tanta gente no mundo?". Isso tudo ainda está longe; mas o debate público tem de ser iniciado agora, para que a sociedade não seja a última a saber o que acontecerá com seu destino.

Sobre as cachoeiras e os circuitos elétricos

Eis algo que é parte indispensável de nossas vidas e que nos é quase completamente indiferente: os circuitos elétricos. Claro, esse desinteresse não se estende aos engenheiros elétricos ou aos eletricistas, profissionais ou amadores. Mas a verdade é que, para a maioria das pessoas, o que ocorre quando se acende uma lâmpada ou se põe uma bateria numa lanterna ou num iPod é um mistério. O prático não deixa de ser fascinante.

Circuitos elétricos são basicamente dispositivos em que cargas elétricas podem circular. Uma cachoeira é uma analogia simples: no caso, a força que impulsiona o movimento da água é a gravidade. A água, como qualquer fluido, é composta de moléculas. Essas moléculas têm massa e, portanto, são atraídas pela gravidade da Terra. A cachoeira, ou queda d'água, existe devido a um desnível no terreno (no leito do rio): o fluido cai em direção ao ponto mais baixo possível. Para que a água suba o rio é necessário uma bomba que trabalhe contra a força da gravidade. Podemos então imaginar um circuito fechado de água, onde a água que cai é bombeada rio acima.

Circuitos elétricos são como cachoeiras onde os elétricos circulam, tal qual a água de um rio

Nos circuitos elétricos, o leito do rio é um fio ou outro material por onde passa uma corrente composta por tantas cargas elétricas que podemos também representá-las como um fluido: em geral, um bando de elétrons viajando pelo fio. Mas o que provoca o movimento dos elétrons? Não é a força da gravidade, mesmo que tenham massa. O movimento das cargas elétricas é causado pela força atrativa entre cargas opostas.

Tudo funciona como a força da gravidade: as coisas caem no chão porque são atraídas pela Terra; para que cargas fluam numa determinada direção num fio, criando uma corrente elétrica, têm de ser atraídas mais para um lado do que para o outro. Para isso, liga-se o início e o fim do fio aos pólos de pilhas ou outras fontes de energia elétrica. Os pólos criam uma "inclinação" elétrica, que provoca o movimento das cargas.

Pilhas têm dois pólos, positivo e negativo. Cargas elétricas negativas, como os elétrons, são atraídas pelo pólo positivo. Quando ligamos um fio aos dois pólos, fechamos o circuito: os elétrons no metal do fio fluem na direção do pólo positivo da pilha. Portanto, os dois pólos da pilha têm o mesmo papel que a inclinação no leito do rio. Aliás, quanto mais potente a pilha, isto é, quanto maior a diferença de voltagem entre seus pólos, mais rápido os elétrons fluem.

Mas a pilha funciona como uma bomba também, transportando cargas do pólo positivo ao negativo, permitindo assim que a corrente continue a fluir no circuito. Isso ela faz usando energia das reações químicas que ocorrem em seu interior, que essencialmente empurram os elétrons para o pólo negativo, permitindo que corram mais uma vez pelo fio de metal. (Aliás, se o circuito consistir apenas da pilha e fio, rapidamente a pilha descarrega.)

E as lâmpadas, por que acendem? Olhe uma bem de perto: o filamento nada mais é do que um fio, feito de tungstênio. Ao passarem pelo filamento, os elétrons chocam-se com seus átomos, fazendo-os vibrar. Essa energia extra recebida pelos átomos do filamento acaba sendo transformada em radiação, parte dela visível (a luz da lâmpada) e outra que sentimos como calor (radiação infravermelha). Cada vez que ligamos um interruptor, fechamos um circuito elétrico, dando início a essa intricada coreografia que ilumina nossas noites e enche nossas casas de música.

Buracos negros e o paradoxo da informação desaparecida

O conceito básico de um buraco negro é extremamente simples: se um objeto chega perto o suficiente de um, jamais escapa. Nem mesmo se esse objeto for simplesmente um raio de luz. Daí o nome, "buraco negro", já que nem mesmo a luz escapa. Uma imagem que vem à mente é a de um redemoinho cósmico, atraindo tudo o que se aproxima dele.
Essa imagem, como todas as usadas para ilustrar conceitos das ciências físicas sem matemática, tem seus limites. No caso, o buraco negro é um redemoinho sem fundo. E esse é um dos motivos que explicam o fascínio desses objetos. A "borda" de um buraco negro, chamada de horizonte, é um ponto sem retorno. Se nem a luz escapa, não podemos ver o que existe dentro do horizonte, ou seja, não podemos extrair informação do que existe em seu interior. A realidade no interior de um buraco negro permanece para sempre velada numa escuridão perpétua. Ou quase.

A realidade no interior de um buraco negro permanece para sempre em escuridão perpétua. Ou quase

Um dos maiores mistérios acerca dos buracos negros é o que ocorre com a informação que é constantemente sugada por eles. Explico. Tudo o que existe pode ser decodificado como informação, uma seqüência de números que descreve a complexidade do objeto. Como comparação, um elefante é um objeto muito mais complexo do que uma bola de poeira, mesmo que a bola de poeira seja gigantesca e tenha a mesma massa do elefante. É preciso um conjunto muito maior de informações para poder descrever o paquiderme.
No entanto, para um buraco negro, os dois são iguais: se um elefante (nada contra eles) e uma bola de poeira caírem no buraco negro, ele vai "engordar" da mesma maneira, pois só lhe importa a massa do objeto que cai. O paradoxo existe porque buracos negros não são totalmente negros. Na verdade, eles podem irradiar como um corpo aquecido, mesmo que muito lentamente, conforme propôs Stephen Hawking nos anos 70. Essa radiação pode ser imaginada como uma espécie de processo digestivo do buraco negro: parte da informação que entra acaba saindo. Nós sabemos bem disso: o produto da nossa digestão depende diretamente do que ingerimos. Acho que não preciso entrar em detalhes. Mas para o buraco negro a coisa é diferente: não interessa o que ele ingere, o produto é sempre o mesmo, uma radiação basicamente sem qualquer lembrança do menu original. Elefante ou bola de poeira acabam dando no mesmo, no fim das contas.
O que acontece então com toda a informação do pobre elefante? Essa é uma das grande questões da física que tenta combinar a teoria da gravidade com a mecânica quântica, que estuda os átomos e partículas subatômicas. Tudo depende do que existe dentro do horizonte. As propostas são muitas. Uma delas é que dentro do buraco negro a física muda completamente e a própria geometria do espaço começa a flutuar, feito bolhas em uma sopa em ebulição. Quando a matéria do elefante ou da poeira entra, ela colide com essas geometrias flutuantes como alguém tentando escapar aos trancos e barrancos de uma multidão de pessoas esbaforidas. O resultado é que a matéria e sua informação acabam homogeneizadas, como se o interior do buraco negro fosse uma espécie de liquidificador de informação. O que sai, sai já bem "batido", indistinto. Não sabemos se essa hipótese está ou não correta, pois depende de teorias ainda não comprovadas. Mas interessante ela certamente é. No mínimo, ilustra bem o quanto a imaginação humana precisa se debruçar sobre a borda de um poço escuro para criar o novo.

Um cosmo às escuras

Que o Universo está em expansão já não é mais uma novidade: desde 1929, com o trabalho do astrônomo americano Edwin Hubble, sabe-se que as galáxias, na sua maioria, afastam-se umas das outras a velocidades que aumentam com sua separação. Ou seja, quanto mais longe de um dado ponto (por exemplo, da Terra), mais rápido a galáxia se afasta. Uma imagem usada é a de um bolo de passas (com muito fermento!). Quando o bolo é assado, as passas se afastam umas das outras. Nesta analogia, as passas são as galáxias. Após milênios adormecido em um estado estático, o Universo tornou-se plástico, dinâmico, em constante transformação.

Uma espécie de repulsão cósmica parece estar forçando a expansão acelerada. Mas que repulsão cósmica é essa?

Tudo andava bem até 1998, quando um novo efeito foi descoberto: não só o Universo está em expansão como essa expansão é bem mais rápida do que imaginávamos. A expansão original pode ser compreendida como conseqüência do estado inicial do cosmo.
Segundo o modelo do Big Bang, que descreve quantitativamente (e isso é muito importante) a história cósmica, o Universo surgiu de um estado inicial no qual a matéria e a radiação estavam sujeitas a altíssimas pressões e temperaturas. Como todo mundo que já usou uma panela pressão (ou que já viu uma explodir) sabe, matéria muito quente e densa gosta de se expandir. Portanto, a mola por trás da expansão do Universo é a descontração da matéria e radiação a partir desse estado inicial ultradenso. Por outro lado, matéria e energia atraem-se gravitacionalmente. Essa atração tende a frear a expansão cósmica, criando um cabo-de-guerra entre expansão e contração.
A descoberta de 1998 tornou as coisas mais complicadas. Se o Universo está em expansão acelerada, algo tem de estar empurrando a matéria para longe, o oposto do efeito atrativo da força da gravidade. Uma espécie de repulsão cósmica parece estar forçando a expansão acelerada. Mas que repulsão cósmica é essa? Qual mecanismo físico pode causar esse efeito? Na falta de uma explicação, podemos ao menos dar nome ao bicho: a expansão acelerada do Universo é causada pela "energia escura". Escura porque não é visível, energia por que supre a expansão.
Até o momento, dois candidatos para a energia escura vêm recebendo muito atenção dos cosmólogos. Um deles é a famosa "constante cosmológica", nome dado a um termo que pode ser adicionado às equações que descrevem a expansão do Universo e que é responsável justamente pela expansão acelerada. A origem dessa constante é bem sutil: pode ser causada por minúsculas flutuações de energia que ocorrem no vácuo. Uma das lições da física dos átomos e das partículas subatômicas é que não existe espaço vazio: flutuações estão sempre presentes. O interessante é que, em média, elas dão uma contribuição constante à energia total do Universo. Essa contribuição pode causar a aceleração observada. O difícil aqui é entender por que tem o valor observado e não outro qualquer.
O outro candidato é um novo tipo de matéria exótica chamada quintessência, feito o éter de Aristóteles, capaz de produzir a energia que nutre a expansão. A diferença é que a quintessência muda no tempo, pode ser atraída gravitacionalmente por outra matéria, enquanto a energia do vácuo é sempre constante. Em princípio, se astrônomos puderem observar regiões do Universo em tempos diferentes, poderão determinar se a energia escura muda no tempo. Propostas recentes têm sido criticadas. No meio tempo, permanece o mistério, a mola por trás da expansão do conhecimento.

Dos céus à Terra

Quando era costumeiro olhar para os céus, algo que nossas vidas essencialmente urbanas tornam cada vez mais difícil, era possível ler mensagens, reais ou imaginadas, que ligavam, de alguma forma, nossas existências efêmeras ao resto do cosmo. Quem nunca fez um pedido após ver uma estrela cadente, ou fantasiou o que poderia haver além de um arco-íris?

Hoje não olhamos para os céus com a mesma reverência. E isso é uma pena

A Estrela de Belém, anunciante da vinda de Jesus Cristo, é, talvez, um dos símbolos mais conhecidos dessa relação mágica que tínhamos com os céus. Ela surgiu para indicar o local da manjedoura para os reis magos, astrólogos talvez, que sabiam, portanto, interpretar as mensagens celestes. O pintor italiano Giotto, no início do século 14, representou a estrela como um cometa: a passagem do cometa Halley alguns anos antes havia causado um verdadeiro furor na Europa, já que ocorreu perto da virada do século, uma coincidência que, para muitos, significava um prenúncio do fim dos tempos. Se os céus eram a morada de Deus e sua corte de anjos, o que aparecia nas alturas vinha carregado de significado religioso. De certa forma, os céus eram uma espécie de pergaminho onde Deus escrevia suas mensagens. Fosse a chegada do Messias ou o fim da Terra, ou ambos, como deixavam claro os textos bíblicos, seriam anunciados nos céus.
Ninguém sabe ao certo se a Estrela de Belém foi ou não um fenômeno astrofísico. Inúmeros textos foram escritos especulando que talvez fosse mesmo um cometa, ou uma explosão estelar, algo que pode ocorrer quando uma estrela chega ao fim de seus dias.
Talvez não tenha existido, tenha sido criada para dar um significado cósmico-religioso ao nascimento de Cristo. Afinal, os Evangelhos foram escritos décadas após a sua morte. O que é claro é que hoje não olhamos para os céus com a mesma reverência. E isso é uma pena.
Ao nos distanciarmos dos céus, nos distanciamos de nossas origens e, por conseqüência, de nós mesmos. Esquecemos que viemos todos das estrelas, literalmente. Esquecemos que todos os elementos químicos que compõem nossos corpos, nosso planeta e tudo à nossa volta originaram-se em estrelas que desapareceram há bilhões de anos, espalhando seus restos mortais -a matéria que existe no Sistema Solar, do carbono ao urânio- como se semeassem um jardim.
Esquecemos que a vida só é possível porque o Sol supre a energia que a alimenta. Sabemos hoje que nossa matéria veio de estrelas vizinhas já extintas e que a energia que a anima vem de outra, o Sol. Existimos por causa disso, por causa dessa ligação entre a matéria e os céus.
Algumas pessoas acham que entender os céus, explicá-los através da ciência, é tirar sua mágica. Esse tipo de critica não é novidade: os poetas românticos do século 19, por exemplo, achavam que ao explicar um arco-íris como sendo resultado da difração da luz solar por gotas geladas d'água em suspensão na atmosfera, sua beleza ia embora, difratada pela razão. Mas será? Imagine essas gotas geladas, pequenos prismas cristalinos flutuando pelo céu, incontáveis diamantes recebendo a luz do Sol, separando-a em suas freqüências visíveis, trabalhando juntos para criar um fenômeno de incrível beleza. Será que o arco-íris ficou mais feio? Eu diria que ficou mais bonito. Ao entendê-lo, nos aproximamos dele. Sua beleza nos inspira a entender ainda mais. E, quanto mais entendemos, mais bonitas as coisas ficam. Essa é a poesia da ciência.

Spinoza, Einstein e liberdade

"Minhas idéias estão próximas das de Spinoza: admiração pela beleza e crença na simplicidade lógica da ordem e da harmonia que percebemos, humilde e imperfeitamente. Devemos aceitar que nosso conhecimento é imperfeito e tratar questões morais e valores como problemas humanos."

Assim escreveu Albert Einstein, referindo-se a Bento (ou, em seu nome judaico, Baruch) Spinoza, o grande filósofo de origem portuguesa que viveu em meados do século 17 na Holanda. Os dois tinham um espírito rebelde e iconoclasta, pondo-se contra a ordem vigente: Einstein repensando como compreendemos e representamos o espaço, o tempo e a matéria, e Spinoza abolindo Deus como guia necessário para a moral humana.

Os dois tinham um espírito rebelde e iconoclasta, contra a ordem vigente

As idéias de Spinoza custaram-lhe caro. O século 17 começou com Giordano Bruno queimado na fogueira em 1600 e viu Galileu ser forçado a abandonar sua opinião de que o Sol e não a Terra era o centro do cosmo, como dizia a Igreja Católica. Mesmo dentro da comunidade judaica em que vivia Spinoza, filho de ricos comerciantes portugueses, idéias contrárias eram punidas com a excomunhão e até punições físicas: a comunidade forçava o rebelde a abjurar suas idéias e o "libertava" das impurezas da mente com 39 chicotadas. Melhor do que as torturas da Inquisição, mas nada agradável.

Spinoza, que revelou-se um aluno brilhante de religião ainda jovem, mostrou-se também um pensador livre e nada tímido. Quando começou a questionar a natureza de Deus, dizendo que não podia ter forma humana ou existir fora da natureza, sua situação dentro da comunidade piorou rapidamente. No dia 27 de julho de 1656, foi banido da sinagoga. Conforme escreveu Einstein, "acredito no Deus de Spinoza, um Deus que se manifesta na harmonia de tudo o que existe, e não num Deus que se preocupa com o destino e as ações dos homens". Para Spinoza, as próprias leis da natureza podiam ser identificadas com a mente de Deus. Deus não existe em separado, em estado transcendente. Num certo sentido, Deus é a natureza em todas as suas manifestações.

Mas a influência de Spinoza vai além das ciências naturais, inspirando também as ciências da mente. O neurocientista António Damásio publicou uma trilogia onde discute idéias sobre o inconsciente baseadas em parte em Spinoza. Conforme escreveu Stuart Hampshire, um filósofo inglês, Spinoza ampliou o pensamento de Descartes e Galileu, que diziam que a linguagem da natureza era a matemática. Para Spinoza, era necessária uma outra linguagem, a linguagem que descreve as atividades dos indivíduos. Com isso, trouxe a responsabilidade ética de volta ao homem: "Cada coisa tenta, com os poderes que tem, preservar sua existência", escreveu.

Não é à toa que Spinoza influenciou tanto Freud quanto Lacan, mesmo que Freud tenha mantido essa influência em segredo. Em uma carta de 1932, Freud escreveu: "Tive, por toda a vida, uma estima extraordinária pela pessoa e pelo pensamento daquele grande filósofo. Mas não acredito que tenha o direito de dizer algo sobre ele, pois o que poderia dizer já foi dito por outros". Já Lacan, em sua aula inaugural em 1964 na Escola Normal Superior chamada sarcasticamente de "A Excomunhão", contou como a Associação Internacional de Psicanálise o expulsou e proibiu de treinar psicanalistas. Como nos ensinou Spinoza, o indivíduo exerce sua liberdade através do uso da razão e da imaginação. Mesmo que, como no seu caso, o preço dessa liberdade às vezes seja a incompreensão dos que o cercam.

Jardins cósmicos

O grande astrônomo inglês William Herschel costumava comparar os céus a um jardim luxuriante, repleto de criações extravagantes. Quando morreu, em 1822, Herschel havia -com a ajuda incansável de sua fiel irmã Caroline- descoberto um novo planeta, Urano, medido e catalogado a posição de mais de 2.500 objetos celestes, que chamou de nebulosas planetárias e aglomerados de estrelas, nomes que estão conosco até hoje, e iniciado o estudo da astronomia estelar, responsável pela categorização de estrelas em grupos com propriedades diversas.
As descobertas de Herschel só foram possíveis com a disponibilidade de telescópios mais potentes, já que Urano não é visível a olho nu. E de muita paciência, para medir e remedir os céus com a maior precisão possível.

O cosmo é mesmo um jardim encantado, repleto de criações extravagantes que nem mesmo Herschel poderia ter imaginado

É difícil imaginar como Herschel e seus contemporâneos, cientistas ou não, lidaram com o fato de que existia um outro planeta no Sistema Solar, um outro mundo que ninguém antes havia visto, circulando o Sol numa órbita duas vezes mais distante do que a de Saturno. Devem ter se perguntado se não existiriam outros mundos, ocultos na sombra da noite. Imagino que, para muitos, a excitação da descoberta tenha sido acompanhada por uma sensação de abandono, de medo, talvez não muito diferente do que uma criança sente num quarto escuro. Será que Giordano Bruno, o monge que acabou seus dias queimado na fogueira em 1600, estava certo quando especulou que "existe um número infinito de sóis e de outras terras revolvendo em torno desse sóis espalhados na vastidão do cosmo"? Será que a astronomia poderia encontrar a fronteira da Criação, decidir se o cosmo é finito ou infinito? Será que o homem poderá um dia entender qual o seu lugar nessa vastidão indiferente? Medir os céus, conhecer seus habitantes, era mais do que uma curiosidade, era uma orientação necessária, um mapeamento que tinha como objetivo encontrar nosso lugar num cosmo cada vez mais complexo e desumano.
A imagem de Herschel, do cosmo como um jardim, não poderia ser mais adequada. Passados mais de 180 anos desde a sua morte, astrônomos descobriram não só outros planetas (bem, ao menos um, Netuno, já que Plutão pode vir a perder seu status de planeta em breve) como um cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter e outros "cinturões" bem mais distantes, repletos de "bolas" de gelo e gases congelados com diâmetros variando de metros a quilômetros. Ainda mais espetacular, outros sóis e seus planetas foram encontrados, em torno de 160 planetas extra-solares até o momento. Os resultados indicam que o nosso Sistema Solar não é o único. Pelo contrário, parece que a maioria absoluta das estrelas tem planetas girando à sua volta, se bem que poucos com as propriedades da Terra, ou seja, na distância "certa" de suas estrelas para que a água ocorra no estado líquido. Mesmo assim, se apenas 0,1% das estrelas na nossa galáxia tiverem planetas semelhantes à Terra, são ainda em torno de 100 milhões de Terras.
Vivemos num cosmo de dimensões que são difíceis de digerir. Nossa galáxia, com centenas de bilhões de estrelas, é apenas uma entre centenas de bilhões de outras. A maioria dessas estrelas tem seus planetas, cada um com sua composição química, atmosfera (ou não), tamanho e densidade. Bruno tinha razão, são mesmo incontáveis os sóis e suas Terras. E Herschel também, o cosmo é mesmo um jardim. Um jardim encantado, repleto de criações extravagantes que nem mesmo Herschel poderia ter imaginado.

Criaturas improváveis

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Não há dúvida de que a vida é extremamente criativa. Na última década, organismos foram descobertos nos lugares mais inóspitos, enterrados sob centenas de metros de gelo na Antártida (bactérias) ou ao redor de fendas submarinas que jorram água e vapor superaquecidos a temperaturas acima de 120C, sem luz e com pouco oxigênio. Essas formas de vida adaptadas à situações extremas são chamadas de "extremófilas".

Como dizia Carl Sagan, ausência de evidência não é evidência de ausência

Sua existência é importante por várias razões, desde estudos sobre a origem da vida na Terra que, durante sua infância, era bem diferente do que é hoje, até investigações sobre a possibilidade de vida extraterrestre, em ambientes que terão condições muito diversas das que achamos aqui.

A descoberta dessas formas de vida tem inspirado um outro grupo de pessoas em sua busca por criaturas improváveis. São os caçadores de "monstros" míticos, criaturas que vivem em lendas e na imaginação, alimentando fantasias sobre habitantes de nosso planeta, talvez descendentes de animais já extintos, que ainda se ocultam em cantos pouco explorados da Terra. Será que o monstro do lago Ness ou o Abominável Homem das Neves têm alguma chance de ser reais?

Confesso que, quando garoto, tinha uma atração enorme por essas criaturas. Lembro-me de colecionar "fotos" do monstro do lago Ness, que imaginava ser um plesiossauro esquecido pela evolução, um sobrevivente milagroso do Mesozóico. Afinal, de onde vem todo esse folclore sobre dragões, criaturas dos ares e dos mares? Por que essas lendas existem em todos os cantos do mundo? Será que não poderiam ter existido no passado? Meu filho de 12 anos está convencido de que sim. (Bem, estava mais convencido quando tinha 11.) Uma possível explicação para as lendas é que fósseis dessas criaturas foram encontrados em várias localidades. Como isso se deu muito antes de a teoria da evolução e a noção de extinção das espécies terem sido propostas, o raciocínio deve ter sido que, se existem os ossos, existem as criaturas.

Os crédulos existem até hoje e em números surpreendentes. Recentemente, no Estado americano do Texas, houve uma conferência dedicada exclusivamente ao Abominável Homem das Neves, que nem é só das neves, chamado mais geralmente de "Pé Grande" (em inglês, "Big Foot"). Em torno de 400 pessoas participaram, examinando possíveis pistas, em geral moldes de pegadas supostamente deixadas pela criatura, fotos e depoimentos.
Alguns dizem que o Pé Grande é um descendente perdido do macaco gigante Gigantopithecus, um monstro pré-histórico de 3 metros de altura, (primo do King Kong, obviamente). Os "filhos" da criatura agora habitariam florestas e pântanos americanos. Existe até um Centro Texano de Pesquisas sobre o Pé Grande, fundado em 1999 por um empresário que jura ter visto uma criatura enorme vagando por uma estrada remota do Estado da Louisiana.
Alguns cientistas, como o professor de anatomia e antropologia Jeff Meldrum, da Universidade Estadual de Idaho, levam a coisa a sério. Ele já examinou mais de 150 moldes de pegadas, afirmando que a questão é científica: se as criaturas existem, poderão ser encontradas. Eu me pergunto se, em caso negativo, a questão seria mesmo posta de lado. Afinal, sempre existirão aqueles que acreditam que elas possam estar por aí, só que sabem se esconder muito bem do homem. Como dizia Carl Sagan, ausência de evidência não é evidência de ausência.

Berços de estrelas

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Talvez alguns leitores lembrem-se ainda de uma imagem histórica produzida pelo Telescópio Espacial Hubble no início de 2002 mostrando as "Colunas da Criação", uma região perto da Nebulosa da Águia onde estrelas estavam "nascendo": gigantescas colunas de gases incandescentes pareciam ascender como cogumelos em explosões atômicas, marcando a incrível violência e beleza do fenômeno. A região, fotografada opticamente (dentro do espectro da luz visível) pelo Hubble, tinha uma extensão aproximada de 1,5 ano-luz, a distância percorrida pela luz em um ano e meio, cerca de 15 trilhões de quilômetros. Como comparação, a distância do Sol a Plutão é 250 vezes menor.

O mecanismo de nascimento de estrelas ilustra a complementa-ridade entre criação e destruição que observamos na natureza

Carl Sagan escreveu que temos a sorte de ser a geração que está explorando os planetas pela primeira vez, estudando sua estrutura, seus detalhes, enviando sondas robotizadas. Os que hoje têm em torno de 40 anos ou mais tiveram de mudar sua concepção completamente: planetas passaram de simples esferas distantes com alguns detalhes interessantes (a cor alaranjada de Marte, o "olho" de Júpiter, os anéis de Saturno) a mundos completos, com montanhas, vulcões, vales, crateras, atmosferas variadas, talvez até, no caso da lua de Júpiter, Europa, oceanos subterrâneos. Descobrimos até outros mundos, planetas girando em torno de outras estrelas a muitos anos-luz daqui.

Ao que disse Sagan, podemos adicionar que temos, também, a sorte de ser os primeiros a ver estrelas nascerem, de acompanhar o processo complementar de criação e destruição que marca a evolução cósmica.

No dia 9 de novembro, outra missão da Nasa, o Telescópio Espacial Spitzer, revelou uma imagem ainda mais espetacular do que a do Hubble: outro berçário de estrelas, agora na constelação de Cassiopéia, a 7.000 anos-luz da Terra, com uma extensão de 15 anos-luz, ou seja, 10 vezes maior do que a imagem revelada pelo Hubble em 2002. Literalmente centenas de proto-estrelas, estrelas-bebê, podem ser vistas por trás de uma nuvem de gás e poeira avermelhada. A grande vantagem do Spitzer sobre o Hubble é que ele é um telescópio infravermelho, ou seja, capaz de detectar radiação infravermelha que atravessa a poeira existente nas regiões de formação de estrelas. É como se estivéssemos num campo coberto de flores belíssimas que, devido à uma neblina espessa, permanecessem invisíveis aos nossos olhos. "Ver" no infravermelho significa poder ver através da neblina, ver as flores cobrindo o chão.

O mecanismo de nascimento de estrelas ilustra a complementaridade entre criação e destruição que observamos na natureza: o berçário de estrelas foi ativado por uma estrela com massa dezenas de vezes maior do que o Sol, que explodiu ao fim de sua curta existência. A explosão ejetou quantidades gigantescas de material e gás, gerando uma onda de choque que viajou pelo espaço interestelar até atingir uma nuvem de gás e poeira que até então estava em equilíbrio relativamente estável. Essa nuvem, despertada de seu equilíbrio pela onda de matéria e radiação proveniente da estrela defunta, sofreu variações em sua densidade: regiões com maior densidade começaram a colapsar devido à sua própria gravidade, o gás em seu interior aquecendo com o aumento de pressão, até que sua temperatura chegou a 15 milhões de graus Celsius. Quando isso ocorreu, hidrogênio começou a fundir-se em hélio, e uma ninhada de estrelas nasceu, iluminando o espaço à sua volta, trazendo consigo a memória de sua progenitora.

A ciência (ou não) dos milagres

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Uma das contraposições mais fundamentais entre ciência e religião pode ser resumida, talvez grosseiramente, da seguinte forma: em ciência, deve-se ver para crer, ou seja, somente após prova concreta, confirmada por grupos diversos de cientistas, pode-se afirmar que um fenômeno é real. Já em religião, ao menos na sua versão mais comum, é o oposto: deve-se crer para ver, ou seja, a fé faz com que o improvável, talvez mesmo o obscuro, seja aceitável, talvez até real. Querer acreditar torna possíveis coisas implausíveis. A igreja tem ciência disso, e leva declarações de milagres muito a sério. As autoridades eclesiásticas sabem que a empolgação da fé, a emoção do momento, pode iludir as pessoas. Na Itália, onde milagres parecem ocorrer várias vezes ao ano, um grupo de cientistas resolveu investigá-los, tentando separar o que é embuste do que aparenta ser realmente misterioso, ao menos à luz da ciência atual.

As autoridades eclesiásticas sabem que a empolgação da fé, a emoção do momento, pode iludir as pessoas

A Igreja Católica também tem o seu comitê investigativo, a Congregação do Vaticano sobre as Causas dos Santos, dedicada aos candidatos à santidade. A situação é delicada. Por um lado, ela não pode ofender a crença de seus membros: alguns milagres persistem desde tempos medievais. Por outro, a igreja tem que se proteger contra impostores. Se todas as relíquias que se espalharam pela Europa durante a Idade Média fossem reais, por exemplo, ossos de santos e papas, restos do sangue de Cristo ou de sua cruz, esses santos e papas teriam esqueletos de gigantes, e Cristo, rios de sangue e uma cruz do tamanho de um arranha-céu. A Congregação muitas vezes utiliza a opinião de médicos e cientistas em seu processo de certificação de milagres, uma posição muito louvável. Conforme afirmou um de seus membros, Peter Gumpel, "não pedimos que médicos declarem um milagre, apenas se existe alguma explicação cientificamente plausível para, por exemplo, uma cura. Muitas vezes, o que pode parecer um milagre hoje, poderá não sê-lo em cem anos, dado o avanço da ciência".

Um exemplo interessante é o do sangue de são Januário, um bispo que foi decapitado em 305 por um imperador romano. O milagre de são Januário vem sendo celebrado em Nápoles desde o século 14. O arcebispo exibe um frasco supostamente com o sangue do santo. Se o sangue estiver liquefeito, a população pode estar certa de que o futuro será benigno, um alívio para quem vive sob o monte Vesúvio, o vulcão que destruiu Pompéia. Caso o sangue permaneça sólido, o futuro não é nada promissor. Multidões assistem ao ritual em um estado de absoluto desespero. A Congregação do Vaticano evita interferir nesse tipo de situação.

Mas não a Comissão Italiana de Investigação de Fenômenos Paranormais, que tem dois Prêmios Nobel entre seus membros. Novamente, a intenção não é atacar a fé, mas desmascarar aqueles que se aproveitam dela para benefício próprio. O químico Luigi Garlaschelli, da Universidade de Pavia, investigou o milagre de são Januário. Estudos da substância no frasco não conseguiram demonstrar conclusivamente que ele contém sangue, embora acusasse traços de hemoglobina. Garlaschelli pesquisou que materiais seriam disponíveis em Nápoles no século 14 e preparou uma mistura que pode duplicar o milagre. Seu preparado, consistindo de pedra calcária, ferro e certos pigmentos, é sólido quando não sacudido e líquido quando sacudido, mais ou menos como ketchup. Há coisas que a ciência não explica. Mas por que não usá-la para as que explica, reservando o mistério para aquilo que realmente é misterioso?

Tempestades celestes

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Ninguém vê chuva cair para cima. O mesmo não pode ser dito de raios e outros fenômenos eletromagnéticos que acompanham tempestades. No início dos anos 1990, cientistas na Europa e nos EUA observaram manifestações elétricas ocorrendo na atmosfera superior parecidas de certa forma com raios que sobem pelos céus.

Para que 2100 não seja um pesadelo, outra revolução é necessária, além da tecnológica: moral, e não material

Porém, os fenômenos são ainda mais espetaculares do que raios comuns: têm a forma de medusas gigantescas, de cabeça para baixo, surgindo a altitudes em torno de 40 quilômetros, com tentáculos se estendendo por até 40 quilômetros, cortando a ionosfera, a parte superior da atmosfera cheia de partículas eletricamente carregadas. Alguns pilotos em vôos a grandes altitudes viram o fenômeno, mas foram desencorajados a mencionar luzes e aparições estranhas nos céus.

Após anos de estudo, cientistas chegaram a uma explicação do fenômeno, baseada na distribuição de cargas nas nuvens e na ionosfera. Primeiro, é importante lembrar que cargas elétricas opostas se atraem, enquanto cargas iguais se repelem. Quando uma placa metálica recebe uma carga elétrica, dizemos que fica eletrizada. Se temos duas placas elétricas paralelas com cargas opostas, vai haver um campo elétrico entre as placas que pode acelerar cargas entre elas. A coisa é mais simples do que parece.

Eis uma analogia com a gravidade: quando elevamos um objeto até uma certa altura, sabemos que, se o soltarmos, ele irá ao chão: o campo gravitacional terrestre acelera o objeto em sua direção. No caso das placas paralelas, digamos que a de baixo é negativa e a de cima positiva. Uma carga positiva, perto da placa superior, vai querer descer na direção da placa negativa. Já uma carga negativa perto da placa inferior, vai querer subir na direção da placa superior.

O que isso tem a ver com as tempestades e as medusas elétricas? Uma nuvem parece um pouco com as duas placas paralelas que discuti acima: cargas de sinal oposto acumulam-se na sua base e no seu topo. Um raio é uma descarga do excesso de cargas em uma parte da nuvem.

Vamos supor que um raio retire um bando de cargas positivas do topo da nuvem. Nesse caso, o topo da nuvem fica com um déficit de cargas positivas, o que é o mesmo que um excesso de cargas negativas. Nuvens estão aproximadamente a alturas de 15 quilômetros. A ionosfera começa a altitudes maiores, em torno de 40-50 quilômetros. Como a ionosfera também tem cargas elétricas, o que ocorre é que a nuvem e a ionosfera formam duas placas elétricas aproximadamente paralelas, a nuvem negativa e a ionosfera positiva. (Podia ser o oposto.) Quando o raio descarrega a nuvem, ele causa um desequilíbrio que força cargas a escaparem da nuvem em direção à ionosfera, criando as gigantescas medusas elétricas.

Recentemente, um outro fenômeno associado a tempestades foi observado: relâmpagos parecem emitir raios gama, a radiação eletromagnética mais energética que existe, típica de fenômenos nucleares. Os chamados flashes de raios gama terrestres têm a duração de milésimos de segundo e tendem a ser mais comuns nas regiões entre os trópicos. Entre 1994 e 2005, o satélite-observatório de raios gama Compton observou 75 eventos. Em 2002, um novo satélite foi lançado para medir os raios gama (e monitorar explosões nucleares na atmosfera) e observou centenas deles, sempre acompanhando raios. Tempestades não afetam apenas o que existe abaixo das nuvens.

Monstros do passado

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Olhar para o céu é olhar para o passado. Quanto mais distante o objeto celeste, mais para trás no tempo olhamos: a luz tem uma velocidade finita, demorando um certo tempo viajando do objeto que a gerou até nossos olhos. O Sol está a aproximadamente oito minutos-luz da Terra.

Portanto, a luz do Sol que bate em nossos olhos passou oito minutos viajando a 300 mil quilômetros por segundo para chegar aqui. O Sol que vemos não é o Sol de agora, mas o de oito minutos antes. A estrela mais próxima, a Próxima Centauri, fica a 4,3 anos-luz da Terra, 300 mil vezes mais distante do que o Sol. A luz que chega até nós passou 4,3 anos viajando. O cosmos é essencialmente vazio, algo que é sempre bom lembrar. Ainda bem; caso contrário, seríamos todos literalmente assados pela radiação de estrelas vizinhas. A vida seria impossível.

Se os dados contrariam a teoria, ela deve ser revisada, por mais bela que seja

Quando olhamos para o céu, vemos as estrelas próximas o suficiente para detectarmos sua luz com nossos olhos. Se nos limitássemos a essa visão do cosmos, seríamos bastante míopes. Com telescópios, instrumentos que coletam a luz muito mais eficientemente do que nossos olhos, podemos ver objetos muito mais distantes. A galáxia mais próxima, Andrômeda, está a aproximadamente 2 milhões de anos-luz daqui. Quando olhamos para ela com um telescópio, vemos como era há 2 milhões de anos, quando o gênero Homo dava seus primeiros passos na África. O astrônomo extragaláctico é um viajante no tempo, procurando por objetos cada vez mais longínquos, tentando reconstruir o passado do Universo.

Hoje, sabemos que o Universo teve um passado. Sabemos que existe há 13,8 bilhões de anos. Esse fato, junto com o fato de a luz ter uma velocidade finita, significa que temos um horizonte, uma fronteira além da qual não podemos enxergar. Dada a idade do Universo, nosso horizonte fica a 13,8 bilhões de anos-luz. O que existe além desse horizonte? Não sabemos. Mas suspeitamos que apenas mais Universo, mais galáxias e estrelas. Feito numa ilha: sabemos que além do horizonte o mar continua.

Com telescópios ultrapotentes como o Telescópio Espacial Hubble, astrônomos são capazes de ver os primeiros objetos que se formaram no início da história cósmica. Começando com a nossa casa: a Via Láctea é uma galáxia grande, com 100 mil anos-luz de diâmetro e em torno de 300 bilhões de estrelas. Sua idade, a julgar por suas estrelas mais velhas, é calculada em 10 bilhões de anos. Ou seja, nossa galáxia se formou quando o Universo tinha uns 3,8 bilhões de anos.

Uma das questões mais importantes da astronomia é como e quando as galáxias se formaram. Até recentemente, o mecanismo que explica a formação de galáxias seguia o esperado: pequenas flutuações na distribuição de matéria (principalmente hidrogênio) condensavam-se e cresciam devido à própria gravidade, agregando mais matéria no processo. Adicionando-se rotação, as partes mais densas formaram as primeiras estrelas, que, brilhando intensamente, causaram novas instabilidades, que formaram outras. O mecanismo é do menor para o maior: uma galáxia como a nossa demora para evoluir. Observações recentes parecem contradizer isso: galáxias gigantescas, monstros cósmicos maiores do que a Via Láctea, parecem já ter existido em abundância quando o Universo tinha 1 bilhão de anos. Apesar de ser cedo para concluir que os modelos de formação de galáxias estão errados, fica uma lição de como funciona a ciência: se os dados contrariam a teoria, ela deve ser revisada, por mais bela que seja.

Viagem no tempo

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Outro dia, durante uma entrevista, fizeram-me a seguinte pergunta: "Marcelo, se você pudesse fazer uma viagem no tempo, para quando escolheria ir?". Imagino que todo mundo já tenha se feito essa pergunta. Afinal, viajar no tempo significa ter poder sobre nosso destino, talvez poder compreender nosso passado, visitar pessoas queridas que já se foram, fazer as perguntas que ficaram por fazer. Eu costumava pensar que, se pudesse viajar no tempo, gostaria de voltar ao passado, conhecer as origens da minha família na Ucrânia, conversar com minha mãe, que morreu quando eu tinha seis anos.

Para que 2100 não seja um pesadelo, outra revoluçã o é necessár ia, além da tecnológ ica: moral, e não material

Dessa vez, porém, minha resposta foi diferente. Se pudesse viajar no tempo, gostaria de ir para o futuro. Mais precisamente, cem anos no futuro, em torno de 2100, quando já estarei morto por algumas décadas. (A menos, claro, que nos próximos 50 anos meus colegas médicos desenvolvam curas e métodos que nos permitam chegar aos 150 anos com lucidez e dignidade.) Por algum motivo, talvez porque tenha de certa forma resolvido alguns de meus problemas com o passado, senti que seria mais relevante ir para a frente, que o passado, bem ou mal, conhecemos um pouco, mas o futuro permanece uma incógnita completa.

Certamente, parte de minha resposta é pessoal; hoje, preocupo-me mais com meus filhos e seu futuro do que com o meu passado. Quero conhecer meus bisnetos, ver que pessoas virão a ser. Contudo, não foi em meus filhos ou bisnetos que pensei quando contemplei minha resposta: foi no nosso destino coletivo, o futuro da humanidade.

Vejo a corrida nuclear se estendendo a nações pobres, controladas por líderes radicais, motivados por preconceitos religiosos, cegos às diferenças de fé, imunes ao conceito de liberdade de escolha. Vejo as nações mais ricas explorando a mão-de-obra barata das nações mais pobres, de modo a manter a qualidade de vida de seus cidadãos sem qualquer preocupação com a dignidade daqueles que exploram. Vejo a escassez dos combustíveis fósseis crescer, os preços aumentarem, exacerbando as desigualdades sociais que hoje dividem o mundo. Vejo o crescimento acelerado das tecnologias criando uma subclasse social, aqueles que não têm acesso aos computadores de ponta, aos produtos que disseminam informação e, conseqüentemente, poder. Vejo a fome aumentando, a poluição causando os desequilíbrios climáticos previstos por modelos de aquecimento global que hoje são desprezados pelos políticos de países como os EUA. Vejo a hipocrisia da liderança política corroendo a confiança da população. Vejo que, moralmente, o homem é um animal primitivo.

Tudo isso vejo agora, com os olhos de quem vive em 2005. Por isso gostaria de viajar até 2100, para que possa me surpreender com a inventividade das pessoas, para provar que essa minha negatividade toda é produto do nosso momento atual, que vai dar tudo certo, que vamos conseguir sobreviver a nós mesmos. Se soubesse disso ficaria em paz, acreditaria que o homem, finalmente, começou a evoluir moralmente. Depositamos esperança demais nas tecnologias, achamos que seremos capazes de resolver todos os problemas através de soluções técnicas. Como cientista, é claro que apoio esse esforço. É graças aos grandes avanços tecnológicos que temos luz elétrica, telefones, antibióticos, vacinas, carros e aviões. Mas para que 2100 não seja o pesadelo que descrevi, outra revolução é necessária, moral, e não material. Acredito que seja possível, mesmo se acusado de ingenuidade. A alternativa é inaceitável.

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Ações à distância

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

O objetivo principal da física é descrever os fenômenos do mundo natural, em particular aqueles que envolvem matéria inanimada. (Ao menos tradicionalmente. Hoje, a interface da física com a biologia é extremamente importante em várias frentes de pesquisa, da origem da vida ao funcionamento das células e do cérebro.) Uma das observações mais óbvias que podemos fazer é que objetos inanimados mudam de posição. Desde os menores, átomos ou partículas subatômicas, até os maiores, planetas, estrelas, galáxias. Não é, portanto, uma coincidência que uma grande parte da física seja dedicada justamente ao estudo do movimento.

Contanto que os fenômenos sejam descritos pelos modelos científicos, não é necessário entender tudo

Aristóteles foi um dos primeiros a tentar responder a essa questão. Postulou que existiam dois tipos de movimento: o movimento natural, que ocorre sem ser conseqüência de uma ação deliberada, e o forçado, que, como diz o nome, requer uma ação. Por exemplo, se soltarmos uma pedra de uma certa altura ela irá ao chão "naturalmente". Por outro lado, para que uma pedra voe para o alto, ela tem de ser atirada. Portanto, segundo Aristóteles, quanto mais pesado o objeto, mais rápido ele vai ao chão. Ele não via esse movimento como uma atração entre a Terra e o objeto, mas como a tendência do objeto (a pedra) a voltar ao seu lugar de origem.

Passaram-se 2.000 anos até que essas idéias fossem questionadas. Na Inglaterra, o médico da rainha Elizabeth 1ª, William Gilbert, demonstrou que a Terra é um ímã, explicando como as bússolas funcionavam: a Terra afeta a agulha da bússola sem tocá-la, isto é, exerce uma ação à distância. Na mesma época, em torno de 1600, Johannes Kepler, na Alemanha, especulou que o Sol exerce uma atração sobre os planetas, que faz com que eles girem à sua volta. Kepler inspirou-se no trabalho de Gilbert, sugerindo que a força fosse magnética. Com isso, uniu a física à astronomia pela primeira vez, tentando explicar os movimentos celestes em termos de ações à distância.

Enquanto isso, na Itália, Galileu Galilei causava alvoroço com seus estudos do movimento e suas observações telescópicas dos céus. Por meio de experimentos, coisa que os gregos não fizeram para comprovar suas hipóteses, Galileu mostrou que Aristóteles estava errado: objetos caem com a mesma aceleração, independentemente de suas massas. Ou seja, dois objetos soltos da mesma altura (segundo a lenda, Galileu fez isso do alto da torre de Pisa), chegam ao chão juntos.

Curiosamente, Galileu não usou o conceito de força para explicar o que via: seu trabalho concentrou-se na descrição matemática do movimento de queda, sem se preocupar com as causas. Com isso, obteve as equações que dizem quanto tempo um objeto demora para cair de uma certa altura ou onde cairá uma bala de canhão disparada com certa velocidade e inclinação.
No final do século 17, Isaac Newton completou o quadro, unindo a esfera terrestre e a celeste.

Ele mostrou que a força que provoca a queda de objetos na Terra é a mesma que faz com que a Lua gire em torno da Terra ou os planetas em torno do Sol, a força da gravidade. Quando questionado sobre o mistério dessa ação à distância, Newton deu de ombros, preferindo não especular. Essa postura é extremamente importante, pois explica como cientistas vêem seus modelos: contanto que os fenômenos sejam descritos, não é necessário entender "tudo". Mesmo que o conceito de ação à distância tenha sido substituído pelo de campo no século 19, também não sabemos o que cria os campos.

Seqüestros extraterrestres e memórias falsas

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Tente se lembrar de algo que aconteceu durante a sua infância, quando você tinha uns seis ou sete anos de idade. Pode ser uma cena qualquer, mas algo importante em sua vida. Por exemplo, quando eu tinha sete anos, caí na escola durante o recreio e cortei feio o joelho.

Lembro-me do sangue, de chorar muito e de meu pai chegando esbaforido, bravo, porque teve de deixar os pacientes esperando. Quantos desses detalhes são, de fato, reais? Será que somos capazes de realmente recordar coisas que ocorreram há muito tempo? Ou será que muitas de nossas memórias são inventadas ou ao menos parcialmente recriadas?

Essa questão vem sendo estudada com muito cuidado por vários profissionais, de psicólogos a advogados. Isso porque memórias falsas podem criar problemas sérios, por exemplo em denúncias de crimes sexuais domésticos ocorridos no passado. A situação é complicada, pois seria de fato injusto acusar um pai ou tio de ter molestado sexualmente um menor de idade se isso não aconteceu. Por outro lado, se aconteceu, o pai ou tio criminoso tem de ir para a cadeia. Como provar se a memória é real ou fabricada? Ninguém sabe como responder a essa pergunta. Se não existem provas concretas do que ocorreu, infelizmente o criminoso pode escapar impune. Ou um inocente pode ir para a prisão e uma família ser destruída.

É muito mais fácil ver o improvável quando acreditamos nele

Foi esse tipo de questão que motivou uma psicóloga da Universidade Harvard a estudar uma outra situação na qual memórias falsas podem estar presentes, relatos de seqüestro por seres alienígenas. Na verdade, Susan Clancy, que acaba de lançar um livro chamado "Abduzidos: Como Pessoas Passam a Acreditar que Foram Seqüestradas por Alienígenas", usou esses casos para mostrar que memórias falsas não só existem como podem ter tamanha força emocional que aparentam ser verdadeiras.

Clancy entrevistou 50 pessoas que dizem ter sido abduzidas por seres extraterrestres. Algumas até acreditam terem sido vítimas de vários seqüestros. Aparentemente, nos EUA cerca de 1 milhão de pessoas declaram ter sido seqüestradas. Não conheço a estatística no Brasil, mas acredito que não seja muito diferente. Conforme afirmou Clancy, "isso não significa que essas pessoas sejam loucas. Pelo contrário, muitas delas são articuladas e altamente inteligentes. A tendência em acreditar em coisas sobre as quais a ciência não tem provas é muito comum". Imagino que o leitor possa pensar em um ou dois exemplos. Fantasmas? O monstro do lago Ness? No caso dos alienígenas, não existe mesmo nenhuma evidência concreta de que tenham visitado a Terra no passado ou que estejam no momento por aqui, apesar dos inúmeros relatos e de suspeitas de intrigas governamentais.

Clancy atribui os relatos a um estado entre a consciência e o sono, durante o qual alucinações são comuns. Em geral, os pacientes lembram-se do seqüestro quando sob hipnose. O mesmo ocorre com relatos de violência sexual.

A grande diferença é que, sem dúvida, muitos dos relatos de abusos sexuais são reais, enquanto os seqüestros por alienígenas são falsos. Pelo menos até que uma prova concreta surja, um circuito ou uma liga metálica que não exista na Terra, a solução de um grande problema matemático, o seqüestro de um cientista sério que obtenha alguma evidência que não seja apenas um relato oral. É muito mais fácil ver o improvável quando acreditamos nele. Por outro lado, se nossos olhos estiverem sempre fechados, não o veremos nunca.

Saltos quânticos

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

No início do século 20, estava claro para a maioria dos físicos que o átomo não seria compreendido pelo modelo de minissistema solar, com o núcleo no centro, feito o Sol, e os elétrons girando à sua volta feito planetas. O inglês J. J. Thomson havia mostrado em 1897 que o elétron era muito mais leve que qualquer coisa que existisse no núcleo (ainda não se sabia que eram prótons e nêutrons). Para o átomo mais simples, o de hidrogênio, Thomson mostrou que o elétron era em torno de 2.000 vezes mais leve que o núcleo, e que sua carga elétrica era exatamente oposta, de modo que o átomo fosse neutro. Aliás, ainda não se falava em núcleo atômico. O próprio Thomson, bem britanicamente, sugeriu que o átomo fosse um pudim, com os elétrons espalhados como passas em meio à massa. Foi só em 1911 que Ernest Rutherford mostrou que o núcleo é muito pequeno, e que o elétron circula bem longe dele: se o núcleo tivesse o tamanho de uma cereja, o elétron estaria a um quilômetro de distância. O átomo é essencialmente vazio.

Os elétrons não podem ocupar qualquer lugar do espaço. Suas órbitas são discretas, separadas como os degraus de uma escada

O fato de o átomo ser feito de pequenas partículas eletricamente carregadas apresentava uma séria dificuldade: sabia-se que cargas elétricas aceleradas -e o movimento de um elétron em torno de um núcleo é acelerado, do mesmo modo que numa curva o movimento de um carro é acelerado- irradiam ondas eletromagnéticas, dissipando energia no processo. Sabia-se também que a luz (a onda eletromagnética que nos é visível) que surge de objetos quando aquecidos vem justamente dessas cargas elétricas aceleradas intensamente pelo calor. Vemos isso na cozinha, quando ligamos o fogão elétrico: quanto mais quente, mais intenso o brilho da espiral, que vai do infravermelho (invisível mas quente) ao alaranjado. Ao vermos um objeto aquecido emitir luz, feito uma lâmpada comum, estamos vendo a radiação emitida por cargas subatômicas em movimento. Portanto, desconfiava-se que a luz emitida por objetos aquecidos tinha a ver com as cargas elétricas que compunham seus átomos.

O problema era que, quando as leis do eletromagnetismo eram aplicadas ao átomo, os resultados eram absurdos. Um elétron, atraído pelo núcleo de carga positiva, iria espiralar em sua direção, irradiando ondas eletromagnéticas e perdendo energia até cair nele. Se isso fosse verdade, os átomos seriam instáveis e a matéria não poderia existir. Algo tinha de mudar.

É aí que entra Niels Bohr, um dos grandes físicos da história. Em 1913, Bohr propõe uma idéia revolucionária: elétrons não podem ocupar qualquer lugar do espaço. Suas órbitas são discretas, separadas como os degraus de uma escada. Eles não podem ocupar o espaço entre os degraus.
Com isso, Bohr introduz a idéia de órbitas discretas nos átomos. O mais importante era o chamado nível fundamental, o degrau mais baixo da escada: de lá, o elétron não podia descer mais. Ou seja, por algum motivo, e Bohr não tentou adivinhar que motivo era esse, o elétron estava proibido de cair no núcleo. Ele podia saltar de um nível, ou órbita, a outro, como nós saltamos os degraus de uma escada: para cima precisamos de energia, e o elétron também. Para baixo liberamos energia, e o elétron também. Admirável a coragem intelectual de Bohr.

Postulou um novo comportamento da matéria e, com isso, conseguiu explicar os resultados de uma série de experimentos que, até então, eram um mistério. Ficou claro que o mundo atômico tem suas próprias regras, sua própria física.

Das gripes e das pandemias

MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA

Em 1918, cerca de 50 milhões de pessoas morreram nos quatro cantos do mundo vítimas da terrível epidemia de gripe espanhola. De fato, o evento é chamado de "pandemia", dado o seu alcance global.

A diferença principal entre uma epidemia e uma pandemia de gripe, fora o número de vítimas, é a natureza do vírus. No caso da epidemia, o vírus já existe e circula entre pessoas, atuando mais agressivamente durante períodos específicos, como no caso do inverno nos EUA, quando milhões de pessoas (inclusive este autor) são vacinadas preventivamente.

Uma nova pandemia está sendo esperada a qualquer momento, devido ao número de casos de aves infectadas na Ásia

Já uma pandemia surge quando um novo vírus emerge, em geral como resultado de mutações genéticas que o permitem não só atacar humanos, mas, também, passar de indivíduo a indivíduo. Foi o caso da Aids, com o HIV vindo de primatas, e da Sars (que não chegou a ser uma pandemia devido ao estrito controle), vindo de aves. Um novo vírus significa um novo inimigo imunológico, sem tratamento desenvolvido, ou, na melhor das hipóteses, com tratamento parcial ou inacessível ao grande número de infectados. A última pandemia, a gripe de Hong Kong, ocorreu em 1968-69 e matou 34 mil pessoas só nos EUA. Uma nova pandemia está sendo esperada a qualquer momento, devido ao número de casos de aves infectadas na Ásia com um novo vírus, o H5N1.

Uma pandemia é um exemplo doloroso da teoria da evolução em ação, demonstrando a transformação do vírus de modo a se adaptar a outro meio onde possa se multiplicar, nossos corpos. Aparentemente, o H5N1 já se espalhou da Ásia para Turquia e Romênia. Vacinas conhecidas não são efetivas.

No mundo moderno, vírus e bactérias viajam quase tão rápido quanto as pessoas. Portanto, quando um vírus se torna capaz de infectar humanos, todo cuidado é pouco. Quarentenas, isolando vizinhanças, bairros ou até mesmo cidades inteiras são um método de controlar o avanço da doença. Mas isso ocorre depois que a doença ataca.

O que me é surpreendente é que vacinas não sejam pesquisadas em grande escala assim que um novo vírus aparece, mas apenas quando uma epidemia já existe. Uma das razões é a pior possível: vacinas rendem menos aos laboratórios médicos do que a produção de medicamentos e, portanto, têm menor prioridade. Fora isso, alguns laboratórios foram processados devido a efeitos colaterais causados pelas suas vacinas e deixaram de produzi-las ou de se interessar em desenvolver outras. Por trás da falta de tratamento preventivo achamos razões econômicas.
Quem viu o filme de Fernando Meirelles, "O Jardineiro Fiel", sabe bem que motivações econômicas ditam o trabalho de muitos laboratórios farmacêuticos. Isso levanta uma questão crítica, o valor da vida humana perdida pela falta de medicamentos. Quem decide isso? Os acionistas da companhia ou os governos, que têm o dever de proteger sua população? A resposta me parece óbvia.

Na ausência de uma vacina preventiva, a gripe tem de ser tratada com remédios. Para a gripe causada pelo H5N1, que já matou mais de 50 pessoas na Ásia, parece que só um remédio é eficaz, Tamiflu, produzido por um único laboratório dos laboratórios Roche na Suíça. Com a ameaça da pandemia, a demanda cresceu enormemente e o laboratório não dá conta. Resultado, não existem doses suficientes. Mais uma vez me surpreendo: se milhões de vidas estão em jogo, não seria ético vender a patente para laboratórios do mundo inteiro? Será que a vida não vem antes dos lucros?

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