O porquê e o como

Será que a ciência pode explicar o propósito das coisas?

Na famigerada guerra entre ciência e religião, uma distinção comum é afirmar que a ciência explica "como" as coisas são e não o "porquê". Mas vale a pena pensar: será que esse é realmente um modo eficiente de discriminar entre ciência e religião? Ou será que confunde as coisas ainda mais? 

Para chegar a uma conclusão, talvez seja uma boa ideia começar ilustrando essa distinção com alguns importantes exemplos históricos. Quando Galileu afirmou que objetos em queda livre são acelerados em direção ao chão independentemente de suas massas, não estava preocupado em questionar o "porquê" de os objetos caírem, mas sim o "como". 

Através de experimentos detalhados, mostrou que a distância percorrida por um objeto em queda é proporcional ao quadrado do tempo que ele gasta no percurso, obtendo assim a primeira relação matemática descrevendo um movimento que acontece por causa da gravidade terrestre. 

Cerca de 80 anos mais tarde, Isaac Newton elaborou sua importante lei da gravitação universal. Ele mostrou que dois objetos com massa se atraem com uma força que se reduz com o quadrado da distância entre eles. 

Logo após a publicação do livro, algumas pessoas fizeram críticas a Newton. Elas afirmavam que essa misteriosa "ação à distância" entre o Sol e a Terra ou entre a Terra e a Lua (ou entre você e seu computador ou jornal) tinha algo de sobrenatural, alguma coisa meio fantasmagórica. Newton, então, respondeu: "Ainda não pude descobrir a causa dessas propriedades da gravidade a partir de fenômenos, e não arrisco qualquer hipótese, pois o que não é deduzido de fenômenos deve ser chamado de hipótese, e hipóteses não pertencem à filosofia experimental." 

Ou seja, hipóteses que não podem ser testadas não são científicas. Portanto, se não temos nada testável a dizer sobre o porquê da atração gravitacional entre duas massas, é suficiente usar a teoria da gravidade para descrever a atração entre as massas sem explicar por que ela ocorre. 

Newton usou sua teoria para prever o retorno do cometa Halley, explicar as marés, entender o formato achatado da Terra, calcular a precessão dos equinócios, e muito mais. 

Essa abordagem de Newton acabou por definir a ciência do "como". Realmente, é difícil contemplar a ciência operando de uma forma diferente. 

Atribuir causas ocultas a fenômenos naturais, eventos que não podem ser verificados experimentalmente, não acrescenta nada à descrição científica desses fenômenos. 

Podemos incluir também a teoria da relatividade geral de Albert Einstein. Ele mostrou que a atração entre corpos com massa pode ser interpretada como consequência da curvatura do espaço em torno deles. 

Mas, mesmo aqui, não sabemos por que os objetos encurvam o espaço à sua volta. Porém, resolvendo as equações da teoria, podemos descrever o quanto ele é encurvado e como objetos se comportam nessa geometria. 

Será que a ciência poderia explicar o porquê das coisas? Focando na física, me aventuro a dizer que não poderia. Arrisco até dizer que questões do tipo "por que" sequer conseguem chegar a ser científicas. 

Se o porquê significa propósito, a física tem pouco a colaborar. Podemos validar experimentalmente as leis da natureza, como "energia é conservada", mas não sabemos por que ela é, afinal, conservada. 

Se você afirmar que caso contrário não estaríamos aqui, não estará dizendo muita coisa. A ciência já é bem complexa se ocupando só com o "como" das coisas. Para o porquê, temos todo o resto. 

Como sabemos?

Nossa construção da realidade, por ser sempre filtrada, é incompleta

Como sabemos que o mundo é do jeito que é? Fácil, diria uma pessoa pragmática: basta olhar e medir. Vemos a árvore, a cadeira, a mesa; ouvimos o vento, a música, as vozes das pessoas. Sentimos o calor e o frio na nossa pele. Uma vez que essa informação sensorial é integrada pelo nosso cérebro, construímos uma concepção do real que nos permite funcionar no mundo.

Sabemos aonde ir, o que comer, o que evitar tocar; sentimos o prazer de uma boa refeição, de um abraço carinhoso. Mas e quando vamos além dos nossos sentidos, usando instrumentos para estender a nossa concepção da realidade? Não vemos galáxias a olho nu (talvez Andrômeda, em noites muito especiais) e muito menos um átomo de carbono. Como sabemos que estão lá, que existem?

Quando Galileu mostrou seu telescópio para os senadores de Veneza, muitos se recusaram a aceitar que o que viam era real. Mais recentemente, no final do século 19, o grande físico e filósofo austríaco Ernst Mach se recusava a aceitar a existência dos átomos pois estes, segundo ele, nunca poderiam ser visualizados. Mach e os senadores estavam errados.

O que se vê através dos telescópios é perfeitamente real. Captamos os fótons -as partículas de luz- emitidos (ou refletidos, no caso de planetas e luas) pelo corpo celeste. Se a fonte não emite nas faixas visíveis do espectro, ou está tão longe que não podemos captar fótons entre o vermelho e o violeta, captamos ondas de rádio ou micro-ondas, radiação eletromagnética que nossos olhos não enxergam, mas que nem por isso é menos real.

Quando elétrons pulam de órbita nos átomos, também emitem (ou absorvem) fótons, que podem ser detectados por instrumentos ou, no caso de serem visíveis, pelos nossos olhos. Os instrumentos usados no estudo dos fenômenos naturais são uma extensão dos nossos sentidos. Um dos feitos mais espetaculares da ciência é justamente essa ampliação da realidade, o ver além do visível.

A situação se complica quando a complexidade do fenômeno nos força a filtrar dados, selecionando apenas uma parte do que ocorre. Nossos cérebros fazem isso constantemente, o que chamamos de "foco"; caso contrário, seríamos inundados a tal ponto por sons e imagens que não conseguiríamos fazer nada. Quando olhamos para uma estrela a olho nu ou com um telescópio óptico, vemos apenas parte dela, o que ela emite no visível. Uma visão completa da estrela incorporaria suas emissões no infravermelho, no ultravioleta, no raio X etc. A consequência desse fato é simples, mas profunda: nossa construção da realidade, por ser sempre filtrada, é incompleta. Sabemos apenas aquilo que medimos.

No caso das partículas elementares, o problema é ainda mais grave. O gigantesco acelerador LHC, por exemplo, que deve entrar em funcionamento dentro de alguns meses na Suíça, criará em torno de 600 milhões de colisões entre partículas por segundo. Essas colisões geram 700 megabytes de dados por segundo, mais de 10 petabytes por ano. Um petabyte equivale a mil trilhões de bytes (1015), 1 milhão de discos rígidos com 1 gigabyte cada.

Para tornar a pesquisa viável, os grupos de cientistas filtram os dados, selecionando eventos designados "interessantes". Essa seleção, por sua vez, é baseada em teorias atuais que especulam sobre o que existe além do que já conhecemos. Apesar de as teorias serem sólidas, elas só serão confirmadas pelos experimentos. Existe o risco de que fenômenos inesperados, não-previstos pelas teorias, sejam eliminados pela filtragem dos dados.

Nesse caso, nossas próprias teorias limitam o que sabemos sobre o mundo - uma conclusão um tanto paradoxal.

A ciência e as religiões

Forçar a rigidez é condenar a congregação a viver no passado

Como escrevi em colunas recentes, neste ano celebramos dois grandes aniversários. O primeiro, o bicentenário do nascimento de Charles Darwin e o sesquicentenário da publicação de seu revolucionário "A Origem das Espécies". O segundo, os quatrocentos anos da publicação do livro "Astronomia Nova", em que Johannes Kepler mostrou que a órbita de Marte é elíptica, inferindo que todas as outras seriam também.

No mesmo ano, 1609, Galileu Galilei apontou o seu telescópio para os céus mudando a astronomia para sempre.

Em ambos os casos, as descobertas científicas criaram sérios atritos com as autoridades religiosas. Atritos que, infelizmente, sobrevivem de alguma forma até hoje, principalmente com as religiões monoteístas que dominam o mundo ocidental e o Oriente Médio: judaísmo, cristianismo e islamismo. O momento é oportuno para iniciarmos uma reavaliação das suas causas e apontar, talvez, resoluções.

Simplificando, pois temos apenas algumas linhas, o problema maior não começa no embate entre a ciência e a religião. Começa no embate entre as religiões. Existe uma polarização cada vez maior já dentro das religiões entre correntes mais ortodoxas e aquelas mais liberais. As diferenças são enormes. Por exemplo, no caso do judaísmo, podemos hoje encontrar rabinas liderando congregações, algo que enfureceria ao meu avô e a seus amigos.

Nos EUA, algumas correntes protestantes, como os episcopélicos, têm pastores e bispos abertamente homossexuais. Nessas correntes mais liberais dentre as religiões se vê também uma relação completamente diferente com a ciência.

Em vez do radicalismo imposto por uma interpretação liberal da Bíblia, as correntes mais liberais tendem a ver o texto bíblico de forma simbólica, como uma representação metafórica de acontecimentos e fatos passados com o intuito -dentre outros- de fornecer uma orientação moral para a população. (A questão da necessidade de um código moral de origem religiosa deixo para outro dia.)

Escuto pastores e rabinos afirmarem regularmente que é absurdo insistir que a Terra tenha menos de 10 mil anos ou que Adão e Eva surgiram da terra. Para um número cada vez maior de congregações, é fútil fechar os olhos para os avanços da ciência.

Para eles, a preservação dos valores religiosos, da coesão de suas congregações depende de uma modernização de suas posições de modo que possam refletir o mundo em que vivemos hoje e não aquele em que pessoas viviam há dois mil anos.

O mundo mudou, a sociedade mudou, a religião também deve mudar.

Insistir na rigidez da ortodoxia é condenar a congregação a viver no passado, numa realidade incompatível com a sociedade moderna. Se o pastor ou rabino ortodoxo tem câncer e recebe terapia de radiação, ele deve saber que é essa mesma radiação que permite a datação de fósseis com centenas de milhões de anos. É hipocrisia aceitar a cura da radiação nuclear e ainda assim negar os seus outros usos.

Fechar os olhos para os avanços da ciência é escolher um retorno ao obscurantismo medieval, quando homens viviam suas vidas assombrados por espíritos e demônios, subjugados pelo medo a aceitar a proteção de Deus. A escolha por uma devoção religiosa -se é essa a sua escolha- não deveria ser produto do medo.

No fim de semana passado, a catedral de São Paulo em Melbourne, Austrália, ofereceu um simpósio sobre Darwin. Nos EUA, outro simpósio reuniu cerca de 800 pastores e rabinos para discutir modos de reconciliação entre ciência e religião. Parece que finalmente um novo diálogo está começando. Já era tempo.

Celebrando (o estudo d)a vida

Antes da teoria da evolução, não se podia explicar a diversidade

No início do ano, escrevi sobre a festa dos céus, o Ano Internacional da Astronomia, que será celebrado durante 2009 pelo mundo afora. Só o congresso da União Internacional da Astronomia reunirá cerca de 6 mil astrônomos no Rio em agosto. Mas essa não é a única festa da ciência neste ano. A biologia também tem muito o que celebrar. Este é o ano do bicentenário do nascimento de Charles Darwin e o 150 anos da publicação de seu livro revolucionário "A Origem das Espécies", onde o naturalista elaborou os princípios de sua teoria da evolução das espécies.

Poucos nomes na história da ciência são tão celebrados quanto Darwin. O que Galileu, Newton e Einstein representam para a física, Dalton e Lavoisier para a química, Darwin representa para a biologia. Antes dele, não haviam explicações plausíveis para a incrível diversidade da vida que vemos na natureza, de micróbios unicelulares, plantas e peixes aos insetos, aves e mamíferos. No mundo ocidental, a explicação aceita era bíblica: Deus criou a vegetação no terceiro dia, os peixes e as aves no quinto, e os animais terrestres e o homem no sexto. Mesmo que fósseis de animais estranhos (leia-se dinossauros e mamíferos terrestres agigantados) fossem conhecidos, o argumento para a sua ausência invocava o Dilúvio e a Arca de Noé. Pelo jeito, os monstros não foram bem recebidos no grande barco. Talvez alguns teólogos oferecessem razões mais sofisticadas, mas essa era a opinião de muitos.

De todas as suas características, as que Darwin mais celebrava eram a meticulosidade e a capacidade de perceber detalhes quando outros não os viam. Quando jovem, atravessou o mundo no navio Beagle, colhendo espécies diversas da flora, passando horas observando o comportamento da fauna local, colecionando fatos e anotações. Ficou muito impressionado com a beleza do Brasil.

Sua curiosidade pela riqueza com que a vida se manifestava à sua volta e a paixão pelo conhecimento davam-lhe a infinita paciência necessária para observar as menores variações dentre espécies de acordo com o ambiente e o clima, a importância da geologia na determinação das espécies de uma região, a complexa relação entre a flora e a fauna.

Profundamente influenciado pelo geólogo Charles Lyell, que considerava seu mentor, Darwin aos poucos percebeu que tal riqueza nas espécies só poderia ser possível se pequenas variações ocorressem ao longo de enormes intervalos de tempo. A filosofia de Lyell pregava que as rochas terrestres representam a sua longa história, registrando nas suas propriedades as várias transformações que sofreram ao longo dos milênios. Os mesmo processos que sofreram no passado continuam ativos no presente. A partir de suas meticulosas observações, Darwin concluiu que algo semelhante ocorria com os seres vivos; eles também sofriam pequenas modificações ao longo do tempo.

As que facilitavam a sua sobrevivência seriam passadas de prole em prole mais eficientemente, enquanto que aquelas que dificultavam a sobrevivência dos animais seriam aos poucos eliminadas. Com isso, após muitas gerações, a espécie como um todo se alteraria, tornando-se gradualmente distinta de seus ancestrais. A funcionalidade dos bicos de certos pássaros, por exemplo, ilustra bem a adaptabilidade de acordo com o ambiente.

Esse processo de seleção natural forneceu, pela primeira vez na história, um mecanismo racional capaz de explicar a multiplicidade da vida e a sua ligação com o passado. O legado de Darwin é, antes de mais nada, uma celebração da liberdade que nos é acessível quando nos dispomos a refletir sobre o mundo em que vivemos.

O ano da astronomia

A visão que temos hoje do cosmo se deve a dois homens que, há 400 anos, acreditaram nas próprias ideias

Começou a grande festa dos céus. 2009 é o Ano Internacional da Astronomia. Por todo o mundo, centenas de conferências, palestras, livros e documentários irão celebrar a ciência dos céus. No Brasil, entre várias celebrações, telescópios serão distribuídos em escolas.

Por que 2009? Em 1609, dois eventos marcaram o início de uma nova era: o italiano Galileu Galilei apontou o seu telescópio para os céus, mudando definitivamente a nossa concepção dos astros e, mais importante, o nosso lugar no cosmo. No mesmo ano, o astrônomo alemão Johannes Kepler publicou o seu "Astronomia Nova", que, como já diz o título, propôs uma nova astronomia, baseada na descrição das causas por trás dos movimentos celestes: planetas giram em torno do Sol devido a uma força e não por estarem presos a esferas de cristal.

Na mesma obra, Kepler mostra que as órbitas planetárias, por milênios descritas como sendo circulares, são, na verdade, elípticas. Tanto na obra de Galileu quanto na de Kepler, são os dados e as observações cuidadosas que determinam a nova ciência dos céus. Galileu não inventou o telescópio.

A descoberta é atribuída a um holandês, em 1608. O que Galileu fez foi aperfeiçoar o instrumento, aumentando a sua potência. A sua grande sacada foi usar o instrumento para estudar o céu noturno, com o intuito de criticar a filosofia de Aristóteles e seus seguidores. Para o grego, os astros eram feitos de uma substância eterna e perfeita, o éter ou quintessência. Nos céus, ao contrário do que ocorria da Lua para baixo, nada mudava.

A Terra ocupava o centro do cosmo, imóvel. O que Galileu viu contrariava isso tudo. A Lua era coberta de crateras e montanhas, longe de ser uma esfera perfeita. Saturno tinha "orelhas", e Júpiter, quatro satélites. Imagino a emoção que Galileu deve ter sentido ao ver pela primeira vez na história as quatro maiores luas de Júpiter. A descoberta foi devastadora para o modelo geocêntrico de Aristóteles: se Júpiter, um planeta, tinha luas, a Terra não era tão diferente assim.

Nesse caso, não seria mais razoável adotar o arranjo proposto pelo polonês Copérnico em 1543, onde o Sol era o centro do cosmo e a Terra só um planeta em seu redor? Defender o cosmo de Copérnico tornou-se a cruzada de Galileu. Ele foi contra tudo e todos, principalmente a igreja. Essa história já foi contada muitas vezes. Galileu criticou os teólogos cristãos, argumentando que a Bíblia não ensina como o céu vai, mas como vamos ao céu.

Infelizmente, o que Galileu tinha de gênio lhe faltava em diplomacia. Insistindo, acabou sendo condenado a abjurar a doutrina copernicana e a passar o resto de seus dias em prisão domiciliar. Sua história mostra o quanto a coragem intelectual de alguns muda o destino de muitos. E, de forma mais concreta, como a história da civilização depende da evolução dos instrumentos. A cada vez que um novo instrumento nos permite ver mais longe, ou nos abre novas janelas para mundos que antes eram invisíveis, aprendemos mais sobre a natureza e sobre nós mesmos. Johannes Kepler nos mostrou que não devemos impor nossos preconceitos no mundo. Lutou contra si mesmo para tirar o círculo dos céus.

Se o fez, foi por acreditar na precisão dos dados e das observações acima de sua expectativa de uma perfeição estética. Como conto em "A Harmonia do Mundo", ao atribuir causas aos movimentos celestes, Kepler rompe com o obscurantismo do passado, inaugurando a nova ciência dos céus. A visão que temos hoje do cosmo e de nós mesmos se deve, em grande parte, à visão desses dois homens que, 400 anos atrás, tiveram a coragem de acreditar nas suas ideias.

Mito ou Verdade?

A coroação da razão humana seria revelar o plano da Criação

Q uando resolvi que seria físico, tinha em mente um caminho bem claro: queria participar da busca pelas leis que estão por trás de tudo o que existe na natureza, as leis que ditam desde a origem do Universo até o comportamento dos átomos e das partículas de matéria.

Inspirado por livros como "A Evolução da Física", de Leopold Infeld e Albert Einstein, entendi que essa era a grande crença das ciências físicas, que a diversidade do mundo é uma ilusão dos sentidos. Ocultas entre as aparências estão essas leis fundamentais, esperando para serem descobertas.

O ápice do conhecimento, a coroação da razão humana, seria revelar o plano da Criação. Como escreveu Stephen Hawking em "Uma Breve História do Tempo", a descoberta dessas leis, da unificação de todos os processos naturais, seria equivalente a conhecer a "mente de Deus".

Não há dúvida que esse "Deus" de Hawking é uma metáfora, que ele não se referia ao Deus judaico-cristão.

Sendo esse o caso, que Deus é esse? Por que cientistas como Hawking e o Prêmio Nobel Steven Weinberg, por que imortais como Einstein e os arquitetos da física quântica Max Planck, Erwin Schrödinger e Werner Heisenberg dedicaram tantos anos de suas vidas à busca dessa teoria unificada? Por que milhares de físicos hoje continuam essa busca, convictos de que essa unificação existe? Tudo começou, como sempre, na Grécia antiga. Os filósofos da escola de Pitágoras, famoso pelo teorema dos triângulos retângulos (que, aparentemente, ele não inventou), acreditavam que a essência da natureza era matemática: os números, e as relações entre eles, descrevem tudo o que ocorre. O objetivo da filosofia era entender como. Segundo os pitagóricos, números e geometria eram inseparáveis.

O exemplo do triângulo torna isso claro, já que os comprimentos dos três lados do triângulo são dados por números relacionados por uma equação.

Formas e números, portanto, expressam a realidade.

O grande filósofo Platão abraçou a idéia dos pitagóricos e foi além. Segundo ele, a geometria era o caminho da verdade. A essência da realidade era geométrica e só podia ser contemplada pela mente. Simetria passou a ser sinônimo de beleza e de verdade.

Para Platão, o arquiteto divino do cosmo (que ele chamou de Demiurgo) era um geômetra.

Chegando ao século 17, Galileu, Kepler e, mais tarde, Newton abraçaram a geometria como a língua da natureza. Os "Principia", a obra em que Newton elabora os princípios da mecânica e a lei da gravidade, são escritos como um tratado geométrico. Inspirados pelo sucesso desses patriarcas, os físicos abraçaram o conceito de simetria platônico: por trás da diversidade dos fenômenos naturais, além das distorções de nossa percepção da realidade, há uma ordem que pode ser expressa em termos matemáticos. Essa ordem é a expressão máxima da verdade e cabe ao cientista desvendá-la. É ela a "mente de Deus". (Literalmente, para Kepler e Newton.)
Não há dúvida de que a idéia de simetria serviu bem à física. Ainda serve. Ela simplifica as equações: o Sol pode ser tratado como uma esfera, mesmo que não seja. Mas a avidez com que a idéia de unificação de tudo é buscada indica algo mais profundo.

No curto espaço dessa coluna, afirmo apenas que ela é diferente da idéia de que simetrias são boas aproximações para descrever o mundo natural. Não encontramos (ainda) indícios de que ela exista. Talvez porque seja mesmo muito sutil, ou talvez porque seja uma ilusão, um mito.

Seria herético imaginar que a natureza não se presta às nossas expectativas de ordem?

Fisica para todos

Em seu último livro, O fim da Terra e do céu, Marcelo Gleiser comprova seu talento para aproximar a física de todos. A paixão pela ciência e o dom para contar histórias são seus trunfos para tornar compreensível qualquer teoria, pesquisa ou descoberta. Ele consegue até provar que as visões da ciência e da religião sobre o fim do mundo estão mais próximas do que se pensa.


Marcelo Gleiser é o professor de Física que todo mundo gostaria de ter. No lugar de frases pomposas como "considere uma partícula" ou "despreze a resistência do ar", ele conta episódios deliciosos da história da ciência e da vida dos cientistas. Em vez de passar a aula inteira expondo fórmulas no quadro-negro, apresenta os fundamentos da física no laboratório, com demonstrações e experiências. "A ciência é ensinada de uma maneira tão chata que é um milagre as pessoas desejarem ser cientistas", queixa-se.

A tática é infalível. A disciplina Física para Poetas, que ministra no Dartmouth College, é a mais popular da universidade. É disputada até por alunos cujos cursos nada têm a ver com as leis de Newton ou da Termodinâmica. Para explicar a proeza, usa um expediente comum às suas aulas: as metáforas. "Do mesmo modo que você vai ao teatro assistir a uma ópera sem saber ler uma partitura ou tocar um instrumento, não precisa saber matemática para apreciar a beleza das idéias científicas."

É esse o seu jeito de tornar fáceis as mais intricadas teorias da Astrofísica ou Física Quântica. "Eu explico como é um buraco negro usando analogias, metáforas do dia-a-dia, histórias de que as pessoas possam fazer parte". Durante sua vinda ao país para lançar seu último livro, O fim da Terra e do céu, ele conversou com o Educacional por mais de uma hora. O papo foi longo e, como suas aulas, cativante. Para ele, a ciência "explica a natureza e cria novos mundos que não percebemos com nossos sentidos".

A seguir, ele fala das visões científicas e religiosas sobre o Apocalipse, dos avanços e limitações da ciência, de divulgação e ficção científica e mostra como melhorar as aulas de Física. Ele conta que sua queda pela física vem desde os tempos da escola, quando chegou a ter um grupo de estudos com os colegas, mas precisou enfrentar a pressão da família que preferia vê-lo engenheiro químico.

Nos seus livros, em que momento ciência e religião se encontram?

O meu primeiro livro, Dança do Universo, que saiu em 97 no Brasil, tratava sobre a origem de tudo. Não só sobre o big bang, mas também como várias religiões trataram a questão da origem do mundo. Eu achei que podia continuar essa reflexão — de como a ciência e a religião são interdependentes —, tratando também do fim do mundo. Resolvi mostrar como a ciência usou idéias da religião e, de certa forma, deu uma explicação racional ao que antes era só profecia.

Em todos os relatos do fim dos tempos, do juízo final, ele vem anunciado pelo caos celeste. Você tem essa associação, por exemplo, no livro do Apocalipse, de João, em que se descreve o caos cósmico: as estrelas caem do céu, o Sol fica negro, etc. Percebi que os astrônomos que deram início à física moderna também falaram dessas coisas. Você lê os textos de Newton, Haley e Laplace e eles falam que é mesmo possível que um asteróide — no caso, era mais um cometa — se chocasse com a Terra e causasse o Apocalipse.

O que eu faço é explorar essa complementaridade da ciência e da religião, mostrando que ambas respondem às mesmas perguntas de maneira diferente.

O ponto de encontro são as perguntas...

Se você quiser ter um ponto de encontro, vai encontrá-lo nas perguntas, nas idéias sobre a origem do Universo. Ciência e religião são complementares, são modos diferentes de expressar nossas dúvidas. Os grandes anseios que antes eram perguntas só da religião, hoje são perguntas também da ciência.

Como o senhor vê o fato de as grandes dúvidas — sobre a origem e o fim do mundo — interessarem hoje à ciência? Para cientistas como Fritjof Capra, isso é sinal de que separar e classificar os conhecimentos é uma tendência em crise, que é preciso entender os fenômenos em sua totalidade, se aproximar da religião...

Eu discordo de uma tendência infeliz que existe, em que se misturam ciência e esoterismo e se pensa que a física moderna está repetindo os ensinamentos dos grandes taoístas e zen-budistas do passado. Eu acho que não é por aí.

Então, o senhor acha que, para a ciência avançar na busca da resposta às grandes dúvidas, não é preciso que ela incorpore outros tipos de conhecimento, religiosos inclusive?

Isso é extremamente subjetivo, depende muito de cada um. Eu tendo a ver as coisas de maneira mais universal, mais multidisciplinar. Não é à toa que, quando escrevo livros, misturo tanta coisa: religião, ciência, filosofia, artes. Grandes pulos da ciência são dados justamente quando há uma junção de disciplinas, uma mistura mesmo. Cada vez mais, isso se torna verdade. Por exemplo: existem ciências emergentes, como a exobiologia — a biologia da vida extraterrestre —, em que se misturam biologia, astronomia, geologia, geofísica e química. Você está pulando barreiras. Então, pode pensar nas implicações éticas e religiosas de descobrir vida fora da Terra.

Acho que as grandes questões sempre são multidisciplinares por definição. Elas nunca vão ter uma resposta específica. Vão ter várias respostas que se complementam. Questões como a origem e o fim do mundo, envolvem tantas variáveis que são multidisciplinares e têm de ser respondidas de maneira geral.

É por isso que nem todo avanço científico e tecnológico tem sido capaz de diminuir o número de pessoas que se voltam para o esoterismo?

Eu acho que isso não é uma coisa tão nova. Mas talvez só agora a gente perceba melhor essa atração pelo sobrenatural, pelo esotérico. Eu acho que isso aí é um grande barômetro social. A maioria não tem acesso aos processos de tomada de decisão, só sofre as conseqüências... Quanto pior está a situação social, econômica, espiritual e quanto maiores forem os anseios, mais você tende a se apegar ao esoterismo.

O sucesso dos livros de auto-ajuda também é reflexo disso?

Por que eles são chamados de livros de auto-ajuda? Você fala com um astrólogo e ele diz que você tem uma participação individual na conjunção dos astros, do cosmos. É uma coisa que faz você se sentir importante. Outro exemplo é essa euforia em torno de fadas, duendes, gnomos e anjos ou ainda essa explosão do evangelismo no Brasil. Em 20 anos, mais de 20% da população virou evangélica... O que está acontecendo é que as pessoas estão precisando de novas respostas e, como a ciência não é tão popular quanto deveria ser — essa é uma de minhas cruzadas —, estão se apegando às coisas mais óbvias e acessíveis, que são a auto-ajuda e o esoterismo.

Mas isso não quer dizer que a ciência tenha essas novas respostas a que o senhor se refere, uma explicação científica para tudo... Ou o senhor acha que ela tem?

É claro que não, sem a menor dúvida. A ciência é incompleta, é criação nossa e nós somos seres incompletos. Se bem que alguns acham que não são (risos). Eu acho que somos. Fica claro quando você estuda a história da ciência que, cada vez que você descobre respostas para certas perguntas, muitas outras surgem. Não existe um fim, existe uma busca e, para mim, o fundamental é você participar dela e não tentar se focar somente na resposta, no objetivo final. O que nos transforma e nos torna pessoas melhores é participar dessa busca.

Nessa busca, uma pergunta é inevitável: para onde vamos? E essa pergunta remete ao tema do livro: a morte, o fim do mundo. O senhor acha que a ciência mudou a maneira com que o homem encara a morte?

Imagine você no século catorze, no meio da epidemia de peste, quando as pessoas morriam na rua. Aliás, a morte na rua já foi uma maneira muito clara de você aterrorizar a população. Você pendurava os mortos na rua, como o que aconteceu com Tiradentes. Hoje, você ver uma pessoa ser atropelada é um choque, uma coisa horrenda. Acho que os avanços da ciência tornaram a morte uma coisa mais distante, mas certamente não menos assustadora ou aterrorizante. Ninguém aceita a idéia da morte de maneira pacífica. Todo mundo se questiona sobre a origem de tudo e sobre o fim. Por quê? Porque nós somos uma espécie que tem a bênção e a maldição de perceber a passagem do tempo e ser consciente da própria morte. Eu falo que isso é uma maldição porque causa muita dor, muito sofrimento, mas, por outro lado, acho que dá vazão a muito da criatividade humana. Eu acho que muito da poesia, da pintura, das artes foi criado justamente por causa desse anseio nosso de preservar, de alguma forma, a nossa permanência aqui no nosso planeta.

O senhor mencionou rapidamente seu trabalho de divulgação científica. Como professores podem tornar a ciência mais popular?

Eu sempre digo que, infelizmente, a ciência é ensinada de uma maneira tão chata que é um milagre as pessoas desejarem ser cientistas. Por quê? Porque a ciência é ensinada como um formulário. Quando você fala de movimento retilíneo uniforme, parece até missa: "eme, erre, u". Essas coisas são totalmente desligadas da história da ciência, que é extremamente interessante, cheia de aventuras e desventuras. Você não sabe quem é Newton ou Galileu. Você não aprende quem são essas pessoas, só as fórmulas que elas inventaram. Falta inserir a ciência no contexto da história das idéias, mostrar que ela é parte da cultura da humanidade, do processo cultural em que é criada, não só um conjunto de fórmulas. E faltam demonstrações em sala de aula. Infelizmente, na escola, a ciência é ensinada no quadro-negro. E ciência é "ver para crer", sabe? Você não pode falar sobre a queda dos objetos, o crescimento das células ou sobre reações químicas sem mostrar as coisas acontecendo.

Por exemplo: nos Estados Unidos e na Europa, é fundamental que se use o laboratório nas aulas de ciências. Ao fazerem experimentos, as crianças aprendem e, mais ainda, se maravilham com aquilo, porque participar do processo de descoberta é muito mais interessante que ver fórmulas no quadro-negro.

É essa a idéia do curso Física para Poetas que o senhor criou, resgatar a história da ciência e levar demonstrações e simulações para a sala de aula?

Esse é um curso que eu acho que toda universidade no Brasil deveria ter. Ele consiste basicamente em dar um curso de física e astronomia para pessoas que não vão ser cientistas. A pessoa vai fazer Letras, Cinema, Medicina e vai fazer esse curso também! Por quê? Porque o curso mostra como a ciência funciona, como ela foi criada, dentro do contexto histórico. Hoje, é o curso mais popular da universidade. Acabei de dá-lo no semestre passado e a turma tinha 182 alunos, que é muita coisa para qualquer universidade. Eu fazia as demonstrações no ato. Por exemplo: aquela afirmação do Galileu de que todos os corpos caem com a mesma aceleração, independente da massa. Você joga um elefante e uma pena da mesma altura, e os dois vão cair no chão ao mesmo tempo. É uma coisa totalmente contra-intuitiva: a pena vai caindo em curvas e o elefante cai direto. Como é possível? Você tem que tirar o ar, a resistência do ar. Temos um tubo de vidro com uma moeda e uma pena. Esse vidro é acoplado a uma bomba de vácuo que suga o ar de dentro. Você faz isso, e a pena e a moeda caem exatamente ao mesmo tempo.

Se eu falar "despreze a resistência do ar que um elefante e uma pena caem ao mesmo tempo", ninguém vai acreditar. Você pode aplicar a fórmula, mas só se vir aquilo acontecendo é que vai dizer: "É verdade mesmo". Tem um filmezinho dessa experiência que os cosmonautas fizeram na Lua, com um martelo caindo.

Você percebe duas coisas fundamentais: primeiro, o fenômeno em si acontecendo e, segundo, que a ciência explica a natureza e cria novos mundos que não percebemos com nossos sentidos. É tudo muito pequeno — coisas microscópicas ou menores ainda, partículas elementares — ou muito grande, como astros e estrelas. São mundos completamente invisíveis para nós, mas que são revelados pela ciência.

E a questão da linguagem com que a ciência é ensinada. Isso também precisa mudar?

Depende. Se você está ensinando ciência na escola, tem que usar a linguagem dela, que é a matemática. Mas você pode fazer isso de uma forma mais humana, mais multidisciplinar do que é feito normalmente. Não se deve apenas jogar uma fórmula no quadro-negro, mas mostrar o que ela significou quando foi criada no século XVII ou XVIII ou outro qualquer.

Talvez os professores que passam fórmulas no quadro-negro achem que física é apenas matemática...

Isso é uma coisa extremamente complexa. Você tem os matemáticos puros, que não têm o menor interesse em descrever fenômenos do mundo real. Eles se fazem perguntas do tipo: qual é o maior número primo? Ou estudam geometrias em dimensões maiores que três ou quatro... Mas, por incrível que pareça, aí é que está o paradoxo: essas matemáticas mais esdrúxulas e que, aparentemente, não têm nada a ver com a realidade, acabam, muitas vezes, encontrando aplicações na física. Alguns cientistas do século XIX, Riemann, Lobatchevski e Gauss, que estudaram essas geometrias, não tinham a menor idéia de que elas iam ser o pão de cada dia da física de supercordas. Essas coisas não são muito previsíveis.

Eu não sou esse tipo de matemático abstrato. Sou muito mais intuitivo que dedutivo. Para mim, a matemática sempre veio depois da física. Primeiro, vejo e depois escrevo as equações.

Isso me faz lembrar um comentário seu sobre a relação entre física e matemática. O senhor dizia que a física descreve os fenômenos da realidade por meio de um instrumento — a matemática — que é fruto da imaginação, da criatividade do homem...

Existe um debate sobre isso: será que a matemática é uma linguagem universal ou humana? Quer dizer, se você tiver outros seres inteligentes no Universo, será que eles vão descobrir os mesmos teoremas? Ou será que a matemática é uma coisa humana, que saiu da nossa cabeça?

E como o senhor se posiciona nesse debate?

Eu acho que a matemática é uma coisa humana, e não universal. É uma criação do nosso cérebro, do nosso córtex, e tem a ver com a maneira como nós evoluímos aqui na Terra. Em contrapartida, acho que as leis da física são universais.

O senhor poderia dar um exemplo?

A física é baseada em leis de conservação, de movimento, leis universais. Eu acho que, se houver uma inteligência extraterrestre tecnologicamente desenvolvida, ela vai desenvolver seus próprios conceitos, sua própria matemática, para dizer que a energia é conservada em certos sistemas e encontrar outras expressões para essas leis universais. A matemática vai ser outra, a simbologia vai ser outra. Eles não vão falar em elétron. Elétron foi uma coisa que nós inventamos. Um sujeito lá de Alfa Centauro não vai falar de elétron, mas de outras coisas que vão representar exatamente o que nós chamamos de elétron. Aliás, esse é um tema que eu discuto no livro: a representação da realidade através da matemática.

Queria fazer uma pergunta dupla: o senhor comentou sobre o caráter universal da física, mas até que ponto ela é democrática no sentido de estar acessível a todos? Pode um estudante, uma criança, compreender a tecnologia de ponta? E, por outro lado, até que ponto a tecnologia é uma barreira que impede o desenvolvimento dos países pobres? É possível que surja um novo Galileu que, pela observação e com poucos recursos, revolucione a ciência?

Infelizmente, não existem tantos cientistas fazendo um trabalho de divulgação da ciência, mas acho que está melhorando. Os jornais e a própria televisão estão criando muito mais espaço para a ciência. Eu sempre falo que, do mesmo modo que você vai a um teatro assistir a uma ópera ou uma sinfonia sem saber ler uma partitura ou tocar um instrumento e consegue gostar, acho que você consegue se divertir com a ciência sem ser um cientista. Não precisa saber matemática para apreciar a beleza e a importância das idéias científicas. É esse o trabalho da divulgação científica, que até pouco tempo usava o termo "vulgarização", que é um horror, pois demonstra logo um preconceito. Você não está vulgarizando a ciência! Está divulgando, levando a ciência para as pessoas de uma forma cada vez mais acessível. E dá para fazer isso com todas as idades.

E a segunda parte da pergunta?

Sem dúvida, um dos grandes problemas da ciência em países emergentes como o Brasil é que, em vez de criarem tecnologia, eles importam. Nós exportamos produtos agropecuários e importamos tecnologia. Seria fundamental que nós começássemos a reverter essa situação e a criar mais autonomia tecnológica. Porque aqui não faltam físicos, químicos, matemáticos de excelente nível e conhecidos em todo o mundo. Faltam recursos e os instrumentos, que custam caro. Falta a iniciativa privada começar a financiar mais pesquisa básica, como nos Estados Unidos, de forma que um aluno que se forme em física ou química não tenha de ficar na universidade, mas possa trabalhar em indústrias fazendo pesquisa. Faltam essas coisas, mas eu espero que, com o exemplo da Embraer, dos aviões que estão sendo exportados... Esse é um exemplo perfeito. Os Estados Unidos mandam os últimos F-16, mas sem os últimos radares, sem os últimos mísseis, para manter o controle da hegemonia tecnológica e isso é um crime. Seria ótimo fazer isso aqui também, até trazer a tecnologia para aprendermos como se faz e vendê-la para outros países.

No caso do projeto Genoma Humano, existe uma oposição à hegemonia tecnológica de certos países. Há defensores do financiamento público para que as descobertas pertençam a toda a humanidade. O senhor acha que isso pode acontecer em outras áreas da ciência?

Vai ser muito difícil porque as empresas financiam as pesquisas com o lucro em mente. E divulgar esses dados seria como entregar o ouro ao bandido. Eu acho pouco provável que empresas privadas tenham interesse em financiar pesquisas para depois ter que revelar os dados para a concorrência. Mas acho que pode existir um acordo, ou uma legislação mesmo, para que haja uma revelação porcentual dos resultados das pesquisas. O que eu acho que deve haver é uma competição entre o setor público e o privado, que é exatamente o que está acontecendo com o projeto Genoma. Aliás, esse projeto mostra a eficiência do setor privado que, com muito menos gente e muito menos dinheiro, conseguiu os resultados ao mesmo tempo que o setor público.

Voltando ao livro, qual a diferença entre ele e um livro tradicional de física?

Ele é um livro de divulgação científica. Os meus livros não são livros-texto de ciência, não servem para formar cientistas, mas para informar as pessoas sobre ciência. É uma diferença muito grande.

Então, ele é um livro que traz mais respostas que perguntas?

Certamente, o livro traz várias respostas. Quem quiser saber o que é um buraco negro, o que está acontecendo na cosmologia moderna, se existe ou não a possibilidade de um asteróide se chocar com a terra, vai encontrar essas respostas no livro. Mas eu espero que ele também provoque uma reflexão sobre esses temas que vá além daquilo que está no livro e ajude as pessoas a fazer novas perguntas. Ele é uma espécie de semente: você planta a semente na cabeça das pessoas e, aos poucos, o questionamento vai regando-a para que ela continue a crescer.

O aluno que mantém o interesse pela ciência não vai sentir dificuldade para compreender as novas descobertas e a tecnologia de ponta que se lê nos jornais? Como explicá-las aos estudantes?

Sem o menor problema, da mesma maneira que eu explico como brilha uma estrela, como é um buraco negro. Você explica isso usando analogias, metáforas do dia-a-dia, histórias em que as pessoas possam entrar e fazer parte delas. Então, por exemplo, no meu último livro, O fim da Terra e do Céu, falo um pouco sobre a física dos buracos negros e, depois, exemplifico as coisas mais exóticas da ciência a esse respeito.

O que eu faço? Escrevi um conto de ficção científica em que um sujeito, no futuro, viaja por um buraco negro, atravessa-o e sai do outro lado, em um buraco branco, coisa que hoje em dia é hipotética, mas possível. Eu conto uma história e ela está cheia de informação científica.
Assim, todo mundo lê e, pelo retorno que recebo das pessoas, essa é a parte preferida do livro. Quando você está contando uma história para explicar ciência, está usando recursos ficcionais para trazer a ciência para as pessoas.

O senhor narra uma viagem a um buraco negro. O senhor já leu Contato, do Carl Sagan?

Eu nunca li o livro, mas o Carl Sagan usa a idéia do buraco para transportar a heroína até as inteligências [intergalácticas]... No meu livro, há uma viagem através do buraco negro a la Jorge Luis Borges, que é uma grande influência minha.

Quais são os autores de ficção científica de que o senhor mais gosta?

Você sabe quem foi o primeiro escritor de ficção científica de que temos registro?

Julio Verne...

Muito antes! Foi o Kepler, que viveu em cerca de 1600. Ele escreveu um livro chamado Somnio, sobre um indivíduo que viaja à Lua em sonho. Essa idéia de sonhar, de ver as coisas de uma forma ficcional, é importantíssima e realmente ajuda no desenvolvimento da ciência. Quem inventou os satélites artificiais foi Arthur C. Clarke, que escreveu 2001 [2001, uma odisséia no espaço]. Já que precisamos de antenas para mandar sinais, por que não pomos antenas no espaço, onde a cobertura é muito maior? E Clarke não era cientista. Ele até tinha formação técnica, mas não era cientista. Agora, para ser sincero, nunca gostei muito de ficção científica porque, para mim, os autores principais — Arthur C. Clarke, Isaac Asimov, Ray Bradbury, um pouco menos — fazem uma literatura muito mais sobre idéias futurísticas do que sobre pessoas, sobre grandes dilemas humanos, vamos dizer assim. E, para mim, a literatura é uma espécie de arena onde podemos ensaiar todos esses conflitos humanos, mais do que as idéias sobre o futuro. Na ficção científica, há muita descrição do futuro e personagens pouco desenvolvidos. A literatura que me influenciou está mais relacionada à fantasia do que à ficção científica. Eu sempre adorei o Edgar Allan Poe, por exemplo.

Então, o senhor concorda com a famosa frase do Einstein: a imaginação é mais importante que o conhecimento?

Eu concordo, sem a menor dúvida. Todo mundo precisa ter ferramentas. Você não pode ser pintor se não souber misturar cores ou não conhecer as técnicas mais apuradas. Mas, sem imaginação, o seu quadro, por mais técnico que seja, nunca vai ser especial. Acho que, primeiro, vem a imaginação e, depois, a técnica.

E o senhor não tem vontade de escrever um livro de ficção científica?

Estou pensando seriamente no assunto. Mas, por enquanto, é segredo.

Além da história da ciência e da ficção científica, cuja importância o senhor já comentou, no seu livro há muita pesquisa sobre história das religiões, mitos, civilizações antigas. Esses assuntos o interessam há muito tempo?

Eu sempre me interessei por isso. Antes de ser cientista, eu era um garoto meio místico. Quando tinha uns doze anos, estudei o taoísmo, o zen e uma porção de outras coisas menos conhecidas. Quando tinha 14 anos, percebi que as grandes questões filosóficas — a origem de tudo, qual é a nossa relação com o mundo, o que significa a mente, o consciente — também são abordadas pela ciência. Se você pergunta sobre a origem do mundo para um muçulmano, um hindu ou um índio maori, da Nova Zelândia, cada um vai contar uma história diferente e acreditar piamente nisso porque são coisas reveladas pela fé. Eu percebi que a ciência tratava dessas questões de forma universal. Essa foi a minha revelação: descobrir que a ciência é uma linguagem universal e indiferente a religiões, classes sociais, países. Não interessa de onde você veio e qual é a sua religião... Quando você descreve como funciona uma estrela, uma pessoa que é de outro país, de outra religião, vai entender. É uma coisa profundamente democrática e bela da ciência.

Como o senhor era nos seus tempos de escola?

Eu era bem CDF, mas era normal também (risos). Tocava violão, jogava vôlei, fui até campeão brasileiro de vôlei, quando eu estava no segundo ano do colegial. Aliás, o Bernardinho era meu levantador na seleção carioca. O Bebeto de Freitas era o técnico. Por outro lado, eu estudava muito e, desde o primeiro científico, lá pelos 15 anos, já tinha um grupo de estudos de física. Falávamos de movimento retilíneo uniforme, essas coisas todas, mas o nosso negócio era, toda semana, ler e discutir os artigos da Scientific American e livros de divulgação científica um pouco mais técnicos. Lemos juntos um livro do próprio Einstein chamado Princípios da relatividade.

E havia a orientação de alguém?

Não, fazíamos tudo sozinhos mesmo. Não tínhamos um guru. Mas, em geral, eu imagino que os professores do Ensino Médio possam ajudar grupos de estudo indicando leituras. Quisera eu que, na minha época de aluno, houvesse os livros de divulgação científica que existem hoje! Para mim, foi uma certa batalha tomar a decisão sobre que caminho seguir. Eu acabei fazendo Engenharia Química por dois anos e só depois me transferi para o curso de Física. Se eu tivesse lido esses livros quando era criança, aos 15 anos não teria a menor dúvida de que era isso mesmo que queria fazer.

Além da falta de livros, o senhor teve de enfrentar a pressão da família quando optou por seguir carreira numa área de ciência pura?

Não quero causar uma revolução nas famílias, mas acho que ciência no Brasil não é nenhum bicho-papão. Se você for bom, tiver aptidão e realmente for uma pessoa séria, ou seja, alguém que quer realmente estudar, que tem paciência para fazer uma lista de exercícios ou se reúna com os amigos como eu fiz, não vejo por que não pode ter uma carreira de cientista no Brasil. Existem várias pessoas nas universidades para provar que essa é uma carreira possível, o que não significa que seja fácil. As pessoas têm uma certa ilusão de que nos Estados Unidos tudo é a maior maravilha. Só para dar um exemplo, na minha época, havia 357 candidatos para uma vaga na universidade! O mercado lá também é difícil. O que existe lá e que, infelizmente, ainda não existe aqui — mas acho que isso vai mudar — é a absorção de cientistas pelo mercado de trabalho, e não somente pelas universidades e escolas. Muitas empresas, consultorias, financiadoras e empresas do mercado financeiro estão contratando físicos e matemáticos. Eu tenho vários amigos em Wall Street hoje em dia. Por quê? Porque eles fazem modelagem de sistemas.

Se você tem aptidão e é dedicado — porque física não é ficar olhando estrela, há uma certa ilusão poética com a ciência, porque é preciso trabalhar muito para ser cientista —, meu conselho é que você vá em frente e faça o que gosta.

Com meu pai mesmo, tive um certo atrito quando saí do curso de Engenharia para o de Física. Ele não gostou dessa idéia nem um pouco. Eu falei que ia sair da Universidade Federal do Rio de Janeiro para fazer o curso de Física da PUC-RJ, que era o melhor na época. Ele respondeu que não ia pagar, eu que me virasse. Eu fui e me virei. Pena que ele não esteja aqui para ver o que aconteceu com o filho rebelde (risos).