Em 1931, o padre e astrofísico belga Georges Lemaître propôs uma idéia que soava quase absurda: no início do tempo, o Universo teria sido um núcleo atômico gigantesco, prestes a se desintegrar, como os núcleos de átomos de urânio ou plutônio. Segundo Lemaître, esse núcleo deveria ser considerado como o estado inicial do Universo. Com o tempo ele teria se desintegrado, gerando vários tipos de radiação e partículas -os materiais constituintes do Universo primordial, muito anteriores à existência de átomos comuns, como o de hidrogênio.
Durante o processo de desintegração, o átomo e seus detritos radioativos teriam ocupado um volume cada vez maior, que Lemaître associou com o volume do Universo. Em sua "visão" da origem cósmica, o espaço e o tempo seriam criados conjuntamente com a desintegração do átomo primordial. Prudentemente, Lemaître não adiantou qualquer sugestão ou mecanismo para o aparecimento de seu átomo primordial.
Essa questão, conhecida como a Primeira Causa, continua sendo debatida até hoje: quem foi o "agente" ou a causa física que viabilizou todas essas outras causas? Lemaître se inspirou nos resultados do astrônomo americano Edwin Hubble, que em 1929 mostrou que o Universo está em expansão -quanto mais longe a galáxia, maior a velocidade com que ela se afasta. (Um observador em qualquer outro local concluiria o mesmo. Não existe um centro no Universo, todos os pontos sendo equivalentes, como é o caso na superfície de uma esfera.)
Portanto, raciocinou Lemaître, se olharmos para o passado da história cósmica, quanto mais jovem o Universo, mais aglomerada estaria a sua matéria. É possível imaginar um momento em que a matéria do Universo ocupou um volume mínimo, atingindo altíssima densidade: esse seria o átomo primordial de Lemaître. Na época, era perfeitamente razoável supor que a densidade máxima da matéria era a dos núcleos atômicos, de dezenas de bilhões de gramas por centímetro cúbico, equivalente a uma montanha espremida em um cubo de açúcar.
A idéia de um Universo com uma origem e uma evolução temporal inspirou alguns e causou aversão em outros. Em particular, três físicos da Universidade de Cambridge (Reino Unido) propuseram, entre 1948 e 1950, um modelo alternativo, o Estado Estacionário, no qual o Universo não teria tido uma origem: ele existiria eternamente e, em média, aparentaria ser sempre o mesmo. Ora, um Universo infinitamente velho não tem um momento de criação, o que resolve a questão da Primeira Causa.
O Estado Estacionário foi proposto na mesma época do modelo do Big Bang, uma adaptação mais concreta das idéias de Lemaître que inclui uma modificação fundamental: que, em sua infância, o Universo não só teria sido extremamente denso, mas, também, extremamente quente. Ambos os modelos fizeram suposições cruciais, justificadas apenas subjetivamente. O modelo do Estado Estacionário supõe que, para tornar a expansão do Universo compatível com a idéia de um Universo em média idêntico, a matéria teria de ser criada na mesma proporção em que a expansão a dilui (daí o nome, "Estado Estacionário").
Essa criação de matéria viola a lei da conservação de energia (energia e matéria aqui são usadas conjuntamente). O trio de ingleses argumentou que a violação era tão pequena que não poderia ser detectada. Como toda medida tem uma precisão limitada, só se pode afirmar que a energia é conservada dentro dessa precisão. Ou seja, talvez ela seja violada, mas não podemos sabê-lo. Já o modelo do Big Bang, conforme sua proposição por George Gamow e seus colaboradores, supõe uma receita para a matéria que preenchesse o Universo inicialmente (prótons, nêutrons, elétrons e radiação), sem se preocupar, tal como Lemaître, com a origem dessa matéria. Para eles, o importante era o que eles poderiam prever com o seu modelo. Portanto, enquanto um modelo tentou resolver a questão da Primeira Causa supondo um Universo infinitamente velho, o outro deixou a questão de lado, adotando uma postura mais pragmática.
Hoje, o modelo do Estado Estacionário foi deixado de lado, pois é incapaz de explicar certas propriedades do Universo. Já o modelo do Big Bang vem sendo coroado de sucesso. O que deixa, mais uma vez, a questão da Primeira Causa. Mas essa discussão fica para outra semana.
quarta-feira, 6 de junho de 2001
domingo, 3 de junho de 2001
O astrônomo e o papa
Poucos episódios na longa história de conflitos entre a ciência e a religião são tão conhecidos como o que ocorreu entre o grande cientista italiano Galileu Galilei e a Igreja Católica durante as primeiras décadas do século 17. De um lado, temos Galileu, o cientista mais respeitado da Itália, brilhante e arrogante, sua personalidade uma complexa mistura de um aguçado racionalismo e uma profunda fé. Do outro, a Igreja Católica, que na época passava por sérios problemas devido à emergência da Reforma protestante, que acusava o papa, os bispos e os cardeais de corrupção e decadência. Essa não era uma boa hora para desafiar a autoridade eclesiástica. Mas foi exatamente isso o que fez Galileu.
Em 1609, Galileu soube da invenção do telescópio por um fabricante de lentes holandês. Astutamente, apoderou-se da idéia, construindo seu próprio telescópio, bem mais potente do que os existentes na Holanda. Seu plano era vendê-lo para o Senado de Veneza, na época uma importante potência marítima. Galileu convenceu o Senado da importância do telescópio como arma de defesa, já que ele permitia a identificação de navios inimigos a distâncias bem maiores do que as perceptíveis a olho nu.
Mas Galileu não era apenas um bom homem de negócios. Ele foi o primeiro a apontar o telescópio para os céus, descobrindo mundos jamais vistos. Entre as suas descobertas cito apenas duas, as irregularidades na superfície da Lua e as quatro maiores luas de Júpiter.
Ambas descobertas iam de encontro às idéias de Aristóteles, que, mesmo tendo sido elaborados 2.000 anos antes, ainda eram fielmente ensinadas nas universidades. Mais ainda, a igreja havia forjado uma aliança com o aristotelismo, baseando sua teologia na premissa de que a Terra é o centro do cosmo e de que ela é imóvel. Segundo Aristóteles, a Lua, os planetas e as estrelas seriam feitos de éter, uma substância que não encontramos aqui na Terra. E todos os corpos celestes girariam em torno da Terra, carregados por esferas cristalinas, invisíveis aos olhos. Se a Lua tinha montanhas e vales, não poderia ser tão diferente da Terra, concluiu Galileu. E as esferas cristalinas certamente teriam sido estilhaçadas pelas luas de Júpiter.
Suas descobertas o convenceram da veracidade das idéias de Copérnico, de que o Sol era o centro do cosmo, e que a Terra era apenas um planeta entre os demais. (Se bem que Copérnico manteve as esferas cristalinas em seu modelo do Sistema Solar.) Como Galileu poderia conciliar o que seus olhos viam tão claramente com a estrutura dos céus apresentada pela igreja, baseada nas interpretações teológicas defendidas pelo clero? Como conciliar a fé e a razão?
Galileu não teve dúvida: use a razão para descrever a natureza e seus fenômenos e reveja, se necessário, as interpretações teológicas baseadas em observações errôneas do mundo. Afinal, argumentou Galileu, nossas interpretações da palavra de Deus podem estar equivocadas, mesmo que Ele jamais erre. Claro que os líderes eclesiásticos não gostaram de ter sua teologia ameaçada por um astrônomo -a autoridade da igreja já estava abalada o suficiente pela Reforma.
Mesmo após ter recebido uma ordem para abandonar tais opiniões em 1616, Galileu resolveu renovar o ataque quando seu amigo, o cardeal Maffeo Barberini, tornou-se o papa Urbano 8º. Seu plano era apresentar uma prova irrefutável do movimento da Terra, baseada em sua explicação das marés. Urbano concordou que Galileu escrevesse um livro sobre seus argumentos, contanto que ele incluísse a possibilidade de que Deus pudesse milagrosamente gerar as marés em uma Terra imóvel todos os dias.
Galileu pôs as opiniões do papa na voz de um personagem chamado Simplício, com o óbvio intuito de ridicularizá-lo. Como resultado, foi detido pela Inquisição e, em 1633, forçado (após visitar um calabouço com vários instrumentos de tortura) a renunciar a suas opiniões. A igreja venceu a batalha, mas, claro, perdeu a guerra: em 1642, ano em que morreu Galileu, nasceu Isaac Newton, que comprovaria as idéias do florentino.
Por que Galileu insistiu em contrariar a igreja? Ao que tudo indica, sua missão era dupla: fazer justiça às descobertas da razão e salvar a igreja de futuros embaraços. Para ele, a grandiosidade da obra divina não podia ser limitada por interpretações arbitrárias da Bíblia. Ela estava escrita nas estrelas.
Em 1609, Galileu soube da invenção do telescópio por um fabricante de lentes holandês. Astutamente, apoderou-se da idéia, construindo seu próprio telescópio, bem mais potente do que os existentes na Holanda. Seu plano era vendê-lo para o Senado de Veneza, na época uma importante potência marítima. Galileu convenceu o Senado da importância do telescópio como arma de defesa, já que ele permitia a identificação de navios inimigos a distâncias bem maiores do que as perceptíveis a olho nu.
Mas Galileu não era apenas um bom homem de negócios. Ele foi o primeiro a apontar o telescópio para os céus, descobrindo mundos jamais vistos. Entre as suas descobertas cito apenas duas, as irregularidades na superfície da Lua e as quatro maiores luas de Júpiter.
Ambas descobertas iam de encontro às idéias de Aristóteles, que, mesmo tendo sido elaborados 2.000 anos antes, ainda eram fielmente ensinadas nas universidades. Mais ainda, a igreja havia forjado uma aliança com o aristotelismo, baseando sua teologia na premissa de que a Terra é o centro do cosmo e de que ela é imóvel. Segundo Aristóteles, a Lua, os planetas e as estrelas seriam feitos de éter, uma substância que não encontramos aqui na Terra. E todos os corpos celestes girariam em torno da Terra, carregados por esferas cristalinas, invisíveis aos olhos. Se a Lua tinha montanhas e vales, não poderia ser tão diferente da Terra, concluiu Galileu. E as esferas cristalinas certamente teriam sido estilhaçadas pelas luas de Júpiter.
Suas descobertas o convenceram da veracidade das idéias de Copérnico, de que o Sol era o centro do cosmo, e que a Terra era apenas um planeta entre os demais. (Se bem que Copérnico manteve as esferas cristalinas em seu modelo do Sistema Solar.) Como Galileu poderia conciliar o que seus olhos viam tão claramente com a estrutura dos céus apresentada pela igreja, baseada nas interpretações teológicas defendidas pelo clero? Como conciliar a fé e a razão?
Galileu não teve dúvida: use a razão para descrever a natureza e seus fenômenos e reveja, se necessário, as interpretações teológicas baseadas em observações errôneas do mundo. Afinal, argumentou Galileu, nossas interpretações da palavra de Deus podem estar equivocadas, mesmo que Ele jamais erre. Claro que os líderes eclesiásticos não gostaram de ter sua teologia ameaçada por um astrônomo -a autoridade da igreja já estava abalada o suficiente pela Reforma.
Mesmo após ter recebido uma ordem para abandonar tais opiniões em 1616, Galileu resolveu renovar o ataque quando seu amigo, o cardeal Maffeo Barberini, tornou-se o papa Urbano 8º. Seu plano era apresentar uma prova irrefutável do movimento da Terra, baseada em sua explicação das marés. Urbano concordou que Galileu escrevesse um livro sobre seus argumentos, contanto que ele incluísse a possibilidade de que Deus pudesse milagrosamente gerar as marés em uma Terra imóvel todos os dias.
Galileu pôs as opiniões do papa na voz de um personagem chamado Simplício, com o óbvio intuito de ridicularizá-lo. Como resultado, foi detido pela Inquisição e, em 1633, forçado (após visitar um calabouço com vários instrumentos de tortura) a renunciar a suas opiniões. A igreja venceu a batalha, mas, claro, perdeu a guerra: em 1642, ano em que morreu Galileu, nasceu Isaac Newton, que comprovaria as idéias do florentino.
Por que Galileu insistiu em contrariar a igreja? Ao que tudo indica, sua missão era dupla: fazer justiça às descobertas da razão e salvar a igreja de futuros embaraços. Para ele, a grandiosidade da obra divina não podia ser limitada por interpretações arbitrárias da Bíblia. Ela estava escrita nas estrelas.
domingo, 27 de maio de 2001
Sobre os campos
Os campos quânticos volta e meia aparecem citados em livros e filmes esotéricos
O conceito de campo é um desses que, quando usados fora de contexto, dão vazão a mil e uma distorções. Claro, falo aqui dos campos da física, não dos de esportes. Eu me lembro, quando era garoto, de assistir à série "Perdidos no Espaço", e de como a espaçonave deles -acho que se chamava Júpiter 2- tinha um campo de força que a protegia de eventuais invasores, uma espécie de escudo invisível e muito eficiente.
Essa noção de campo de força era mesmo meio mágica e parecia ser coisa do futuro, de ficção científica. Mal sabia eu então que nosso próprio planeta também tem um campo de força, no caso o campo magnético terrestre, que nos protege de outros invasores do espaço, os raios cósmicos e a radiação e as partículas vindas do Sol. Foi durante o século 19 que o conceito de campo tomou forma, a partir dos trabalhos do inglês Michael Faraday e do escocês James Clerk Maxwell.
Faraday era o físico experimental por excelência, brilhante em sua intuição sobre as propriedades da eletricidade e do magnetismo. Foi ele quem descobriu que o magnetismo pode gerar uma corrente elétrica. O experimento é bem simples: basta ter um imã e um fio circular. Passando o imã dentro do fio, como uma bola de basquete no aro da cesta, cria-se uma corrente elétrica no fio. O essencial aqui é que o imã tem de estar em movimento. Faraday visualizou o resultado de sua experiência através do que chamou de "linhas de força", representações espaciais da presença da eletricidade e do magnetismo nos objetos.
Por exemplo, uma carga elétrica esférica tem linhas de força que emanam radialmente do seu centro, feito cabelos no estilo punk. Maxwell generalizou as idéias de Faraday, criando o conceito de campo. Essencialmente, o campo reflete a presença de alguma fonte no espaço à sua volta. Por exemplo, o campo da carga elétrica é esse conjunto de linhas de força radiais. Mesmo sem vermos a carga elétrica, podemos sentir sua presença por meio de seu campo.
Basta aproximarmos outra carga elétrica dela e observaremos que, se for positiva, será repelida, e se for negativa, será atraída. Maxwell obteve as equações que descrevem o comportamento dos campos elétricos e magnéticos criados por cargas e imãs, mostrando que são manifestações de uma coisa só, o campo eletromagnético.
Eis outro exemplo de campo. Você é uma fonte de calor. Aproxime a mão de sua testa. Você sentirá calor emanando dela; quanto mais longe da testa, menor a temperatura. (A menos, claro, que esteja muito quente no quarto. Vamos supor que a temperatura do quarto seja de uns 15 graus Celsius, bem mais baixa do que os 36,5 graus de um ser humano normal.) Existe um campo de temperatura à sua volta, cuja intensidade diminui em função da distância.
Com o desenvolvimento da física atômica, o conceito de campo ganhou ainda mais importância. Hoje os físicos representam as partículas elementares da matéria (elétrons, quarks etc.) como sendo flutuações de um campo, no caso, do campo dos elétrons e dos quarks. É comum não se falar mais de partículas, apenas de seus campos associados e de como eles interagem entre si. Tudo isso ocorre a distâncias subatômicas, completamente fora do alcance dos nossos sentidos e sem nenhum efeito macroscópico.
Esses são os campos quânticos, que volta e meia aparecem citados em livros e filmes esotéricos. Ao que tudo indica, sua ação só é relevante em escalas submicroscópicas. A união espiritual do homem com o cosmo ocorre por meio de nossa busca por significados. Aí sim a física pode oferecer um caminho, uma visão de mundo.
O conceito de campo é um desses que, quando usados fora de contexto, dão vazão a mil e uma distorções. Claro, falo aqui dos campos da física, não dos de esportes. Eu me lembro, quando era garoto, de assistir à série "Perdidos no Espaço", e de como a espaçonave deles -acho que se chamava Júpiter 2- tinha um campo de força que a protegia de eventuais invasores, uma espécie de escudo invisível e muito eficiente.
Essa noção de campo de força era mesmo meio mágica e parecia ser coisa do futuro, de ficção científica. Mal sabia eu então que nosso próprio planeta também tem um campo de força, no caso o campo magnético terrestre, que nos protege de outros invasores do espaço, os raios cósmicos e a radiação e as partículas vindas do Sol. Foi durante o século 19 que o conceito de campo tomou forma, a partir dos trabalhos do inglês Michael Faraday e do escocês James Clerk Maxwell.
Faraday era o físico experimental por excelência, brilhante em sua intuição sobre as propriedades da eletricidade e do magnetismo. Foi ele quem descobriu que o magnetismo pode gerar uma corrente elétrica. O experimento é bem simples: basta ter um imã e um fio circular. Passando o imã dentro do fio, como uma bola de basquete no aro da cesta, cria-se uma corrente elétrica no fio. O essencial aqui é que o imã tem de estar em movimento. Faraday visualizou o resultado de sua experiência através do que chamou de "linhas de força", representações espaciais da presença da eletricidade e do magnetismo nos objetos.
Por exemplo, uma carga elétrica esférica tem linhas de força que emanam radialmente do seu centro, feito cabelos no estilo punk. Maxwell generalizou as idéias de Faraday, criando o conceito de campo. Essencialmente, o campo reflete a presença de alguma fonte no espaço à sua volta. Por exemplo, o campo da carga elétrica é esse conjunto de linhas de força radiais. Mesmo sem vermos a carga elétrica, podemos sentir sua presença por meio de seu campo.
Basta aproximarmos outra carga elétrica dela e observaremos que, se for positiva, será repelida, e se for negativa, será atraída. Maxwell obteve as equações que descrevem o comportamento dos campos elétricos e magnéticos criados por cargas e imãs, mostrando que são manifestações de uma coisa só, o campo eletromagnético.
Eis outro exemplo de campo. Você é uma fonte de calor. Aproxime a mão de sua testa. Você sentirá calor emanando dela; quanto mais longe da testa, menor a temperatura. (A menos, claro, que esteja muito quente no quarto. Vamos supor que a temperatura do quarto seja de uns 15 graus Celsius, bem mais baixa do que os 36,5 graus de um ser humano normal.) Existe um campo de temperatura à sua volta, cuja intensidade diminui em função da distância.
Com o desenvolvimento da física atômica, o conceito de campo ganhou ainda mais importância. Hoje os físicos representam as partículas elementares da matéria (elétrons, quarks etc.) como sendo flutuações de um campo, no caso, do campo dos elétrons e dos quarks. É comum não se falar mais de partículas, apenas de seus campos associados e de como eles interagem entre si. Tudo isso ocorre a distâncias subatômicas, completamente fora do alcance dos nossos sentidos e sem nenhum efeito macroscópico.
Esses são os campos quânticos, que volta e meia aparecem citados em livros e filmes esotéricos. Ao que tudo indica, sua ação só é relevante em escalas submicroscópicas. A união espiritual do homem com o cosmo ocorre por meio de nossa busca por significados. Aí sim a física pode oferecer um caminho, uma visão de mundo.
domingo, 20 de maio de 2001
Visitantes extraterrestres
Poucos assuntos são mais fascinantes do que a possibilidade de vida extraterrestre. Dezenas de milhões de pessoas no mundo inteiro afirmam ter visto objetos voadores não-identificados. Milhões afirmam não só terem visto os Ovnis como terem entrado neles, na maioria das vezes sequestrados por seres extraterrestres extremamente curiosos, em particular sobre a biologia reprodutora humana. "Fotos" de discos voadores, de charutos voadores, de espaçonaves das formas mais diversas aparecem todas as semanas em jornais e revistas. Mais recentemente, a série de TV "Arquivo X", com seus agentes do FBI lutando contra uma aliança entre setores do governo norte-americano e invasores alienígenas, vem hipnotizando audiências na América do Norte e do Sul. Por que esse interesse enorme por seres extraterrestres? E, afinal, onde eles estão?As respostas a essas perguntas podem facilmente encher vários livros. (E já o fizeram, como, por exemplo, o livro do astrônomo americano Carl Sagan "O Mundo Assombrado por Demônios", ou o do físico inglês Paul Davies "O Quinto Milagre".) Hoje, gostaria de tratar mais da segunda questão: onde estão os extraterrestres? Mais precisamente, por que os cientistas não acreditam nos depoimentos de tanta gente? As razões são várias e gostaria de examinar algumas delas: a maioria absoluta das milhões de histórias de sequestro por seres extraterrestres contém idéias semelhantes. Uma luz intensa aparece no quarto da vítima à noite, a vítima "flutua" em direção à espaçonave, onde ela é sujeita a vários exames médicos, em geral focados nos seus órgãos sexuais. Após essas torturas, a vítima "flutua" de volta para a sua cama. Apesar de as vítimas desses sequestros jurarem que suas experiências realmente aconteceram, às vezes sendo profundamente traumatizadas por elas, jamais são capazes de fornecer uma prova concreta de um contato com outros seres vivos, por exemplo algum aparelho ou objeto que tenha sido manufaturado em outro planeta. Tudo se passa como em um daqueles sonhos extremamente reais, que fazem confundir o que é sonho e o que é realidade mesmo após acordar. Por que esses seres extraterrestres, inteligentes o suficiente para desenvolver uma tecnologia de transporte interestelar, têm de repetir as mesmas experiências milhares de vezes? Nossa biologia não é assim tão complicada. Por que eles jamais contatam líderes políticos ou cientistas para trocar informações mais relevantes, preferindo aparecer sorrateiramente na calada da noite ou em lugares remotos do planeta? Por que algumas de suas espaçonaves caem ao chegar aqui, após viajarem por sabe-se lá quantos anos-luz? Eu não duvido da honestidade de muitas dessas pessoas que juram ter sido sequestradas. Mas, na ausência de provas concretas, é mais fácil atribuir suas experiências a alguma forma de alucinação do que a um sequestro por um visitante extraterrestre. Visitantes noturnos foram amplamente documentados a partir da Idade Média e até bastante recentemente, mas eles eram atribuídos a demônios que atormentavam suas vítimas sexualmente. Nossa galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro e mais de 10 bilhões de anos de existência. Desde a sua formação, um raio de luz poderia tê-la atravessado de ponta a ponta 100 mil vezes. Se nós supuséssemos que apenas uma estrela em cada bilhão tem planetas onde a vida inteligente se desenvolveu, nossa galáxia teria centenas de civilizações inteligentes. Certamente, algumas delas teriam se desenvolvido bem antes de nós, talvez até antes do nascimento do Sol há 5 bilhões de anos. Essas civilizações teriam tido bilhões de anos para desenvolver sua tecnologia e viajar pela galáxia, colonizando planetas pelo caminho. Mesmo que suas espaçonaves viajassem a apenas 10% da velocidade da luz, elas poderiam ter atravessado a galáxia inteira milhares de vezes. Será que nós somos assim tão insignificantes que fomos esquecidos pelos extraterrestres? É possível, mas improvável. Será que os extraterrestres existem, mas não têm interesse em colonizar a galáxia? É possível, mas difícil de confirmar. Ninguém mais do que os cientistas adorariam confirmar a existência de vida extraterrestre, especialmente vida inteligente. Mas, enquanto não tivermos provas concretas, temos de nos manter céticos.
domingo, 13 de maio de 2001
A célula e o tribunal
Pesquisa com embrião deve ser debatida sem viés religioso
Dia 20 de abril de 2007 ficará registrado como a data em que o Supremo Tribunal Federal (STF) realizou, pela primeira vez nos seus 178 anos de história, uma audiência pública. Nada como a transparência para alavancar o processo democrático que, sem ela, é inviável. A pauta não poderia ter sido mais apropriada e relevante: a decisão sobre o uso de células-tronco embrionárias nas pesquisas que visam desenvolver curas para uma série de doenças que matam ou incapacitam milhões de pessoas, do mal de Parkinson e do diabetes às paralisias causadas por danos à medula espinhal.
Fiquei orgulhoso quando soube que 96% dos senadores e 85% dos deputados federais aprovaram a passagem da Lei de Biossegurança em 2005, e que o Presidente da República fez o mesmo. Decisões como esta estão sendo duplicadas pelo mundo afora, pelo menos nos países que levam a pesquisa científica a sério, dada a promessa clínica desses futuros tratamentos. Mas meu orgulho durou pouco. Foi durante a sessão aberta do STF, onde 34 cientistas foram convidados para depor sobre a questão das células-tronco e suas implicações éticas, que a natureza do processo ficou clara.
Primeiro, é importante lembrar que a lei parou no STF devido à ação do subprocurador-geral da República, Cláudio Fonteles, que a considera inconstitucional. Seu argumento, semelhante ao de grupos conservadores aliados da Igreja Católica, é que assim que o espermatozóide funde-se ao óvulo, está se falando de um ser vivo: destruir o embrião para extrair-lhe as células-tronco seria assassiná-lo. A questão debatida assiduamente pelos cientistas, e que monopoliza a opinião pública, é determinar onde começa a vida.
Entretanto, a resposta é completamente irrelevante para este debate. Isto por que não se está propondo a criação de fábricas de embriões para extração de suas células-tronco, a clonagem de humanos ou outros cenários funestos que incitam os piores pesadelos de livros e filmes de ficção científica. O que se propõe é a utilização dos embriões que seriam descartados por clínicas de reprodução por serem inviáveis, como argumentou a pró-reitora de pesquisa da USP, a geneticista Mayana Zatz.
Que fim mais digno pode ter um embrião condenado à destruição do que participar de uma pesquisa que tem o potencial de salvar milhões de pessoas? A escolha me parece semelhante, ao menos em parte, à dos que doam seus órgãos para transplantes. Ao menos partes de seus corpos poderão ajudar aqueles em necessidade, em vez de apodrecerem sob a terra ou de serem cremadas. Focar o debate constitucional na questão de onde começa a vida é desviá-lo para o inevitável conflito religioso, tirando seu mérito científico.
Não surpreende que Fonteles, franciscano, tenha acusado a doutora Zatz, judia, de ser influenciada por sua religião, que diria que a vida começa no nascimento e não na fecundação. Ora, é claro então que a posição de Fonteles é baseada em sua fé e não em qualquer consideração científica. A primeira audiência pública do STF, um momento histórico para o Brasil, transformou-se numa troca de acusações de cunho religioso.
Enquanto isso, milhões de pessoas continuam morrendo e os embriões apodrecendo nos congeladores ou no lixo. A questão do uso de embriões decretados inviáveis para reprodução na pesquisa médica deve ser separada da questão religiosa. A missão da ciência é aliviar o sofrimento humano. A da religião também. A única inconstitucionalidade aqui é ir contra os votos dos representantes do povo e impedir que essa missão seja cumprida.
Trinta anos de supersimetria
O mundo está repleto de simetrias, e o ser humano é fascinado por elas. Nosso corpo é simétrico em relação a um eixo vertical imaginário passando pelo centro de nossa cabeça. Um lado é (quase) idêntico ao outro. O mesmo com uma borboleta. É difícil pensar em algum animal que não tenha alguma simetria em sua forma. Ou flores. Ou conchas. De fato, é difícil atribuirmos o conceito de beleza a algo que não exiba alguma simetria. Esse senso estético é talvez um dos melhores exemplos de como a matemática da natureza está imbuída em nossas percepções.
Outros exemplos de simetria são os que nós mesmos construímos, na tentativa de aliar a estética do mundo natural ao funcionalismo dos objetos que usamos em nosso dia a dia. Dê uma rápida olhada à sua volta e observe como você está cercado de simetria por todos os lados. Imagine se cada um desses objetos fosse assimétrico, mesas, portas e molduras tortas, papéis de parede sem padrões repetitivos, cada ladrilho de um tamanho diferente (nesse caso o chão teria vários buracos) e por aí a fora. Partindo desse mundo concreto para a representação simbólica do mundo que usamos nas ciências naturais, a simetria torna-se também extremamente útil.
A física atômica e nuclear depende crucialmente da existência de simetrias. Alguns estados atômicos exibem simetrias esféricas, outros parecem mais com cilindros. Sem a existência dessas simetrias, seria praticamente impossível obtermos uma descrição quantitativa de suas propriedades. No mundo das partículas subatômicas, várias simetrias aparecem em suas interações, nas forças que essas partículas exercem entre si. Um elétron, com sua carga elétrica negativa, repele outro elétron. Essa e outras forças entre partículas são mediadas por outras partículas. No caso dos elétrons, essas partículas são os fótons, pequenos "pacotes" de radiação eletromagnética.
Portanto, falamos de dois tipos de partículas, as partículas de matéria e as partículas de força. A simetria de uma força está diretamente ligada ao número de seus mediadores. No caso da repulsão eletromagnética entre os elétrons, só existe um tipo de partícula, o fóton. No caso da força nuclear forte, que mantém os quarks coesos dentro de prótons e nêutrons, os mediadores são oito. E, no caso da força nuclear fraca, responsável pela radioatividade, eles são três. Essas simetrias não são reveladas no espaço concreto, mas no espaço matemático onde essas teorias são formuladas. Mas elas continuam sendo simetrias, mesmo que nós não possamos vê-las diretamente.
A teoria que descreve como as partículas interagem através dessas três forças, o Modelo Padrão, é extremamente bem-sucedida. Mas várias questões permanecem em aberto, indicando que existe algo além dela. Por exemplo, não entendemos por que as três forças entre as partículas de matéria (e a gravidade também, a quarta) têm intensidades tão diferentes, ou por que as massas das partículas são tão diferentes, ou o que acontece a distâncias milhões de vezes menores do que um próton. Aqui entra a supersimetria.
Criada independentemente nos dois lados da "cortina de ferro" no início dos anos 70, a supersimetria dá o passo definitivo na busca por um princípio que possa unificar os dois tipos de partículas na natureza, as de matéria (elétrons, quarks etc.) e as de força (fóton, etc.). Daí o prefixo "super". Segundo as teorias supersimétricas, cada partícula tem uma companheira que é o seu complemento. A companheira supersimétrica de uma partícula de matéria é uma partícula de força, e vice-versa.
O que se mostrou, em mais de 30 mil artigos publicados sobre o assunto nos últimos 30 anos, é que a supersimetria pode responder a várias das perguntas que afligem o Modelo Padrão. Uma consequência imediata da supersimetria é que ela dobra o número de partículas existentes. Até agora, não observamos nenhuma das duplicatas. Mas isso não é, ainda, um problema. Essas companheiras supersimétricas são bem mais maciças do que as partículas normais e seriam invisíveis em nossos experimentos atuais.
Mas não por muito tempo. Até o fim da década, uma máquina sendo construída na Suíça terá energias altas o suficiente para "produzir" partículas supersimétricas. Ou não. Afinal, mesmo que a supersimetria seja muito elegante, nem todas as simetrias matematicamente belas existem no mundo real.
Outros exemplos de simetria são os que nós mesmos construímos, na tentativa de aliar a estética do mundo natural ao funcionalismo dos objetos que usamos em nosso dia a dia. Dê uma rápida olhada à sua volta e observe como você está cercado de simetria por todos os lados. Imagine se cada um desses objetos fosse assimétrico, mesas, portas e molduras tortas, papéis de parede sem padrões repetitivos, cada ladrilho de um tamanho diferente (nesse caso o chão teria vários buracos) e por aí a fora. Partindo desse mundo concreto para a representação simbólica do mundo que usamos nas ciências naturais, a simetria torna-se também extremamente útil.
A física atômica e nuclear depende crucialmente da existência de simetrias. Alguns estados atômicos exibem simetrias esféricas, outros parecem mais com cilindros. Sem a existência dessas simetrias, seria praticamente impossível obtermos uma descrição quantitativa de suas propriedades. No mundo das partículas subatômicas, várias simetrias aparecem em suas interações, nas forças que essas partículas exercem entre si. Um elétron, com sua carga elétrica negativa, repele outro elétron. Essa e outras forças entre partículas são mediadas por outras partículas. No caso dos elétrons, essas partículas são os fótons, pequenos "pacotes" de radiação eletromagnética.
Portanto, falamos de dois tipos de partículas, as partículas de matéria e as partículas de força. A simetria de uma força está diretamente ligada ao número de seus mediadores. No caso da repulsão eletromagnética entre os elétrons, só existe um tipo de partícula, o fóton. No caso da força nuclear forte, que mantém os quarks coesos dentro de prótons e nêutrons, os mediadores são oito. E, no caso da força nuclear fraca, responsável pela radioatividade, eles são três. Essas simetrias não são reveladas no espaço concreto, mas no espaço matemático onde essas teorias são formuladas. Mas elas continuam sendo simetrias, mesmo que nós não possamos vê-las diretamente.
A teoria que descreve como as partículas interagem através dessas três forças, o Modelo Padrão, é extremamente bem-sucedida. Mas várias questões permanecem em aberto, indicando que existe algo além dela. Por exemplo, não entendemos por que as três forças entre as partículas de matéria (e a gravidade também, a quarta) têm intensidades tão diferentes, ou por que as massas das partículas são tão diferentes, ou o que acontece a distâncias milhões de vezes menores do que um próton. Aqui entra a supersimetria.
Criada independentemente nos dois lados da "cortina de ferro" no início dos anos 70, a supersimetria dá o passo definitivo na busca por um princípio que possa unificar os dois tipos de partículas na natureza, as de matéria (elétrons, quarks etc.) e as de força (fóton, etc.). Daí o prefixo "super". Segundo as teorias supersimétricas, cada partícula tem uma companheira que é o seu complemento. A companheira supersimétrica de uma partícula de matéria é uma partícula de força, e vice-versa.
O que se mostrou, em mais de 30 mil artigos publicados sobre o assunto nos últimos 30 anos, é que a supersimetria pode responder a várias das perguntas que afligem o Modelo Padrão. Uma consequência imediata da supersimetria é que ela dobra o número de partículas existentes. Até agora, não observamos nenhuma das duplicatas. Mas isso não é, ainda, um problema. Essas companheiras supersimétricas são bem mais maciças do que as partículas normais e seriam invisíveis em nossos experimentos atuais.
Mas não por muito tempo. Até o fim da década, uma máquina sendo construída na Suíça terá energias altas o suficiente para "produzir" partículas supersimétricas. Ou não. Afinal, mesmo que a supersimetria seja muito elegante, nem todas as simetrias matematicamente belas existem no mundo real.
domingo, 6 de maio de 2001
A música das esferas
Durante o século 6 a.C., uma profunda revolução ocorreu na história da humanidade. Grandes pensadores apareceram em vários locais do mundo, propondo idéias que redefiniram o conhecimento. Na China, Lao-Tsé e Confúcio, na Índia, Sidarta Gautama -o Buda-, e, na Grécia, surgiram os primeiros filósofos pré-socráticos. Aliás, o primeiro dos pré-socráticos, Tales de Mileto, foi considerado por Aristóteles como o primeiro dos filósofos. Na Itália, apareceu uma outra escola do pensamento grego, fundada pelo legendário Pitágoras. Muitas das idéias que até hoje influenciam o pensamento ocidental surgiram dos milésios (nome dado aos seguidores de Tales de Mileto) e, principalmente, dos pitagóricos. Nós todos ouvimos falar do teorema de Pitágoras na escola, aquele que diz que a soma dos quadrados dos catetos de um triângulo retângulo é igual ao quadrado da hipotenusa. Para começar, parece certo que esse teorema não foi inventado pelo próprio Pitágoras, mas isso não é tão importante. O que Pitágoras e seus seguidores fizeram vai muito além desse belíssimo teorema. Para os pitagóricos, a estrutura do mundo natural, a ordem que percebemos nos fenômenos e objetos à nossa volta (e mesmo em nossas próprias mentes), pode ser reduzida a relações entre números. Em particular, números inteiros. Segundo fontes secundárias (nenhum dos escritos de Pitágoras sobreviveu), Pitágoras descobriu uma relação entre as notas musicais e os números inteiros examinando como diferentes notas são criadas em um instrumento de cordas, como a lira ou o monocórdio, uma espécie de violão com uma corda só. É fácil fazer o teste com um violão: para obtermos uma oitava mais alta, soamos a corda na metade de seu comprimento, isto é, na razão 2/1. Para uma quinta mais alta, soamos a corda a 2/3 de seu comprimento e assim por diante. Com isso, Pitágoras demonstrou a existência de uma profunda relação entre a música e a matemática. Mais ainda, são precisamente as notas que obedecem a essas razões entre números inteiros que são consonantes (esteticamente belas). A união criada por Pitágoras foi além da relação entre a matemática e as notas musicais, trazendo em si o conceito de harmonia, uma palavra aparentemente criada pelos pitagóricos. Pitágoras abriu o caminho para a ciência como uma descrição quantitativa da natureza, baseada em um arranjo racional dos números inspirado por noções estéticas. Para os pitagóricos, os números representavam a ponte entre a razão humana e a razão divina, a linguagem de codificação do mundo externo e interno. O seu objetivo era atingir o êxtase (outra palavra pitagórica) pela contemplação da dança dos números, a criação de ressonâncias entre as harmonias da natureza e as da mente. A idolatria de Pitágoras pela beleza das relações entre os números não se restringia à Terra. Para ele, o cosmo era um instrumento musical, cujas melodias eram entoadas pelo movimento dos planetas. As distâncias entre os planetas e a Terra obedeciam a razões entre números inteiros que podiam ser identificadas com as notas musicais. O cosmo ressoava com a harmonia das esferas, que aparentemente só Pitágoras podia ouvir (tanto Milton quanto Shakespeare escreveram poemas sobre a harmonia das esferas, mais de 2.000 anos após Pitágoras). A ciência, herdeira de Pitágoras, procura sempre por essa harmonia entre os números e o mundo natural. São incontáveis os exemplos de cientistas inspirados por uma visão essencialmente pitagórica do mundo, por um desejo de estabelecer novas pontes entre a razão humana e a natureza. E cada descoberta, por menor que seja, tem o seu lado de agonia e o seu lado de êxtase. É interessante que a própria idéia de ressonância ocupa um lugar essencial na física moderna, representando uma situação onde um sistema responde com tremenda intensidade a um estímulo causado por um agente externo a ele. É essa a ressonância que buscamos na natureza, nossas mentes tentando decifrar a música das esferas, em busca de uma harmonia maior com o cosmo em que vivemos.
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