domingo, 18 de julho de 2004

Férias no espaço

Que tal começar a planejar as férias de 2020? Destino: o espaço, ou melhor, um vôo a uma altitude de aproximadamente 100 km, considerada a fronteira entre a atmosfera terrestre e o espaço sideral. Preço? Talvez uns US$ 20 mil. Caro, sem dúvida. Mas o preço deverá cair com o tempo. Em 2050 será já bem mais barato. Parece ficção científica, mas não é. Muito em breve, o espaço não será província apenas de astronautas treinados pela Nasa ou organizações governamentais para-militares; o espaço será acessível a qualquer cidadão com dinheiro para pagar a passagem.

A era da exploração privada do espaço, com fins comerciais, começou dia 21 de junho, quando o piloto Mike Melvill, contratado da companhia americana Scaled Composites, alcançou uma altitude de 100 km com o foguete SpaceShipOne. Primeiro, a nave foi alçada a uma altitude de 15 km por um avião chamado White Knight. O foguete foi então liberado e, após planar por alguns instantes, seus jatos, usando um combustível combinando óxido nitroso (usado em carros "envenenados") e borracha, bem menos inflamável do que a mistura de hidrogênio e oxigênio usada pelo ônibus espacial da Nasa, o transportaram acima da atmosfera. O piloto relatou que a experiência foi "quase religiosa". "É uma coisa sensacional, a Terra lá em baixo. Deu para ver a sua curvatura." Ele não chegou a entrar em órbita, pois sua velocidade horizontal era de apenas 1 km por segundo e são necessários 8 km por segundo. Mas ele ficou em queda livre durante três minutos; para ilustrar o efeito, abriu um saco de balas e as deixou flutuando pela cabine até começar a viagem de volta.

Melvill é o primeiro homem a atingir o espaço em veículo construído pela iniciativa privada. Um novo capítulo foi escrito na história da exploração espacial. A empresa para a qual ele trabalha está atrás de um prêmio de US$ 10 milhões, o Prêmio X Ansari, que será dado ao primeiro foguete pilotado por humanos e construído pela iniciativa privada, capaz de carregar o peso equivalente a três pessoas até uma altitude de 100 km duas vezes em duas semanas. Ou seja, o veículo deve não só voar acima da atmosfera terrestre, mas, também, pousar e retornar ao ponto de partida. O veículo SpaceShipOne foi construído com uma doação de US$ 20 milhões de Paul Allen, co-fundador da Microsoft.

Mas a Scaled Composites não é a única empresa atrás do prêmio. Mais de 20 competidores estão inscritos, prometendo muita criatividade. Por exemplo, um grupo do Canadá terá seu foguete lançado do maior balão de hélio já construído. E isso é típico da conquista do ar pelo homem, motivar a iniciativa privada através de prêmios.

O próprio Santos Dumont voou em torno da Torre Eiffel e ganhou um prêmio de 100 mil francos, que doou para caridade. (Ele não precisava do dinheiro.) Em 1927, Charles Lindberg atravessou o Atlântico para ganhar o Prêmio Orteig, de US$ 25 mil. Agora é a vez do Prêmio X Ansari. Claro, o dinheiro é muito menos importante do que a glória do feito e sua repercussão financeira. Não é difícil imaginar que muita gente irá querer correr os riscos inerentes aos vôos espaciais para ter essa experiência "quase religiosa". Há aqui um paralelo entre a exploração marítima e aérea da Terra, que também teve riscos. Até hoje, navios naufragam e aviões caem. Mas o desejo de querer ir além é muito mais forte.

Em um futuro próximo, companhias especializadas irão levar pessoas ao espaço, além da atmosfera terrestre. (A Verig, Viação Espacial Rio Grandense.) Hotéis orbitais serão construídos, estações de banhos em que piscinas de águas térmicas imersas em cabines transparentes permitirão vistas únicas de nosso planeta, enquanto saboreia-se uma caipirinha. A gravidade poderá ser simulada com a rotação do hotel espacial, de modo que os clientes não fiquem flutuando durante todas as suas férias. (Mas quem quiser flutuar pode, em módulos sem rotação.) Dos hotéis orbitais até férias na Lua ou em Marte é só questão de tempo. E com a criatividade e competição de mercado que regem a iniciativa privada, não será nem tanto tempo assim.

domingo, 11 de julho de 2004

Depois de amanhã

Esse deveria ser o título, em português, do filme sobre mudança climática que em inglês se chama "The Day after Tomorrow". A fita já levou pancada de climatologistas do mundo inteiro, pela maneira facilitária com que trata de processos ultracomplexos da atmosfera, mas esta coluna vai se permitir com ela uma generosidade que não teve com a trilogia "Matrix", por exemplo.

Apesar de todas as barbaridades científicas do enredo, é bom avisar, logo de cara, que o filme é apreciável. Vá lá, é de doer o entrecho do pai ausente, depois arrependido, que parte em busca do filho ilhado numa Manhattan soterrada em neve e gelo, mas as imagens...
Com tanta mobília para queimar na Biblioteca Pública de Nova York, a fogueira de livros permanece uma estupidez, também, mas a visão de centenas de milhares de refugiados norte-americanos cruzando o rio Grande e invadindo ilegalmente o México permite esquecê-la rápido.

Mesmo o artifício de fantasiar uma coleção de vórtices gigantescos sobre o hemisfério Norte para explicar a glaciação em cinco minutos aparece como licença cinematográfica aceitável. Mais, ainda, o cargueiro que desliza silencioso e fantasmagórico diante da biblioteca.
De um ponto de vista político atual, é de dar um prazer quase perverso assistir -ainda que só no escuro do cinema- a um presidente norte-americano desculpar-se em cadeia de TV por não ter dado crédito, no devido tempo, a cientistas alarmados com a possibilidade de uma mudança súbita no clima da Terra. E isso em solo estrangeiro -mexicano, para piorar-, agradecendo a generosidade de países que costumava chamar de Terceiro Mundo.

A onda gigantesca que se aproxima da Estátua da Liberdade também é de arrepiar -assim como o ícone nova-iorquino coberto de pingentes de gelo. Idem para a reciclagem da cena da fenda oculta sob a camada de neve, um clássico dos filmes sobre geleiras, que ao se abrir revela o imenso vazio de um shopping center. Cinema é isso, imagens para não esquecer.

Por que não mobilizá-las, então, na propagação de consensos científicos que o governo mais poderoso do planeta se recusa a reconhecer?

Há anos o Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (IPCC, como é conhecido em inglês o grupo de cientistas investido pela ONU) afirma que não há mais dúvidas quanto ao efeito da espécie humana sobre o clima. Veículos, indústrias e usinas termelétricas emitem compostos de carbono que agravam o efeito estufa, retendo mais radiação solar na atmosfera, aquecendo-a além da conta. O IPCC projeta que tal acumulação de gases possa causar um acréscimo de pelo menos 1C até o ano 2100.

Nem por isso George W. Bush e seus amigos da indústria do petróleo dão o braço a torcer. Escolhem estudos e cientistas que se especializaram em levantar dúvidas sobre tais projeções, uma vez que elas são coalhadas de incertezas (como reconhece o próprio IPCC). Constituem uma minoria entre climatologistas, mas -o que fazer?- os americanos simplórios gostam desses heróis quixotescos, que lutam contra tudo e contra todos para afirmar a própria convicção.

Quixote por Quixote, é preferível ver Dennis Quaid espinafrando o presidente dos EUA, numa fita ligeiramente implausível, do que aturar Bush, na vida real, dando uma banana para o resto do mundo.

domingo, 4 de julho de 2004

As formigas, o grilo e as dimensões escondidas

Uma formiga, andando sobre um fio, não tem muita escolha, a não ser andar para frente ou para trás. Uma outra, andando sobre uma bola sempre na mesma direção, irá caminhar em círculos fechados, voltando sempre ao seu ponto de partida.

Em sua inocência de inseto, ela não se dá conta de que está repetindo o mesmo trajeto, espantada, após horas de caminhada carregando uma pesada folha, de como se afastou do formigueiro. De repente, alguém chuta a bola, e formiga e folha voam até bater no fio onde está a outra. Caem as duas no chão e, felizes da vida, percebem que podem se locomover outra vez em duas direções, norte-sul, leste-oeste. "Que alívio, achei que ia ficar sempre andando em linha reta, sem saber como chegar ao formigueiro", diz a primeira. "E eu?" -diz a outra-, "caminhei, caminhei e não sabia aonde estava indo, pois tudo parecia igual."

Um grilo, passando pelas duas, escuta a conversa. "Vocês formigas são muito burras mesmo", diz ele, saltando alegremente sobre as duas. "Aliás, burrice é uma característica de seres bidimensionais. Nós, grilos, somos privilegiados, pois podemos pular, além de andar. E eu digo para vocês, nada como um bom pulo para se sentir em paz com o mundo."

As formigas olham uma para a outra, batem as antenas e resolvem ir embora sem dar bola para o pretensioso grilo. "Que grilo mais metido, só porque ele pode pular, e nós, não, ele se acha todo importante", diz uma delas. "É, grilo é assim mesmo", responde a outra.

Na volta ao formigueiro, elas se deparam com uma árvore tombada. O tronco, já corroído, formava um túnel. Elas resolvem entrar para ver se encontram pulgões para o almoço. "Olha só que engraçado, se eu andar para frente e para trás, esta árvore é igual ao fio onde eu estava", diz uma. "É mesmo", responde a outra. "Se eu andar para o lado, acabo voltando ao ponto de onde comecei, feito o lugar onde eu estava antes."
O grilo, que seguiu as duas, entra pulando dentro do tronco. "Eta burrice, vocês nunca viram um cilindro? Ci-lin-dro. Em uma direção é reto e na outra é fechado, como um círculo."

"Ih, grilo, deixa a gente em paz, tá?" -diz uma formiga. "Nós temos muito o que fazer." O grilo sai pulando, balançando a cabeça.
Um físico e seu filho de oito anos estavam passeando pela mesma floresta. "Filho, você sabe que nós vivemos em três dimensões, certo? Norte-sul, leste-oeste, em cima e embaixo. Olha só aquelas duas formigas. Elas só andam em duas dimensões e nem sabem que existe uma terceira. Já aquele grilo ali, pulando sobre as duas, sabe que existem três."

O menino, muito esperto, responde: "Pai, é como a gente. No carro, andamos em uma dimensão, para frente ou para trás. Em um barco, andamos em duas. E em um avião, em três."

O físico olha para o filho, todo orgulhoso. "Isso mesmo! Filho, tenho uma idéia. Vamos confundir aquele grilo. Eu trouxe aqui um cano tão fino que ele não vai ter espaço para pular dentro dele. Põe ele dentro." O garoto pega o grilo e empurra o coitado para dentro do cano.

As formigas, que estão de longe assistindo à cena, rolam no chão de rir. "E agora, seu grilo?" -diz uma-, "você vai pular aí dentro também?" O grilo, humilhado, tenta atravessar o cano com o máximo de dignidade. O físico pega outro cano, ainda mais fino. O menino logo exclama: "Ô pai, esse aí é fino demais, nem as formigas dão dentro."

"Exatamente", diz o físico. "Mesmo que o cano seja perfeitamente real, nem as formigas nem o grilo poderão explorar o seu interior. Para esses insetos, o cano fino é uma dimensão invisível."

"Quer dizer que é possível que existam dimensões invisíveis para nós também, tão pequenas que não podemos explorá-las?" -pergunta o menino. "Exatamente, filho. Existem teorias que dizem que o espaço tem dez dimensões, e não três. As seis dimensões extras são tão pequenas que não podemos vê-las. O que não significa que elas não existam. Veja só."

O físico pega uma aranha bebê, bem pequenina, e a põe dentro do cano fino. Após alguns segundos, ela sai pelo outro lado, feliz da vida. "Para essa aranha, o mundo dentro do cano é perfeitamente real." O menino olha para o pai, desconfiado. "Mas por que dez dimensões, pai? E por que só três são grandes?" O físico sorri. "Ah filho, isso a gente vai ter de deixar para um outro passeio pela floresta."

domingo, 27 de junho de 2004

A conexão Sol-Terra

Se existe algo de certo, em nossas vidas atribuladas, é que amanhã o Sol irá nascer novamente, banhando a Terra com seu calor e sua luz. Ainda bem, porque sem sua produção regular de energia não existiria vida na Terra. O Sol, cujo centro é uma gigantesca fornalha nuclear que transforma núcleos do átomo de hidrogênio (ou seja, prótons) em núcleos de hélio a temperaturas de 15 milhões de graus, sofre variações em sua luminosidade (a produção total de energia por segundo) de apenas 0,2 a 0,3%. Qualquer alteração maior na luminosidade solar teria conseqüências devastadoras aqui na Terra.

Por exemplo, calcula-se que, em aproximadamente 1 bilhão de anos, a luminosidade solar aumentará em 10%. Se o aumento ocorresse agora, os oceanos evaporariam imediatamente, e as rochas e montanhas na superfície terrestre derreteriam como manteiga. A atmosfera seria eliminada, tornando impossível a existência de vida. Aquele disco dourado que aparenta ser tão pacífico e regular, o mesmo, entra dia, sai dia, é, na verdade, uma bola de gases incandescentes sujeitos a campos magnéticos de enorme intensidade. A temperatura na superfície do Sol, embora bem menor do que no seu centro, é de 6.000C.

Que o Sol tenha um campo magnético não é uma grande surpresa; a Terra também tem um, se bem que de origem bem diferente. O magnetismo terrestre, mesmo que ainda não completamente compreendido, está ligado à composição de seu interior -metais liquefeitos pelo calor e pela pressão. Esses metais giram devido à rotação da Terra, criando um campo magnético cujos pólos sul e norte estão próximos, mas não alinhados, com os geográficos. O magnetismo solar é ainda menos compreendido. Sabe-se que ele vem do fluxo de gases de seu interior para seu exterior, combinado com a rotação do Sol em torno de seu eixo.

Os campos magnéticos solares refletem a incrível atividade que existe sob e sobre a sua superfície. As manchas solares, que aparecem como manchas negras sobre a superfície, são, na verdade, portos de entrada e saída de campo magnético. Elas sempre aparecem em pares, tal como ímãs que têm um pólo sul e um pólo norte. Uma mancha solar típica tem diâmetro de 10 mil a 20 mil quilômetros, uma ou duas vezes o diâmetro da Terra.
O campo magnético que sai da superfície solar por uma mancha e entra por outra pode ser visualizado como uma minhoca com suas extremidades presas ao solo. Dentro do tubo, o campo magnético tem uma intensidade mil vezes maior do que na região à sua volta. A coloração escura das manchas é devida a seus campos magnéticos, que, sendo bem mais fortes, tendem a bloquear parcialmente o fluxo de gases quentes até a superfície, tornando-a em torno de 500C mais fria. No Sol, uma região mais fria irradia menos e aparenta ser mais escura.

Existe uma conexão profunda entre o Sol e a Terra, que vai além do calor e luz que recebemos. Essa ligação é magnética. Tal como em um ímã comum, os campos magnéticos do Sol e da Terra se espalham pelo espaço à sua volta. As auroras são um exemplo dessa conexão.

O Sol não gera apenas radiação e calor. Os movimentos em sua superfície, combinados com flutuações de seu campo magnético, ejetam milhões de toneladas de matéria por segundo. Essa matéria, composta principalmente por elétrons e prótons, chama-se vento solar. Viajando pelo espaço a velocidades de 500 km/s, essas partículas chegam à Terra após alguns dias, caindo sobre os pólos magnéticos como areia por um funil. As colisões entre essas partículas e as moléculas de gás na atmosfera liberam radiações de energias diferentes, formando as cortinas ondulantes de luz das auroras nas regiões de altas latitudes.

Volta e meia, o nível de atividade solar aumenta. Com ela, aparecem mais manchas solares. Esse aumento ocorre com regularidade, em ciclos de 11 anos. Às vezes, bolhas gigantescas de matéria são ejetadas, que também podem chegar até a Terra. Quando isso ocorre, satélites podem ter suas comunicações interrompidas, e usinas elétricas podem falhar devido à sobrecarga. E isso com flutuações de apenas 0,2% na luminosidade solar.

É bom mesmo que o Sol continue a se comportar.

domingo, 20 de junho de 2004

Vênus e outros planetas em trânsito

No último dia 8, acordei às cinco e meia da manhã e, munido de meu visor solar, um par de óculos com filtros especiais, saí de casa procurando pelo Sol nascente. Como é comum nas manhãs de primavera, uma densa névoa cobria o vale do rio Connecticut, onde moro, bloqueando quase completamente o céu. Não daria para ver o Sol nascer e muito menos Vênus passando à sua frente. Lembrei-me do astrônomo inglês Jeremiah Horrocks, um jovem brilhante que, em 1639, com apenas 20 anos de idade, foi o primeiro a prever quando ocorreria o trânsito de Vênus.

O pobre Horrocks, que morava em Lancaster, tinha de ter muita sorte para que o céu estivesse claro em dezembro, uma raridade na Inglaterra. Mas, conforme escreveu ele, "as nuvens, como que por intervenção divina, se dispersaram por completo, e eu fui então convidado a repetir minhas observações e a presenciar um espetáculo muito agradável".

Imagino que "agradável" era como um inglês do século 17 expressava o seu êxtase absoluto. No meu caso, não havia previsto o trânsito de Vênus, mas também dei sorte. A névoa começou a se dispersar e acabou servindo de filtro natural contra a luz do Sol. Por trás da névoa, pude ver claramente o seu disco luminoso e, sobre ele, um disco negro, perfeitamente circular: Vênus.

De minha posição na Nova Inglaterra, o espetáculo durou até as sete da manhã, quando Vênus terminou a sua passagem. Tudo voltou ao normal, a mancha negra desapareceu da superfície do Sol.

Hoje em dia, a observação do trânsito de Vênus é mais uma curiosidade: seu uso científico mais importante, medir a distância entre a Terra e o Sol, já foi explorado o suficiente. Sabemos que a Terra, em seu ponto de maior proximidade do Sol (o periélio), está a 147,1 milhões de quilômetros, com uma precisão de aproximadamente cem metros.
Para quem não pôde ver o trânsito desta vez, e o Brasil não foi privilegiado, o fenômeno se repetirá em 2012. É bom tentar vê-lo nessa oportunidade, porque a próxima será apenas em 2117.

Para entender a irregularidade dos trânsitos, é bom lembrar que os planetas giram em torno do Sol em órbitas elípticas que estão quase alinhadas em um mesmo plano, como uma pizza bem grossa. A variação na inclinação das órbitas e o tamanho pequeno de Vênus fazem com que a superposição de sua superfície (apenas 3% da superfície do Sol) com a da estrela seja bastante rara: os trânsitos ocorrem em pares separados por aproximadamente oito anos, e cada par de eventos é separado dos outros por cerca de 120 anos. O Sistema Solar é preciso como um relógio, mas seus mecanismos são bastante complicados.

No ano que vem a Agência Espacial Européia lançará a sonda Venus Express, que vai estudar o misterioso planeta. Aquele disco negro que vi na frente do Sol é extremamente quente, com temperaturas em sua superfície chegando a 460C. E, como Vênus gira muito lentamente em torno de seu eixo, o seu dia (uma revolução completa) é mais longo do que o seu ano (uma revolução completa em torno do Sol, que lá equivale a 225 dias terrestres).

Sua atmosfera extremamente densa é composta por nuvens amareladas de ácido sulfúrico. A pressão em sua superfície é equivalente à pressão a 900 metros de profundidade nos oceanos terrestres. Estranho como aqui na Terra a "estrela-d'alva" é associada à deusa da beleza. Nada como a distância para colorir a percepção das coisas.

Hoje, a importância dos trânsitos não está no nosso Sistema Solar, mas em outros. A passagem de um planeta de dimensões terrestres na frente de uma estrela distante diminui a sua luminosidade. Mesmo que o efeito seja mínimo, 1 parte em 10 mil, e muito raro, é possível medi-lo com tecnologia já existente.

Uma missão da Nasa para 2007, chamada Kepler, vai observar 100 mil estrelas semelhantes ao Sol em nossa vizinhança galáctica, durante quatro anos. Astrônomos esperam observar em torno de cem trânsitos. Caso esses trânsitos sejam medidos, teremos confirmação direta da existência de planetas com dimensões semelhantes às da Terra girando em torno de outras estrelas.
Horrocks acharia "muito agradável".

domingo, 13 de junho de 2004

O grande colisor de matéria e antimatéria

Imagine que você queira descobrir o que existe dentro de uma laranja sem poder cortá-la. Uma possibilidade é acelerar uma laranja contra outra a velocidades bem altas. Quando a colisão ocorre, pedaços de casca, bagaço, suco e sementes voam para todos os lados. Uma análise desses detritos permite deduzir a composição interna da laranja. Essencialmente, é isso o que ocorre no interior dos colisores de partículas, máquinas gigantescas que buscam as partículas elementares da matéria.

Por elementar se entende uma partícula que não é composta por outras. Por exemplo, um átomo de hidrogênio não é elementar, pois é composto por um próton e um elétron. O próton também não é, pois é composto por três quarks. Mas os quarks e o elétron, ao que tudo indica, são elementares. Eles são alguns dos tijolos fundamentais da matéria.

Existem vários colisores de partículas espalhados pelo mundo, mas os dois pesos-pesados estão no Fermilab, perto de Chicago, nos EUA, e no Cern, o Centro Europeu de Física de Partículas, perto de Genebra, na Suíça. Nos dois centros, máquinas aceleram partículas de matéria contra partículas de antimatéria, em túneis circulares subterrâneos, até velocidades próximas da da luz.

As partículas e antipartículas colidem, transformando suas enormes energias em várias outras partículas, devido à conversão entre massa e energia prescrita pela famosa fórmula E=mc2. (Lembre-se de que movimento também tem energia, de modo que, quanto mais rápida a partícula, maior a sua energia.)
Antimatéria não tem nada de esotérico. Cada partícula de matéria comum, elétrons, prótons, quarks, tem sua irmã de antimatéria: pósitrons para elétrons, antiprótons e antiquarks para prótons e quarks. A diferença principal é que as partículas de antimatéria têm cargas elétricas opostas às de matéria.

O colisor do Fermilab, chamado Tevatron, acelera prótons contra antiprótons até energias equivalentes a 2.000 vezes a massa de um próton multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz, o c2 da fórmula. O do Cern, chamado LEP (Large Electron-Positron Collider, Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons), atinge energias de até 200 vezes a massa de um próton (vezes c2). Uma nova máquina está em construção no Cern, devendo ficar pronta em alguns anos: o LHC (Large Hadron Collider, Grande Colisor de Hádrons), uma versão maior do Tevatron americano, com oito segmentos de 3,3 quilômetros cada.

Por que máquinas tão grandes (e caras, com custos de bilhões de dólares) são necessárias para estudar algo tão pequeno? Voltemos à colisão das laranjas. Se as laranjas forem aceleradas a baixas velocidades, as cascas nem chegarão a rasgar. Velocidades maiores revelarão que o interior da laranja está cheio de coisas, mas ainda não saberemos o que são elas. Com velocidades ainda maiores descobre-se que a laranja tem suco, bagaço e sementes. E se quisermos continuar o estudo, descobrir o que existe dentro da semente? Aumentamos ainda mais a velocidade, usamos muitas laranjas e, de vez em quando, uma semente se choca contra outra com tal violência que elas se quebram e vemos o que existe dentro.

Portanto, o estudo das propriedades da matéria a distâncias muito pequenas necessita de muita energia. Por isso as máquinas têm de ser tão grandes. Pense em como a gravidade acelera objetos que caem: quanto maior a altura, mais violento o impacto no chão. Com os colisores é a mesma coisa: quanto maior a sua extensão, maiores as velocidades atingidas pelas partículas.
Nos últimos 25 anos, esse quebra-quebra subatômico levou à construção do chamado Modelo Padrão da física de partículas, que resume tudo o que sabemos sobre a estrutura fundamental da matéria. O futuro dos grandes colisores, no entanto, é incerto. A menos que sejam inventadas novas tecnologias de aceleração, e várias vêm sendo discutidas, o custo de máquinas maiores é proibitivo.

A física de partículas terá de continuar a se alinhar cada vez mais com a cosmologia, usando o Universo como laboratório de estudo. Afinal, nenhum colisor na Terra poderá simular as energias que existiam momentos após o Big Bang. O segredo da estrutura da matéria se esconde na infância cósmica.

domingo, 6 de junho de 2004

Universo às escuras

Algo escuro e repulsivo controla o Universo. Em 1998, astrônomos descobriram que o Universo está em expansão acelerada, como se uma espécie de antigravidade, em que a matéria sofre uma repulsão em vez de uma atração, estivesse dominando a dinâmica cósmica. A descoberta provocou uma onda de choque na comunidade científica.
Inicialmente, a maioria dos físicos e astrônomos achou que o efeito iria embora, que se tratava apenas de erro nas medidas. Mas a cada ano que passa, o que se vê é o oposto: as medidas iniciais estavam certas, e a aceleração do Universo parece estar aqui para ficar.

É importante entender que esses efeitos ocorrem apenas em enormes escalas de distância, de centenas de milhões ou bilhões de anos-luz: ninguém vai começar a expandir feito um balão; a Terra não será arrancada de sua órbita em torno do Sol, ou o Sol da sua em torno do centro da galáxia; a Via Láctea manterá a sua estrutura espiral.

Um modo de visualizar a aceleração cósmica é imaginar o Universo como um oceano que preenche todo o espaço, onde as ilhas são as galáxias ou aglomerados de galáxias (grupos com muitas galáxias) bem distantes. A gravidade continua sendo atrativa como sempre. As ilhas não crescem. Mas o oceano tem a estranha propriedade de querer se estender cada vez mais em todas as direções, carregando as ilhas com ele.

Que o Universo esteja em expansão não é novidade; já se sabia disso desde 1929. A surpresa é a taxa com que essa expansão ocorre, que é muito mais rápida do que o esperado. Mais ainda, as observações mostram que essa aceleração começou em um determinado momento no passado, quando o Universo tinha apenas alguns bilhões de anos (sua idade atual é de 14 bilhões de anos). Por quê?

A misteriosa força repulsiva é chamada de "energia escura". Escura pois não podemos vê-la; não emite qualquer tipo de radiação, o que torna sua observação direta bastante difícil. A aceleração cósmica é detectada através de fontes de luz extremamente poderosas que existem em galáxias, as supernovas tipo Ia, objetos que emitem quantidades explosivas de radiação. Voltando à analogia do oceano, as supernovas são como postes de luz fincados nas ilhas; quando as ilhas se afastam devido à expansão, a luz dos postes vai ficando mais fraca, não só devido à sua maior distância, mas, também, ao efeito Doppler, que faz com que diminua a freqüência de ondas provenientes de fontes que se afastam (feito o som da sirene de uma ambulância passando na rua).

Um dos objetivos das observações atuais e futuras é determinar se a energia escura sempre teve a mesma intensidade repulsiva ou se ela muda no tempo. Se a intensidade foi sempre a mesma, a energia escura é uma constante, que chamamos de constante cosmológica. Caso ela mude no tempo, ela pode ser modelada como um campo cuja intensidade varia com a expansão do Universo.

A idéia de campo aqui é simples, como a temperatura num quarto: cada ponto do espaço tem a sua temperatura, de modo que podemos falar no campo de temperaturas do quarto. O campo de energia escura é chamado quintessência, como a quinta essência dos gregos. A natureza da energia escura, campo ou constante, determina o destino do Universo.

Até agora, em torno de 200 supernovas foram medidas. O número é alto, mas ainda insuficiente para resolver a questão. Um projeto da Nasa (Snap, Supernova Acceleration Probe, ou Sonda de Aceleração das Supernovas), ainda não definitivamente aprovado devido ao desvio de verbas por George W. Bush para a exploração humana da Lua e de Marte, pretende medir a velocidade de 6.000 supernovas a partir de 2010.

Caso a energia escura seja constante no tempo, e os resultados atuais indicam que essa possibilidade é a mais provável, resta entender a origem da constante cosmológica. Qual poderia ser a fonte dessa repulsão que age identicamente em todo o cosmo? Ou, quem sabe, a teoria da gravidade atual, baseada na teoria da relatividade geral de Einstein, não funciona a grandes distâncias. Qualquer que seja a resposta, fica claro que a resolução do mistério abrirá portas para a compreensão do Universo. As dúvidas de hoje são o conhecimento de amanhã.