fonte: http://www.hds.harvard.edu/
Devemos, os modernos cosmólogos de hoje ser criadores de mitos para explicar a criação?
by Marcelo Gleiser
Durante o outono de 2004, enquanto em um vôo noturno de Boston a São Paulo para participar de uma conferência sobre cosmologia, eu fui cumprimentado por um casal improvável de objetos celestes alinhados fora da minha janela: a Lua, quase cheia, e Marte, ainda reluzente laranja meses um forte passado seu ponto mais próximo à Terra em 60.000 anos. Sua simetria simples ficou comigo por muito tempo, ressoando com alguma necessidade primordial que todos partilhamos a busca de sentido nos céus. Olhando para uma noite estrelada, é difícil não sentir uma profunda ligação com o cosmos, uma convicção irracional que se intrometer em seus mistérios que nós vamos revelar algo crucial sobre nós mesmos, talvez a nossa verdadeira essência. O fato é que nós tentamos fazer sentido do universo, por uma razão absolutamente egoísta: para dar sentido a nós mesmos. Porque sabemos que sua história é nossa história, e que é maior de todas as histórias.
Nisto não são diferentes dos antigos observadores do céu: Eu não tenho conhecimento de uma cultura que não, através de algumas narrativas míticas, tenta fazer o sentido do céu e do mistério da criação. Yanomamis da Amazônia, Hopis no sudoeste americano, maoris da Nova Zelândia, o Livro do Gênesis, o Enuma Elish babilónico, a dança de Shiva criação, cosmologia relativística moderna, todos dizem, cada um com seu próprio imaginário simbólico e ferramentas, a história do nascimento do primeiro filho, o nascimento do próprio cosmos. A riqueza dessas narrativas é desconcertante. Os mitos de criação são mantidas como o mais sagrado de todos os mitos, trazendo ordem e sentido à vida das pessoas, integrando sua origem na origem do próprio cosmos.
As crianças, antes do ataque hormonais da adolescência diminui o foco do céu para a virilha, sempre fazer perguntas mítica: "Onde é que o mundo vem? Por que as estrelas brilham? Como é que há tantas pessoas e animais na Terra? O Sobre em outros planetas? " Milan Kundera, em seu romance A Insustentável Leveza do Ser justamente escreveu que as questões mais profundas são aquelas que as crianças perguntam. 2 Por muitas vezes, são perguntas sem respostas, e, como tal, define os limites do conhecimento, alargando os limites do que significa ser humano. Os indios Yanomami ou o moderno cosmólogo, quando se trata da origem do universo, todos nós nos sentimos como crianças. Uma curiosidade implacável nos impulsiona para frente, uma linha existencial a ser traçado. E traçar o que temos, a melhor maneira que pudermos, da pré-história até hoje.
Depois de ler centenas de mitos da criação, percebi que toda a queda dentro de um sistema de classificação simples, baseado em como cada um responde à pergunta "Será que o mundo passou a ser em um momento específico no passado?" Isto é, "Houve um momento de criação?" A resposta só pode ser "sim" ou "não". Um "sim" significa que o universo tem uma idade finita, assim como nós, que apareceu há algum tempo no passado e ainda está em torno de hoje. Um "não" pode significar duas coisas: ou o universo existiu sempre, um eterno, incriado cosmos, ou ele é criado e destruído em uma sucessão cíclica que se repete ao longo do tempo ilimitado. Os jainistas da Índia rejeitou a idéia de um mundo criado por algum deus ou deuses como mera loucura. Eles argumentaram que se o mundo tivesse sido sempre, os deuses eram desnecessárias.
Dança do hinduísmo Shiva cria e destrói o mundo em eterna repetição de ciclos. Ambas as idéias, universos incriado e cíclica, ressurgiu na cosmologia do século XX com a teoria de Einstein da relatividade geral, a um usado para estudar o Big Bang. Os germes do que as idéias são essencialmente os mesmos, mítico e científico. É ciência, então simplesmente redescobrir a antiga sabedoria? Soa como um material a lê em incontáveis livros da Nova Era que pretendem encontrar "paralelos" entre a ciência e todos os tipos de misticismo, do Extremo Oriente, Oriente Médio, sudoeste, etc Tempting e rentável, mas não é tão simples. As regras da cosmologia teórica são completamente diferentes das dos mitos de criação sagrada dos hindus e jainistas. Por um lado, modelos cosmológicos devem ser empiricamente validado, testado contra observações astronômicas: no final, só pode haver uma história da criação científica. Mas o que aconteceu antes de um modelo é confirmada, quando só matemática e guiar a intuição física imaginação do cientista? Isto é onde as coisas ficam mais interessantes. Há apenas um número finito de histórias da criação arquetípica. Eu encontrei cinco no total.O mesmo cinco histórias surgem em todas as culturas, vestidos com as suas próprias cores locais. A ciência passa a ser a narrativa que define a nossa visão moderna do cosmo.
Isso nos leva a mitos que escolher um cosmos com um aniversário. A esmagadora maioria dos mitos se enquadram nesta categoria, que podem ser subdivididos em três grupos. Destes, um é de longe o mais popular: mitos da criação, onde o mundo é formado de alguma forma por um deus, deusa, ou um conjunto de deuses. Genesis se encaixa aqui. O cosmo é o resultado de um ato sobrenatural, perpetrado intencionalmente por uma divindade ou divindades.
A principal mensagem desses mitos de criação pode ser resumido como "um de muitos." Cada história da criação pressupõe a existência de algo absoluto, divino ou não, que se transforma ou cria o parente, a realidade em que vivemos, com suas distinções polarizada. Esta dissociação absoluta em relação vale também para os modelos científicos nascimento cósmico.
Claro que, tomados pelo valor de face, um mito onde a criação é o resultado da intervenção divina não ressoam com qualquer modelo de criação científica moderna. . Não há tal coisa como fenômenos sobrenaturais na ciência, incluindo a origem do universo: ou as coisas acontecem, e então são passíveis de uma descrição científica, ou não e, portanto, não são a província da ciência. Um fenômeno é, por definição natural. O germe arquétipo de ligação da ciência ao mito aqui é de uma natureza mais filosófica, a noção de unidade como a essência da realidade física, o "a partir de um conceito" muitos ".
. Em física, a noção de unidade vem da geometria. A idéia de que a essência da natureza é descrita pela matemática é a pedra angular das ciências físicas. Mas a noção de que todos os fenômenos físicos podem ser reduzidos a um único princípio unificador enraizada na geometria não é. Esta crença remonta a Platão, que acreditava que a verdade só poderia ser contemplada dentro do mundo abstrato das formas geométricas. Ecos platonismo fortemente nos escritórios de físicos teóricos, especialmente aquelas preocupadas com questões de origens cósmicas. Stephen Hawking igualou a compreensão da origem do universo a conhecer "a mente de Deus". A metáfora não é acidental. Deus é o geômetra final. É geometria.
Pesquisas de Física para os padrões ordenados na natureza.. Cada padrão ordenado é associado com uma simetria específica, como a simetria perfeita de uma esfera ou de seis lados floco de neve. Simetrias também estão presentes na forma como as partículas elementares da matéria, os blocos de construção da realidade física, interagem uns com os outros. Essas simetrias não pode ser visto a olho nu, mas existe muito concretamente na formulação matemática a ditar as leis como as partículas exercem forças uns sobre os outros. Um físico descreve o mundo como composto de partículas elementares da matéria interagem com forças diferentes. Um século de experiências com partículas levou a um resultado notável: todas as manifestações da matéria na natureza pode ser descrita por combinações de apenas doze partículas elementares, agindo sob a influência das quatro forças. Duas dessas forças estão familiarizados-gravidade e do eletromagnetismo. Dois são só ativos dentro do núcleo, as forças nucleares fortes e fracas. Mas é isso aí (pelo menos até agora): doze partículas e quatro forças, cada um com sua simetria associada própria matemática.
Há mais um conceito importante na física moderna, que de um campo. Cada força tem um campo associado a ele. Uma partícula com uma massa possui um campo gravitacional em torno dela. Uma com a carga elétrica tem um campo elétrico em torno dele. Não há nada de fantasmas sobre os campos, embora eles geralmente são invisíveis. Pense nelas como a música, decorrentes de um instrumento que nunca pára de tocar. Assim, se existem quatro forças, existem quatro campos de força, cada um com sua própria simetria matemática.
Podemos agora voltar para a busca da unidade na física. A esperança é que as quatro forças ou campos observados na natureza realmente de uma mola, o campo unificado. Imagine um majestoso rio que se divide em quatro a caminho do mar. Nós vivemos na costa, onde os quatro rios correm os seus cursos distintos. Ninguém nunca nadou o suficiente upstream. Aqueles que tentaram falharam. Mas uma antiga lenda diz que, se pudéssemos, gostaríamos de ver os quatro rios que se fundem em uma só. Esta crença sustenta a cada nova tentativa.
A teoria que tenta unificar todas as forças é conhecido, humildemente, como a Teoria de Tudo (carinhosamente chamado pelos seus requerentes de tep). Einstein passou décadas lutando para quebrar o seu segredo. Centenas de físicos teóricos do mundo dedicam suas vidas profissionais a ela. Embora haja motivos de observação indireta que desenvolva esta ideia, o seu principal combustível é a evidência empírica, mas não uma noção profundamente arraigada platônica de que tudo é um e que é uma geometria. A idéia fundamental é que vivemos num mundo assimétrico, descrito por quatro forças distintas. No entanto, como sonda realidade em energias mais elevadas e alta como nadar contra a corrente, essas forças começam a se comportar mais como uma força única. Em energias extremamente altas, como estava presente apenas durante os primeiros momentos após a criação, todas as forças foram unificados em um só.Neste sentido, se equiparar união com a força criativa do cosmos, a busca de teorias do campo unificado brota da mesma fonte que o "de uma das muitas narrativas" criação. Isso não tirar a beleza eo poder da narrativa científica moderna, que apenas ajuda a contextualizá-lo em uma perspectiva mais cultural.
Eu recentemente convidei Alex Vilenkin, um professor de Física da Universidade de Tufts, para dar um colóquio em Dartmouth. Juntamente com Hawking, Hartle James, e Andrei Linde, Vilenkin é um dos pioneiros da cosmologia quântica, a aplicação das idéias da mecânica quântica ao universo como um todo. Seu colóquio sobre o tema muito controverso de raciocínio antrópico e como ele pode nos ajudar a entender porque o nosso universo é único. Raciocínio antrópico é um nome mais suave para o chamado Princípio Antrópico, que afirma que o universo está do jeito que é porque nós estamos aqui: apenas um tipo muito especial de universo poderia evoluir para ter observadores inteligentes perguntas sobre sua origem e propriedades. Sua premissa é que podemos usar o fato de que nós existimos para aprender coisas quantitativos sobre o cosmo. Vilenkin feita no caso que nós podemos realmente usar o raciocínio antrópico de forma previsível: ele usou para justificar o valor de um componente misterioso da energia do universo chamada "energia escura", cujo efeito bizarro é atuar como uma espécie de anti -gravidade que empurra galáxias distantes distante. Podemos usar o raciocínio antrópico para fixar seu valor, dizendo que se fosse diferente nós não estaríamos aqui? Não aprendemos nada de novo de fazer ciência desta maneira?
Escusado será dizer que os argumentos antrópicos, reuniram-se com muito ceticismo. Em meu livro O Profeta eo astrônomo, 4 Tenho igualado com o equivalente científico de jogar a toalha: aceitando que o universo-é-o-caminho-que-é-assim-que-que-podia-ser aqui, como premissa de partida, a pessoa pára de fazer perguntas realmente fundamentais. . Drena a ciência de seu poder preditivo, faz depender a compreensão científica sobre os factos que é suposto explicar e não aceitar passivamente. Nossa existência deve ser o resultado final da ciência, não o seu ponto de partida. O princípio antrópico lugares muita importância para os seres humanos, em ressonância com o "homem é sagrado" argumentos religiosos. Não que Vilenkin ou a maioria dos defensores dos argumentos antrópicos têm uma agenda religiosa secreta. (Alguns o fazem). Muito pelo contrário, eles afirmam que o nosso universo é apenas um de uma coleção infinita de universos onde as coisas conspiraram para produzir vida. Ou seja, estamos apenas caso o estranho lá fora, uma aberração estatística improvável. O perigo é que a partir de argumentos antrópicos para a pergunta "Por que estamos especial?" È um salto bastante automática. As coisas ficam bem confusas na mente de muitos: o universo evoluiu de uma forma muito especial para que nós, como somos únicos, poderia estar aqui. Fala-se de "coincidências cósmicas", onde apenas um universo de idade seriam aptos para a vida, uma vez que leva bilhões de anos para estrelas do tamanho certo para evoluir. Por sua vez, coincidências raça pensamentos de causas por trás deles, e toda a coisa cheira a teleologia, um universo com um propósito. Argumentos antrópicos são preocupantes. Aparentemente, há uma divisão de geração, os mais velhos são mais facilmente atraídos por ela. Pergunte-me em 10 anos.
Em nossos dias de guerra modas monoteístas, é refrescante que os mitos de criação muitos não assumem um ato de criação de um todo-poderoso ser sobrenatural ou um senso de propósito cósmico como o seu princípio básico.. Caso em apreço, o segundo grupo de mitos de criação, com um início afirma que o mundo veio do nada. De repente, de um desejo primordial de existir, o estouro cosmos à existência por conta própria. Um exemplo desse tipo de mito vem dos maoris da Nova Zelândia: "o engendramento do nada, do nada o aumento...." Criação do nada é também a forma cosmologia moderna descreve a origem do universo.. Evidentemente, o "nada" aqui é muito diferente da dos maoris, o que realmente significou a ausência de tudo, inclusive os deuses. O nada da cosmologia moderna é baseada no conceito de vácuo quântico, um nada grávida de incessante atividade criadora.
Tudo começou em 1900, quando Max Planck propôs que a energia de troca átomos da mesma forma troca o dinheiro que nós, em múltiplos de uma quantidade fundamental, o quantum de energia. O quantum do sistema monetário americano é o cento: a cada transação financeira acontece em múltiplos desta unidade de moeda. Antes de Planck, acreditava-se que todos os sistemas físicos, de planetas e bicicletas para gotas de água e átomos, a energia absorvida e emitida continuamente.
Em 1913, Niels Bohr realizado idéia de Planck sobre a estrutura interna dos átomos, que propõe que os elétrons só foram autorizados a circular do núcleo atômico em determinadas órbitas fixas, cada uma com sua própria energia associados, como os degraus de uma escada. Tudo fazia sentido: os átomos só serão trocados em pacotes de energia quântica pouco porque os elétrons só poderia saltar entre os níveis de energia fixo, cada um relacionado a um salto quântico fixa de energia ou um múltiplo dele.
Uma questão ficou, no entanto: por que o elétron não cai no núcleo? Era jovem assistente de Bohr, Werner Heisenberg, que veio acima com uma resposta: o mundo do muito pequeno é marcado por uma incerteza intrínseca que torna impossível saber com precisão em que algo está em um dado momento: se você tentar medir o elétron posição interagindo com ele você acaba colidindo em outro lugar. A medida é para perturbar. É uma propriedade escorregadia do mundo quântico, essa incerteza. Escorregadio e fundamental, pois se você não souber a posição do elétron com precisão, você também não sabe a sua energia. Assim, o elétron não é melhor retratada como uma bola de bilhar pouco, com uma posição bem determinada no espaço, mas como uma onda, como entidade, cuja posição é manchada pelo espaço. Ele não cair no núcleo, porque não pode caber lá. No mundo do muito pequeno há uma agitação quântica residual que nunca vai embora, uma efervescência de ser perpétua. Isto significa que até mesmo o espaço vazio tem oscilações de energia, que o vácuo não é vazio, que não existe tal coisa como o nada absoluto. Traga famoso de Einstein E = mc 2 fórmula, que diz que energia e matéria podem ser inter-conversível, e as flutuações de energia pode realmente criar, mesmo que fugazmente, as partículas de matéria. E se tudo o que existe no universo é energia em diferentes manifestações, estas flutuações podem até mesmo criar inteiro (minúsculo) universos. No mundo quântico, não existe uma fronteira nítida entre o ser eo devir.
Armado com a incerteza quântica, podemos apresentar uma versão de como a criação de fora-de-nada cosmológica narrativa prossegue: "No início, quando o dedo reinou supremo na sua intemporalidade, havia um vácuo quântico, vazio ainda borbulhando de energia evanescente flutuações. Essa sopa primordial estava grávida de um número infinito de possibilidades cósmica, um universo potencial de cada um, cada um cosmóides. E eram de vários tipos. Alguns, mais denso, com energia, cresceu um pouco antes de implodir sobre si próprios, vítimas de seus próprios gravitacional auto-canibalismo. Others, os vazios, expandiu a um ritmo enlouquecido, tornando impossível para puxar inexorável gravidade da questão em conjunto para reunir em estruturas cósmicas tais como as galáxias e estrelas. Mas um cosmóides, talvez mais, passou a ter o equilíbrio de assunto atraente e raspas expansiva um alfinete de pé em sua extremidade, que lhe permita sobreviver por bilhões de anos, a sua dinâmica de processos físicos provocando a evolução das formas de material de complexidade crescente: núcleos, átomos, galáxias e estrelas, planetas e observadores inteligentes. Este cosmóides tornou-se o nosso universo, uma criação do nada quântico, um parto sem causa. "
Há mais um grupo de mitos de criação, com um começo, completando as cinco respostas arquetípico para a criação. Essas narrativas estado que existia antes que o mundo não era o caos, que contemplasse tanto a criação e destruição de tensão instável. Ordem surgiu espontaneamente, e os opostos foram diferenciadas como a criação de desdobradas. Criação implica sempre uma polarização da realidade. Um mito taoísta de antes de 200 aC começa: "No princípio era o caos. chegou luz pura e construiu o céu. A obscuridade pesada, no entanto, mudou-se e formaram a terra de si mesmo...." A formação da Terra é narrado como uma auto-iniciando um processo dinâmico, uma condensação de uma obscuridade pesada. Essa idéia ressoa com descrições modernas de como as galáxias, estrelas e sistemas solares forma como resultado de nuvens de grande contratação da matéria, principalmente hidrogênio e gás hélio polvilhado com os elementos químicos mais pesados. Grandes nuvens de gás contrato devido à sua própria gravidade. Sua rotação faz com que eles adicionaram achatar nos pólos e para alongar no equador, um pouco como massa de pizza quando ele é girado. Manchas lumpier pontos de maior condensação "(densidade) estrelas tornam-se menos, enquanto os planetas irregular. Certamente que não, porque não tem nenhuma intenção de oferecer um quantitativo, empiricamente validados, a descrição da realidade. A sobreposição é a mais vagamente sugestiva e no final resultados bem diferentes. O ponto aqui não é o de clipe do âmbito da criatividade científica em um puro nada "encaixe-é-sempre" novo tipo de regime, mas para argumentar que a ciência, pelo menos, que preocupados com questões de origem, pertence a uma tradição intemporal do significado de busca narrativas míticas.
Para ser científica, a cosmologia, no final, deve romper com suas raízes históricas mítico. Mitos não pode ser contestada racionalmente, mas deve ser aceita pela fé. Para um maori, um ianomâmi, um cristão ou literal, o mito é a verdade incontestável, dada por Deus ou xamã-revelado. Outras narrativas míticas são consideradas falsas, sem um momento de hesitação. Grande parte da história do mundo foi (e é), escrito como resultado de confrontos entre diferentes credos horrível. A ciência, por sua vez, pretende ser universalmente aceito. Sua força reside em sua ênfase de ter qualquer ideia empiricamente validados por experimentos de laboratório ou observações astronômicas.
Durante os últimos 10 anos ou mais, temos vindo a assistir a uma verdadeira revolução na nossa compreensão do universo, devido a uma série de solo de enorme sucesso baseado e espaço cargo missões. Agora sabemos que o universo é 13800000000 anos de idade, o tempo decorrido desde o início e que a sua geometria é plana ou quase isso. O modelo do Big Bang descreve um universo com uma infância muito denso e quente. Isso muito tem sido empiricamente validada e é um grande triunfo da cosmologia moderna. Quer isto dizer que temos também compreendeu a sua origem, que podemos explicar com confiança, como o universo veio a ser? . Não. infância cósmica não é a concepção cósmica. A narrativa moderna cosmológico tem elementos das três classes de mitos com um princípio: a crença em um princípio unificador, o conceito de uma criação a partir do (quantum) nada, ea noção de crescimento a fim de formar cada vez mais complexas estruturas localizadas, como galáxias e estrelas. Até agora, apenas este último aspecto tem se mostrado correta. E sobre a origem do próprio universo? A narrativa do nascimento corrente cósmica, em forma de um modelo matemático do cosmos, o poder preditivo?Pode ser validado como outras teorias científicas, ou estamos lidando com algo novo aqui?
Isto é onde as coisas começam a ficar confuso. É realmente difícil chegar a consequências actuais das coisas que aconteceram durante os batimentos cardíacos primeiro cósmica. Existem alguns possíveis efeitos, mas elas são extremamente difíceis de medir.Talvez as coisas vão mudar no futuro, mas para o momento, a maioria dos modelos de optar pela abordagem do segundo melhor: concordância somente aqueles modelos que levam a um universo com características semelhantes ao que vivemos são aceitáveis. É uma estratégia óbvia.Como escreveu Sir Martin Rees, o astrônomo real da Grã-Bretanha, "[a teoria] deve ser percebido como tendo uma inevitabilidade único sobre ele, um anel retumbante da verdade que obriga parecer favorável." 5 Idealmente, os modelos propostos por cosmólogos não são apenas em conformidade com a mera nosso universo. Devem também prever algo de novo e invisível, talvez um novo tipo de partícula ou radiação que ajudarão a provar que estão certos ou errados. The hopes are high. As expectativas são elevadas. Um bestiário fantástico conjunto de possíveis habitantes cósmica tem sido proposto (alguns reconhecidamente deste autor), as consequências de diferentes modelos cosmológicos. Sabemos que eles existem, mas não sabemos ainda o que são. Nossos olhos, porém, telescópica e de outra forma, estão abertas. Não ter todas as respostas é realmente uma coisa muito saudável. É um pré-requisito para aprender mais. Ciência prospera em crise.
No ápice das narrativas plausíveis senta-se a origem do próprio universo. O ponto de partida já sabemos: o nosso universo deve ser único, porque foi um cosmóides fora da sopa primordial quântica que sobreviveram tempo suficiente para casa estrelas, planetas e pessoas. É um conceito geralmente aceite que temos de ser raro, que nunca mais cosmoids crescer em qualquer coisa vale a pena pensar. Pelo menos de acordo com o raciocínio antrópico. Evidentemente, não temos nenhuma idéia se isso é verdade ou não, pois não podemos sair de nossa expansão cosmóides para visitar os vizinhos. O argumento afirma que poderia haver inúmeras, talvez infinitamente muitos, cosmoids lá fora, cada um com seu próprio conjunto de propriedades físicas. Nesse caso, como vimos, o nosso universo, nossa existência, seria o resultado de um acidente de mera estatística.. Somos únicos porque nós pertencemos ao pequeno subconjunto de cosmoids que pode abrigar vida. E, talvez mais para o ponto, porque nós somos aqueles que criam as teorias que tentam explicar a nossa existência. Andrei Linde, que abraça o raciocínio antrópico, avançou o conceito de um "multiverso", a meta absoluta entidade que passa a eternidade cosmoids parto, a maioria condenada a um mal-existência, fadado efêmera,. Não sei como essa idéia poderia ser testado. . Talvez algumas de suas conseqüências muito indireta poderão, a prova, mas que não seria forte, apenas circunstancial. No início do tempo, a fronteira entre a ciência eo mito fica embaçada.
Significará isto que os cosmologistas tentam explicar criação são criadores de mitos dos tempos modernos? Minha opinião é que não temos escolha, mas para ser criadores de mitos. No entanto, há uma distinção fundamental da fé-mito inventado com base: na cosmologia, os mitos são necessárias apenas para sustentar o processo criativo científico, actuando como catalisadores para a imaginação.. Eles estão lá fora, uma distante montanha mágica que deve ser alcançado por enfrentando o território entre os dois. A ciência das coisas boas é o que sai dessa exploração. Se estivéssemos a chegar à montanha, ele deixaria de ser mágico e tornar-se real. Se este objetivo final fosse alcançado, os mitos não teria nenhum papel da esquerda, como iríamos finalmente ter descoberto o modelo racional da realidade que tem todas as respostas. A menos, claro, esta meta-teoria é um Santo Graal. Neste ponto, nós não sabemos. Enquanto isso, a sua imagem luminosa sustenta a pesquisa. Não é por acaso que o Prêmio Nobel de física Steven Weinberg chamou o seu livro que descreve a busca de uma teoria do campo unificado Sonhos de uma Teoria Em suas palavras: "Temos de assumir que consigamos, caso contrário, certamente faltará." 6 O poder de um mito não está em sua realidade, mas na sua credibilidade.
quinta-feira, 14 de abril de 2005
domingo, 10 de abril de 2005
O Deus de Einstein
MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA
"Por que você me escreve dizendo que "Deus deveria punir os ingleses?" Não tenho relação íntima com um ou outro. Vejo apenas com grande tristeza que Deus pune tantas de suas crianças por seus inúmeros atos de estupidez, atos pelos quais Deus apenas deveria ser o responsável; em minha opinião, apenas a sua não-existência poderia desculpá-lo." Assim escreveu Albert Einstein a seu colega Edgar Meyer em carta datada 2 de janeiro de 1915, o ano em que concluiu sua teoria da relatividade geral, que reformulou nossa concepção da gravidade.
Essas são as palavras de alguém que carrega um grande senso de traição com relação à religião organizada, à crença em um Deus onipresente, o Deus bíblico. A religiosidade do físico suíço-alemão, que cresceu dentro da tradição judaica, certamente não se encaixava na ortodoxia.
Contraste o texto acima com este: "Tudo é determinado... por forças além de nosso controle. Isto é verdade para um inseto ou uma estrela. Seres humanos, vegetais, grãos de poeira todos dançam segundo uma melodia misteriosa, entoada à distância por um flautista invisível".
("Saturday Evening Post", 26 de outubro de 1929). Ou este: "Acredito no Deus de Espinosa, revelado na harmonia de tudo o que existe, mas não em um Deus que se preocupa com o destino e as ações dos homens". (Telegrama para um jornal judaico datado de 1929.)
O "flautista invisível" representa um Deus que se revela através da "harmonia de tudo o que existe", no discorrer das transformações do mundo natural. Espinosa, um filósofo que viveu no século 17, acreditava que Deus e o mundo material eram indistinguíveis, que, quanto melhor compreendemos o funcionamento do Universo, mais nos aproximamos de Deus.
Para Einstein, a ciência é essencialmente uma atividade religiosa. Religião, claro, que trata a natureza como metáfora do divino e o cientista como seu sacerdote, aquele capaz de desvendar os seus mistérios. Essa atitude tem suas raízes em Platão, que via a essência do divino na razão humana. A elegância das figuras geométricas, suas relações e proporções, formam a linguagem que usamos para decifrar o código usado por "Deus" para construir o cosmo. A matemática é o alfabeto da Criação.
"O comportamento ético dos homens deve se basear na simpatia, educação e nos laços sociais; não é necessário base religiosa. Os homens estariam em péssima situação se tivessem que ser controlados pelo medo de punição [divina] ou pela esperança de salvação após a morte." ("New York Times Magazine", 9 de novembro de 1930.) Aqui Einstein argumenta que a religião organizada não é necessária para estabelecer as bases de um comportamento ético. Impor o controle social pelo medo ou pelas crenças mostra o quão imaturo é ainda o homem. A essência do equilíbrio social não se encontra na religião mas no respeito à vida, ao outro, ao mundo.
Einstein (1879-1955) sobreviveu a duas guerras mundiais, foi testemunha do genocídio de 6 milhões de judeus pelos nazistas, de um número ainda maior de russos por Stálin, de centenas de milhares de japoneses pelas bombas atômicas americanas. Se estivesse vivo hoje, veria que pouco mudamos. Imagino que se trancaria em seu escritório e tentaria desvendar mais um mistério, rabiscando fórmulas matemáticas em um papel, a única prece que acreditava poder purificar a sua essência.
COLUNISTA DA FOLHA
"Por que você me escreve dizendo que "Deus deveria punir os ingleses?" Não tenho relação íntima com um ou outro. Vejo apenas com grande tristeza que Deus pune tantas de suas crianças por seus inúmeros atos de estupidez, atos pelos quais Deus apenas deveria ser o responsável; em minha opinião, apenas a sua não-existência poderia desculpá-lo." Assim escreveu Albert Einstein a seu colega Edgar Meyer em carta datada 2 de janeiro de 1915, o ano em que concluiu sua teoria da relatividade geral, que reformulou nossa concepção da gravidade.
Essas são as palavras de alguém que carrega um grande senso de traição com relação à religião organizada, à crença em um Deus onipresente, o Deus bíblico. A religiosidade do físico suíço-alemão, que cresceu dentro da tradição judaica, certamente não se encaixava na ortodoxia.
A religiosidade de Einstein, que cresceu dentro da tradição judaica, certamente não pertencia à ortodoxia |
Contraste o texto acima com este: "Tudo é determinado... por forças além de nosso controle. Isto é verdade para um inseto ou uma estrela. Seres humanos, vegetais, grãos de poeira todos dançam segundo uma melodia misteriosa, entoada à distância por um flautista invisível".
("Saturday Evening Post", 26 de outubro de 1929). Ou este: "Acredito no Deus de Espinosa, revelado na harmonia de tudo o que existe, mas não em um Deus que se preocupa com o destino e as ações dos homens". (Telegrama para um jornal judaico datado de 1929.)
O "flautista invisível" representa um Deus que se revela através da "harmonia de tudo o que existe", no discorrer das transformações do mundo natural. Espinosa, um filósofo que viveu no século 17, acreditava que Deus e o mundo material eram indistinguíveis, que, quanto melhor compreendemos o funcionamento do Universo, mais nos aproximamos de Deus.
Para Einstein, a ciência é essencialmente uma atividade religiosa. Religião, claro, que trata a natureza como metáfora do divino e o cientista como seu sacerdote, aquele capaz de desvendar os seus mistérios. Essa atitude tem suas raízes em Platão, que via a essência do divino na razão humana. A elegância das figuras geométricas, suas relações e proporções, formam a linguagem que usamos para decifrar o código usado por "Deus" para construir o cosmo. A matemática é o alfabeto da Criação.
"O comportamento ético dos homens deve se basear na simpatia, educação e nos laços sociais; não é necessário base religiosa. Os homens estariam em péssima situação se tivessem que ser controlados pelo medo de punição [divina] ou pela esperança de salvação após a morte." ("New York Times Magazine", 9 de novembro de 1930.) Aqui Einstein argumenta que a religião organizada não é necessária para estabelecer as bases de um comportamento ético. Impor o controle social pelo medo ou pelas crenças mostra o quão imaturo é ainda o homem. A essência do equilíbrio social não se encontra na religião mas no respeito à vida, ao outro, ao mundo.
Einstein (1879-1955) sobreviveu a duas guerras mundiais, foi testemunha do genocídio de 6 milhões de judeus pelos nazistas, de um número ainda maior de russos por Stálin, de centenas de milhares de japoneses pelas bombas atômicas americanas. Se estivesse vivo hoje, veria que pouco mudamos. Imagino que se trancaria em seu escritório e tentaria desvendar mais um mistério, rabiscando fórmulas matemáticas em um papel, a única prece que acreditava poder purificar a sua essência.
domingo, 3 de abril de 2005
O mistério da aceleração cósmica continua
MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA
Diferentes épocas proclamam diferentes "verdades", algumas científicas outras não. Na Europa do século 16, era perfeitamente razoável afirmar que a Terra era o centro do Universo e que bruxas deveriam ser queimadas em praça pública. As coisas melhoraram um pouco nos últimos 400 anos, ao menos na área científica: teorias são validadas empiricamente, isto é, as previsões de uma teoria são contrastadas com dados obtidos por meio de observações e de experiências de laboratório.
Um aspecto importante desse procedimento é que ele é repetitivo: se grupos diferentes realizarem os mesmos experimentos, respeitando as mesmas condições, os resultados têm de ser idênticos dentro da margem de erro de cada um. Por isso, quando em 1998 um grupo de astrônomos anunciou que o Universo está não só em expansão -algo que se sabia desde 1929-, mas em expansão acelerada, achei que a coisa não iria durar, que outros grupos iriam contradizer a afirmação. Não foi o que aconteceu.
A aceleração cósmica continua aqui, firme e forte, confirmada e reconfirmada por grupos diferentes e tipos diferentes de observação. Por aceleração quer-se dizer o seguinte: galáxias extremamente distantes estão se afastando a velocidades crescentes. O efeito não ocorre em pequenas distâncias, como no nosso sistema solar ou nossa galáxia; esses sistemas astronômicos são mantidos coesos pela sua atração gravitacional interna, que sobrepuja o efeito da expansão. Quando se fala em expansão do Universo, está se falando de objetos situados a distâncias de dezenas de milhões de anos-luz.
Como entender essa expansão? Esta é uma das perguntas mais importantes da cosmologia moderna. Sabemos que, qualquer que seja a resposta, ela trará uma nova "verdade". Como o leitor pode imaginar, centenas de físicos no mundo inteiro estão propondo explicações as mais diversas. Esse tipo de situação é sempre revelador: os dados estão aí, pedindo novas idéias, forçando os cientistas a serem criativos, a arriscar. E, de fato, tem chovido idéia nos periódicos especializados. As mais ousadas, chamadas de teorias das "branas" (de mem-"branas") atribuem a aceleração à existência de dimensões extra, além das três que conhecemos. Segundo tais teorias, vivemos em uma espécie de fatia cósmica, a "brana", que existe em um Universo com muitas dimensões. Essa seria a realidade de uma ameba condenada a existir em uma folha de papel (duas dimensões) flutuando no espaço tridimensional. Apenas a gravidade pode agir nas dimensões além da "brana". Essa teoria e suas variações pode prever cosmologias com expansão acelerada.
Outra sugestão é que a força da gravidade sofra variações a grandes distâncias, modificando a lei de Newton que diz que sua intensidade cai com o quadrado da distância. De fato, não temos testes diretos de como a força gravitacional se comporta a milhões de anos-luz, embora seja difícil justificar tais modificações sem uma motivação profunda. Mas como a natureza tende a nos surpreender, devemos manter a cabeça aberta. É possível que uma nova lei seja descoberta empiricamente antes de sua justificativa conceitual. Ou a explicação pode ser ainda totalmente diferente, mesmo que cause desconforto. O novo tende a ser assim, irreverente e revolucionário, se preocupando mais com o amanhã do que com o ontem.
COLUNISTA DA FOLHA
Diferentes épocas proclamam diferentes "verdades", algumas científicas outras não. Na Europa do século 16, era perfeitamente razoável afirmar que a Terra era o centro do Universo e que bruxas deveriam ser queimadas em praça pública. As coisas melhoraram um pouco nos últimos 400 anos, ao menos na área científica: teorias são validadas empiricamente, isto é, as previsões de uma teoria são contrastadas com dados obtidos por meio de observações e de experiências de laboratório.
A aceleração cósmica continua aqui, firme e forte, confirmada e reconfirmada por grupos diferentes e tipos diferentes de observação |
Um aspecto importante desse procedimento é que ele é repetitivo: se grupos diferentes realizarem os mesmos experimentos, respeitando as mesmas condições, os resultados têm de ser idênticos dentro da margem de erro de cada um. Por isso, quando em 1998 um grupo de astrônomos anunciou que o Universo está não só em expansão -algo que se sabia desde 1929-, mas em expansão acelerada, achei que a coisa não iria durar, que outros grupos iriam contradizer a afirmação. Não foi o que aconteceu.
A aceleração cósmica continua aqui, firme e forte, confirmada e reconfirmada por grupos diferentes e tipos diferentes de observação. Por aceleração quer-se dizer o seguinte: galáxias extremamente distantes estão se afastando a velocidades crescentes. O efeito não ocorre em pequenas distâncias, como no nosso sistema solar ou nossa galáxia; esses sistemas astronômicos são mantidos coesos pela sua atração gravitacional interna, que sobrepuja o efeito da expansão. Quando se fala em expansão do Universo, está se falando de objetos situados a distâncias de dezenas de milhões de anos-luz.
Como entender essa expansão? Esta é uma das perguntas mais importantes da cosmologia moderna. Sabemos que, qualquer que seja a resposta, ela trará uma nova "verdade". Como o leitor pode imaginar, centenas de físicos no mundo inteiro estão propondo explicações as mais diversas. Esse tipo de situação é sempre revelador: os dados estão aí, pedindo novas idéias, forçando os cientistas a serem criativos, a arriscar. E, de fato, tem chovido idéia nos periódicos especializados. As mais ousadas, chamadas de teorias das "branas" (de mem-"branas") atribuem a aceleração à existência de dimensões extra, além das três que conhecemos. Segundo tais teorias, vivemos em uma espécie de fatia cósmica, a "brana", que existe em um Universo com muitas dimensões. Essa seria a realidade de uma ameba condenada a existir em uma folha de papel (duas dimensões) flutuando no espaço tridimensional. Apenas a gravidade pode agir nas dimensões além da "brana". Essa teoria e suas variações pode prever cosmologias com expansão acelerada.
Outra sugestão é que a força da gravidade sofra variações a grandes distâncias, modificando a lei de Newton que diz que sua intensidade cai com o quadrado da distância. De fato, não temos testes diretos de como a força gravitacional se comporta a milhões de anos-luz, embora seja difícil justificar tais modificações sem uma motivação profunda. Mas como a natureza tende a nos surpreender, devemos manter a cabeça aberta. É possível que uma nova lei seja descoberta empiricamente antes de sua justificativa conceitual. Ou a explicação pode ser ainda totalmente diferente, mesmo que cause desconforto. O novo tende a ser assim, irreverente e revolucionário, se preocupando mais com o amanhã do que com o ontem.
domingo, 27 de março de 2005
Da vida e das estrelas
MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA
Santo Agostinho costumava de dizer que o tempo é uma coisa mais fácil de perceber do que de definir. A vida também entra nessa categoria. Como definir vida? Sabemos que uma formiga é um ser vivo e uma estrela não. Mas por que uma estrela não é um ser vivo?
Vejamos. Seres vivos interagem com o ambiente à sua volta, absorvendo e emitindo energia. Estrelas também: sua atração gravitacional absorve matéria à sua volta e, por meio da fusão nuclear, estrelas geram quantidades enormes de energia. Portanto, essa propriedade não é suficiente. Uma outra: seres vivos são capazes de se multiplicar. Estrelas também são. Ao chegar aos seus momentos finais, entram em "convulsão", emitindo parte de sua matéria para o espaço interestelar. Essa matéria varre o cosmo em ondas de choque, até possivelmente colidir com uma nuvem de hidrogênio viajando tranqüilamente pela galáxia. A colisão gera instabilidades gravitacionais na nuvem, causando sua contração. Da contração e do aumento de densidade podem nascer várias estrelas, a prole da estrela-mãe. Essa propriedade também não serve. Mais uma: seres vivos morrem. Estrelas também.
Será que não é possível explicar por que uma estrela não é um ser vivo? Outra tentativa: seres vivos são estruturas capazes de manter sua coerência espaço-temporal -ou seja, ter a mesma (quase) cara todos os dias- interagindo entre si e com o ambiente. Estrelas também mantêm sua coerência espaço-temporal, não mudando muito de um dia para outro. (Aproximadamente, é claro. Na verdade, a superfície de uma estrela é uma fornalha em constante agitação. Mas sua massa e temperatura permanecem quase constantes.) E estrelas interagem entre si, como podemos ver em galáxias e aglomerados de estrelas, através de sua atração gravitacional mútua. Temos de tentar mais seriamente.
A distinção, pelo menos entre estrelas e seres vivos, vem da segunda lei da termodinâmica, a lei que diz que em um sistema isolado a desordem (ou entropia) tende sempre a aumentar ou ficar constante. Um sistema isolado é aquele que não troca energia com outro sistema. Uma estrela pode trocar energia com outro sistema, por exemplo, outra estrela, mas essa troca não é necessária ou suficiente para explicar a existência da estrela: uma vez formada, uma estrela pode existir por si só, ao menos enquanto a fusão de hidrogênio em hélio em seu interior produzir energia suficiente para contrabalançar a sua implosão gravitacional. Ou seja, uma estrela pode ser tratada como um sistema isolado e sua entropia tende a aumentar.
Já seres vivos necessitam da interação com outros sistemas; só assim sua existência é possível. Mesmo o exemplo mais primitivo de vida, o vírus, só se comporta como ser vivo se em contato com um. Seres vivos são consumidores de entropia: para manter a sua ordem, a sua coerência espaço-temporal, precisam absorver energia do meio externo e excretar o que não é necessário. De certa forma, seres vivos são entidades "antientrópicas". Mas a soma da entropia total, a dos seres vivos e do meio externo, cresce. As reações metabólicas que caracterizam a bioquímica da vida mantêm o funcionamento do organismo pelo consumo de energia externa e de um eficiente processo de auto-organização. Continuamos sem ter uma definição única da vida. Talvez ela não exista. Talvez vida seja definida apenas pelos processos que a caracterizam.
COLUNISTA DA FOLHA
Santo Agostinho costumava de dizer que o tempo é uma coisa mais fácil de perceber do que de definir. A vida também entra nessa categoria. Como definir vida? Sabemos que uma formiga é um ser vivo e uma estrela não. Mas por que uma estrela não é um ser vivo?
Talvez vida seja definida apenas pelos processos que a caracterizam |
Vejamos. Seres vivos interagem com o ambiente à sua volta, absorvendo e emitindo energia. Estrelas também: sua atração gravitacional absorve matéria à sua volta e, por meio da fusão nuclear, estrelas geram quantidades enormes de energia. Portanto, essa propriedade não é suficiente. Uma outra: seres vivos são capazes de se multiplicar. Estrelas também são. Ao chegar aos seus momentos finais, entram em "convulsão", emitindo parte de sua matéria para o espaço interestelar. Essa matéria varre o cosmo em ondas de choque, até possivelmente colidir com uma nuvem de hidrogênio viajando tranqüilamente pela galáxia. A colisão gera instabilidades gravitacionais na nuvem, causando sua contração. Da contração e do aumento de densidade podem nascer várias estrelas, a prole da estrela-mãe. Essa propriedade também não serve. Mais uma: seres vivos morrem. Estrelas também.
Será que não é possível explicar por que uma estrela não é um ser vivo? Outra tentativa: seres vivos são estruturas capazes de manter sua coerência espaço-temporal -ou seja, ter a mesma (quase) cara todos os dias- interagindo entre si e com o ambiente. Estrelas também mantêm sua coerência espaço-temporal, não mudando muito de um dia para outro. (Aproximadamente, é claro. Na verdade, a superfície de uma estrela é uma fornalha em constante agitação. Mas sua massa e temperatura permanecem quase constantes.) E estrelas interagem entre si, como podemos ver em galáxias e aglomerados de estrelas, através de sua atração gravitacional mútua. Temos de tentar mais seriamente.
A distinção, pelo menos entre estrelas e seres vivos, vem da segunda lei da termodinâmica, a lei que diz que em um sistema isolado a desordem (ou entropia) tende sempre a aumentar ou ficar constante. Um sistema isolado é aquele que não troca energia com outro sistema. Uma estrela pode trocar energia com outro sistema, por exemplo, outra estrela, mas essa troca não é necessária ou suficiente para explicar a existência da estrela: uma vez formada, uma estrela pode existir por si só, ao menos enquanto a fusão de hidrogênio em hélio em seu interior produzir energia suficiente para contrabalançar a sua implosão gravitacional. Ou seja, uma estrela pode ser tratada como um sistema isolado e sua entropia tende a aumentar.
Já seres vivos necessitam da interação com outros sistemas; só assim sua existência é possível. Mesmo o exemplo mais primitivo de vida, o vírus, só se comporta como ser vivo se em contato com um. Seres vivos são consumidores de entropia: para manter a sua ordem, a sua coerência espaço-temporal, precisam absorver energia do meio externo e excretar o que não é necessário. De certa forma, seres vivos são entidades "antientrópicas". Mas a soma da entropia total, a dos seres vivos e do meio externo, cresce. As reações metabólicas que caracterizam a bioquímica da vida mantêm o funcionamento do organismo pelo consumo de energia externa e de um eficiente processo de auto-organização. Continuamos sem ter uma definição única da vida. Talvez ela não exista. Talvez vida seja definida apenas pelos processos que a caracterizam.
domingo, 20 de março de 2005
Reflexões sobre o tempo
MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA
Para alguns, os mais pragmáticos, o tempo não tem nada de misterioso: ele passa, envelhecemos e um dia morremos, ponto final. Já para outros, este colunista incluído, o tempo é um paradoxo, nosso grande amigo e inimigo.
Amigo por nos ensinar a ser pacientes com a impaciência dos outros, por nos fazer esquecer coisas que devem ser esquecidas e lembrar aquelas que devem ser lembradas. Inimigo por interromper vidas e relações, mudar coisas que não queremos que sejam mudadas, por nos fazer esquecer coisas que devem ser lembradas. Em termos psicológicos não temos dúvidas: como ninguém consegue se lembrar do futuro, o tempo anda sempre avante.
Mas a situação não é assim tão simples. Em arte, podemos inventar o futuro no presente, "visualizar" o que vai ser e tentar dar vida a essa visão. O paradoxo, aqui, é que toda criação depende apenas do passado: criamos o futuro reexperimentando e reintegrando o passado. Isso não significa que tudo já existe; significa apenas que existem infinitos modos de olhar para trás.
Em física, a direção do tempo não é obviamente para a frente. Na verdade, as leis da mecânica não distinguem entre ir avante ou para trás. Imagine, por exemplo, que alguém tenha filmado uma bola voando da direita para a esquerda. Se o filme for passado de trás para a frente, a bola voa da esquerda para direita: quem não esteve presente durante a gravação, não saberia em qual das duas situações o tempo vai do passado para o futuro. Dizemos que as leis da mecânica são reversíveis temporalmente.
Se a física dissesse que o tempo é reversível sempre, estaria em séria contradição com a realidade que vemos à nossa volta. (E em nós mesmos.) Basta observarmos o mundo para saber que o tempo vai para a frente: os dias passam, coisas mudam, pessoas e animais envelhecem, planetas giram em torno do Sol, o Sol envelhece, estrelas nascem e morrem, o próprio Universo cresce cada vez mais, definindo a direção cosmológica do tempo. Como então reconciliar estas observações com as leis básicas da física? A resposta se encontra na complexidade do sistema: uma bola é um sistema extremamente simples, sua trajetória para a direita ou para a esquerda é essencialmente a mesma. Mas um ovo virar omelete, por exemplo, é um processo irreversível: não vemos um omelete virar ovo. A diferença é que um ovo pode ser transformado em omelete através de inúmeros caminhos. Mas existem poucos modos de se transformar omeletes em ovos. (Assumindo que todos os ovos são essencialmente iguais...)
Como mostrou Ludwig Boltzmann, a questão depende de probabilidades: a probabilidade que todas as moléculas de um omelete se re-alinhem em um ovo é extremamente pequena, tão pequena que o fenômeno é altamente improvável, quase impossível. Quase mas não totalmente. Para tal, seriam necessárias incontáveis interações entre as moléculas de clara e gema seguindo instruções extremamente específicas: seria necessário um princípio organizador que pudesse contrariar o fato que desordem tende a aumentar, um princípio capaz de transformar desordem em ordem. Um destes princípios é justamente a arte; outro é a ciência. Ambas dão expressão à necessidade que temos de integrar nossa experiência do mundo com quem somos.
COLUNISTA DA FOLHA
Para alguns, os mais pragmáticos, o tempo não tem nada de misterioso: ele passa, envelhecemos e um dia morremos, ponto final. Já para outros, este colunista incluído, o tempo é um paradoxo, nosso grande amigo e inimigo.
Amigo por nos ensinar a ser pacientes com a impaciência dos outros, por nos fazer esquecer coisas que devem ser esquecidas e lembrar aquelas que devem ser lembradas. Inimigo por interromper vidas e relações, mudar coisas que não queremos que sejam mudadas, por nos fazer esquecer coisas que devem ser lembradas. Em termos psicológicos não temos dúvidas: como ninguém consegue se lembrar do futuro, o tempo anda sempre avante.
O paradoxo, aqui, é que toda criação depende apenas do passado |
Mas a situação não é assim tão simples. Em arte, podemos inventar o futuro no presente, "visualizar" o que vai ser e tentar dar vida a essa visão. O paradoxo, aqui, é que toda criação depende apenas do passado: criamos o futuro reexperimentando e reintegrando o passado. Isso não significa que tudo já existe; significa apenas que existem infinitos modos de olhar para trás.
Em física, a direção do tempo não é obviamente para a frente. Na verdade, as leis da mecânica não distinguem entre ir avante ou para trás. Imagine, por exemplo, que alguém tenha filmado uma bola voando da direita para a esquerda. Se o filme for passado de trás para a frente, a bola voa da esquerda para direita: quem não esteve presente durante a gravação, não saberia em qual das duas situações o tempo vai do passado para o futuro. Dizemos que as leis da mecânica são reversíveis temporalmente.
Se a física dissesse que o tempo é reversível sempre, estaria em séria contradição com a realidade que vemos à nossa volta. (E em nós mesmos.) Basta observarmos o mundo para saber que o tempo vai para a frente: os dias passam, coisas mudam, pessoas e animais envelhecem, planetas giram em torno do Sol, o Sol envelhece, estrelas nascem e morrem, o próprio Universo cresce cada vez mais, definindo a direção cosmológica do tempo. Como então reconciliar estas observações com as leis básicas da física? A resposta se encontra na complexidade do sistema: uma bola é um sistema extremamente simples, sua trajetória para a direita ou para a esquerda é essencialmente a mesma. Mas um ovo virar omelete, por exemplo, é um processo irreversível: não vemos um omelete virar ovo. A diferença é que um ovo pode ser transformado em omelete através de inúmeros caminhos. Mas existem poucos modos de se transformar omeletes em ovos. (Assumindo que todos os ovos são essencialmente iguais...)
Como mostrou Ludwig Boltzmann, a questão depende de probabilidades: a probabilidade que todas as moléculas de um omelete se re-alinhem em um ovo é extremamente pequena, tão pequena que o fenômeno é altamente improvável, quase impossível. Quase mas não totalmente. Para tal, seriam necessárias incontáveis interações entre as moléculas de clara e gema seguindo instruções extremamente específicas: seria necessário um princípio organizador que pudesse contrariar o fato que desordem tende a aumentar, um princípio capaz de transformar desordem em ordem. Um destes princípios é justamente a arte; outro é a ciência. Ambas dão expressão à necessidade que temos de integrar nossa experiência do mundo com quem somos.
domingo, 13 de março de 2005
Galáxias-fantasmas
MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA
A composição do Universo é um caixa de surpresas. Durante os últimos dez anos ficou claro que a matéria da qual somos compostos, aquela formada por átomos, é minoria absoluta, compondo não mais do que 5% da matéria total que existe. É essa a matéria que vemos no céu noturno, as estrelas e nebulosas que povoam o cosmo.
Mesmo no céu, nem tudo que é feito de átomos brilha. Por exemplo, planetas não geram luz, apenas refletem de estrelas vizinhas, no nosso caso o Sol. Pessoas também não geram luz visível, embora gerem outro tipo de radiação menos energética, a infravermelha. Fora planetas, nuvens de hidrogênio, se suficientemente frias, não são visíveis. Em geral, essas nuvens estão associadas a galáxias, como fumaça a cigarros: no escuro, vemos a ponta queimando (as estrelas) e a fumaça na vizinhança da brasa, mas sua maior parte permanece invisível. Galáxias, portanto, aparecem com suas estrelas e nuvens de hidrogênio. Mas essa é só parte da história.
Sabemos também que a maior parte da matéria em uma galáxia não produz luz própria e não é formada por matéria comum, ou seja, prótons e elétrons. Essa matéria estranha, de uma substância ainda não identificada, compõe mais de 90% da matéria total de uma galáxia. Como ela não brilha, foi batizada de matéria escura.
Sabemos que ela existe porque vemos seu efeito gravitacional sobre as estrelas e nuvens de hidrogênio. Para a gravidade agir, basta haver massa. Segundo o que se sabia até recentemente, as matérias luminosa e escura andam de mãos dadas -onde existe uma, existe também a outra. Claro, isso pode ser conseqüência do fato que, para detectarmos a matéria escura, precisamos ver seu efeito sobre a luminosa; é possível que existam galáxias escuras, desprovidas ou quase de matéria comum. Tais aglomerados de matéria escura são como galáxias-fantasmas, existindo sem serem vistas. Só seus efeitos gravitacionais são detectados.
Até recentemente, esses objetos eram especulação. Mas um grupo de astrônomos na Califórnia aparentemente detectou uma nuvem de hidrogênio com massa comparável à de uma galáxia (100 bilhões de sóis) e sem estrelas. "Como uma cidade sem pessoas", declarou um dos integrantes do time. A explicação mais plausível é que a nuvem exista em meio a um aglomerado de matéria escura, como creme em uma xícara de café. Mas como confirmar que a nuvem de hidrogênio está mesmo imersa em um oceano de matéria escura? Primeiro é bom confirmar que, de fato, não existem estrelas na nuvem. Para isso, o time usará o telescópio Hubble (antes que ele termine seus dias), que pode identificar estrelas individuais. Supondo que nenhuma seja encontrada, fica confirmado que a galáxia é mesmo formada de hidrogênio que não brilha. E a matéria escura? Como podemos detectá-la sem termos nada para ver?
Podemos usar o fato de que a gravidade pode encurvar a luz. Se um objeto passar por trás da nuvem invisível, sua imagem será distorcida, como uma lente distorce uma imagem visível. No caso, "lentes gravitacionais", efeito previsto por Einstein (amanhã é seu aniversário), podem detectar a existência de galáxias-fantasmas. Porque da gravidade nada escapa.
COLUNISTA DA FOLHA
A composição do Universo é um caixa de surpresas. Durante os últimos dez anos ficou claro que a matéria da qual somos compostos, aquela formada por átomos, é minoria absoluta, compondo não mais do que 5% da matéria total que existe. É essa a matéria que vemos no céu noturno, as estrelas e nebulosas que povoam o cosmo.
Um grupo de astrônomos detectou uma nuvem de hidrogênio sem estrelas. A explicação mais plausível é que a nuvem exista em meio a um aglomerado de matéria escura |
Mesmo no céu, nem tudo que é feito de átomos brilha. Por exemplo, planetas não geram luz, apenas refletem de estrelas vizinhas, no nosso caso o Sol. Pessoas também não geram luz visível, embora gerem outro tipo de radiação menos energética, a infravermelha. Fora planetas, nuvens de hidrogênio, se suficientemente frias, não são visíveis. Em geral, essas nuvens estão associadas a galáxias, como fumaça a cigarros: no escuro, vemos a ponta queimando (as estrelas) e a fumaça na vizinhança da brasa, mas sua maior parte permanece invisível. Galáxias, portanto, aparecem com suas estrelas e nuvens de hidrogênio. Mas essa é só parte da história.
Sabemos também que a maior parte da matéria em uma galáxia não produz luz própria e não é formada por matéria comum, ou seja, prótons e elétrons. Essa matéria estranha, de uma substância ainda não identificada, compõe mais de 90% da matéria total de uma galáxia. Como ela não brilha, foi batizada de matéria escura.
Sabemos que ela existe porque vemos seu efeito gravitacional sobre as estrelas e nuvens de hidrogênio. Para a gravidade agir, basta haver massa. Segundo o que se sabia até recentemente, as matérias luminosa e escura andam de mãos dadas -onde existe uma, existe também a outra. Claro, isso pode ser conseqüência do fato que, para detectarmos a matéria escura, precisamos ver seu efeito sobre a luminosa; é possível que existam galáxias escuras, desprovidas ou quase de matéria comum. Tais aglomerados de matéria escura são como galáxias-fantasmas, existindo sem serem vistas. Só seus efeitos gravitacionais são detectados.
Até recentemente, esses objetos eram especulação. Mas um grupo de astrônomos na Califórnia aparentemente detectou uma nuvem de hidrogênio com massa comparável à de uma galáxia (100 bilhões de sóis) e sem estrelas. "Como uma cidade sem pessoas", declarou um dos integrantes do time. A explicação mais plausível é que a nuvem exista em meio a um aglomerado de matéria escura, como creme em uma xícara de café. Mas como confirmar que a nuvem de hidrogênio está mesmo imersa em um oceano de matéria escura? Primeiro é bom confirmar que, de fato, não existem estrelas na nuvem. Para isso, o time usará o telescópio Hubble (antes que ele termine seus dias), que pode identificar estrelas individuais. Supondo que nenhuma seja encontrada, fica confirmado que a galáxia é mesmo formada de hidrogênio que não brilha. E a matéria escura? Como podemos detectá-la sem termos nada para ver?
Podemos usar o fato de que a gravidade pode encurvar a luz. Se um objeto passar por trás da nuvem invisível, sua imagem será distorcida, como uma lente distorce uma imagem visível. No caso, "lentes gravitacionais", efeito previsto por Einstein (amanhã é seu aniversário), podem detectar a existência de galáxias-fantasmas. Porque da gravidade nada escapa.
domingo, 6 de março de 2005
Veleiros solares estão para zarpar
MARCELO GLEISER
COLUNISTA DA FOLHA
O mês de abril marca um novo capítulo na história da exploração do espaço: será lançado o primeiro veleiro solar, uma espaçonave dotada de uma enorme vela, desenhada para refletir a radiação proveniente do Sol. Ao contrário dos foguetes normais, cuja propulsão vem da queima de combustíveis químicos, o veleiro solar usa a luz do Sol ou de um laser como combustível. O mecanismo é semelhante ao de veleiros normais aqui na Terra: o vento, formado por moléculas de ar em movimento direcionado, causa uma força na vela, que por sua vez provoca o movimento do barco. Manejando a orientação da vela em relação à direção do vento, é possível manter velocidades relativamente altas navegando nas mais diversas direções.
No caso da luz, materiais podem tanto absorvê-la como refleti-la. Um veleiro solar é basicamente uma caravela espacial com velas capazes de refletir a luz solar. O material mais comum é o "mylar", mas outros estão sendo desenvolvidos, como o polímero CP-1, com espessura de 2,5 milionésimos de metro: quanto mais fino e resistente, mais eficiente é o veleiro solar. Como não somos empurrados pela luz do Sol, sabemos que a pressão exercida pela luz é muito pequena. As velas solares têm dimensões imensas.
O veleiro que irá ser lançado em abril, Cosmos-1, tem uma vela de 600 metros quadrados. Outros projetos pretendem usar velas ainda maiores, de um quilômetro quadrado. As velas propostas são oito triângulos arranjados lado a lado em um círculo, como as pás de um moinho de vento ou um guarda-chuva, com a parte de dentro apontando na direção do Sol. Quem já tentou manter um guarda-chuva aberto contra o vento sabe que a força é máxima nesse alinhamento.
O projeto foi desenvolvido pela Sociedade Planetária, uma organização sem fins lucrativos fundada por Carl Sagan, Lou Friedman e Bruce Murray em 1980. Friedman encabeça o projeto do veleiro solar, que está sendo construído em Moscou. Essa união entre cientistas dos EUA e da Rússia mostra que colaborações entre os dois países na exploração do espaço não ocorrem apenas por meio de órgãos governamentais, mas, também, da iniciativa privada. Como o primeiro a escrever sobre veleiros solares de forma concreta foi o russo Konstantin Tsiolkovsky, em 1921, a colaboração ganha ainda mais significado.
Um míssil russo modificado será lançado de um submarino nuclear no mar de Barents até a altitude de 800 quilômetros, de onde liberará a sua carga, o Cosmos-1. Se tudo correr bem, os oito triângulos irão desabrochar sem problemas, formando a vela. A aceleração causada pela pressão da luz atua devagar: em um dia, a velocidade aumenta até 160 km/h. Em cem dias, a velocidade será de 16 mil km/h. Mas em três anos será de 160 mil km/h, capaz de chegar a Plutão em menos de cinco anos, muito mais rápido do que qualquer foguete convencional. Portanto, o importante é ter calma: no fim, velocidades altíssimas são atingidas.
Se a vela abrir, um raio de microondas de 450 quilowatts será apontado em sua direção, tentando acelerar a espaçonave a partir da Terra. No futuro, "postos de aceleração" poderão ser espalhados pelo Sistema Solar, cada um dotado com seu canhão de laser. Os exploradores dos séculos 16 e 17 conquistaram os mares em suas caravelas. Quem sabe a conquista do espaço não será também feita a vela?
COLUNISTA DA FOLHA
O mês de abril marca um novo capítulo na história da exploração do espaço: será lançado o primeiro veleiro solar, uma espaçonave dotada de uma enorme vela, desenhada para refletir a radiação proveniente do Sol. Ao contrário dos foguetes normais, cuja propulsão vem da queima de combustíveis químicos, o veleiro solar usa a luz do Sol ou de um laser como combustível. O mecanismo é semelhante ao de veleiros normais aqui na Terra: o vento, formado por moléculas de ar em movimento direcionado, causa uma força na vela, que por sua vez provoca o movimento do barco. Manejando a orientação da vela em relação à direção do vento, é possível manter velocidades relativamente altas navegando nas mais diversas direções.
Os exploradores dos séculos 16 e 17 ganharam o mar em caravelas. Quem sabe a conquista do espaço não será também a vela? |
No caso da luz, materiais podem tanto absorvê-la como refleti-la. Um veleiro solar é basicamente uma caravela espacial com velas capazes de refletir a luz solar. O material mais comum é o "mylar", mas outros estão sendo desenvolvidos, como o polímero CP-1, com espessura de 2,5 milionésimos de metro: quanto mais fino e resistente, mais eficiente é o veleiro solar. Como não somos empurrados pela luz do Sol, sabemos que a pressão exercida pela luz é muito pequena. As velas solares têm dimensões imensas.
O veleiro que irá ser lançado em abril, Cosmos-1, tem uma vela de 600 metros quadrados. Outros projetos pretendem usar velas ainda maiores, de um quilômetro quadrado. As velas propostas são oito triângulos arranjados lado a lado em um círculo, como as pás de um moinho de vento ou um guarda-chuva, com a parte de dentro apontando na direção do Sol. Quem já tentou manter um guarda-chuva aberto contra o vento sabe que a força é máxima nesse alinhamento.
O projeto foi desenvolvido pela Sociedade Planetária, uma organização sem fins lucrativos fundada por Carl Sagan, Lou Friedman e Bruce Murray em 1980. Friedman encabeça o projeto do veleiro solar, que está sendo construído em Moscou. Essa união entre cientistas dos EUA e da Rússia mostra que colaborações entre os dois países na exploração do espaço não ocorrem apenas por meio de órgãos governamentais, mas, também, da iniciativa privada. Como o primeiro a escrever sobre veleiros solares de forma concreta foi o russo Konstantin Tsiolkovsky, em 1921, a colaboração ganha ainda mais significado.
Um míssil russo modificado será lançado de um submarino nuclear no mar de Barents até a altitude de 800 quilômetros, de onde liberará a sua carga, o Cosmos-1. Se tudo correr bem, os oito triângulos irão desabrochar sem problemas, formando a vela. A aceleração causada pela pressão da luz atua devagar: em um dia, a velocidade aumenta até 160 km/h. Em cem dias, a velocidade será de 16 mil km/h. Mas em três anos será de 160 mil km/h, capaz de chegar a Plutão em menos de cinco anos, muito mais rápido do que qualquer foguete convencional. Portanto, o importante é ter calma: no fim, velocidades altíssimas são atingidas.
Se a vela abrir, um raio de microondas de 450 quilowatts será apontado em sua direção, tentando acelerar a espaçonave a partir da Terra. No futuro, "postos de aceleração" poderão ser espalhados pelo Sistema Solar, cada um dotado com seu canhão de laser. Os exploradores dos séculos 16 e 17 conquistaram os mares em suas caravelas. Quem sabe a conquista do espaço não será também feita a vela?
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