O que é matéria e energia escura?

Texto de Cesar Grossmann para o site HypeScience. As notas ao final são minhas.

A matéria escura e a energia escura são soluções propostas para explicar alguns fenômenos gravitacionais, e, até onde sabemos, são coisas distintas.

Embora juntas respondam por mais de 95% do nosso universo, só sabemos de sua existência por meios indiretos, observando seus efeitos sobre o universo e tentando deduzir suas propriedades a partir deles.

Matéria escura
A matéria escura foi proposta nos anos 1930 por Fritz Zwicky para explicar a diferença entre a massa gravitacional e a massa luminosa de aglomerados de galáxias (Fritz Zwicky estava trabalhando com curvas de rotação de galáxias).

A massa gravitacional de um objeto é determinada pela medida da velocidade e raio da órbita de seus satélites, um processo igual à medição da massa do sol usando a velocidade e distância radial dos planetas.

A massa luminosa é determinada pela soma de toda luz e convertendo este número em uma estimativa de massa, baseado na nossa compreensão sobre como as estrelas brilham. Esta comparação de massa-para-luz indica que a energia na matéria luminosa contribui com menos de 1% da densidade média de energia do universo.

Certamente existe mais matéria nas galáxias que não emite luz, mas as evidências indicam que há um limite máximo para a matéria normal (aquela feita de átomos) presente no universo. Evidências vindo da medição da radiação cósmica de fundo, por exemplo, apontam que no máximo 5% da densidade de massa-energia do universo e 20% da massa dos aglomerados está na forma de átomos.

Mas do que é feita a matéria escura? Muitos físicos e astrônomos acham que a matéria escura é provavelmente uma nova partícula que ainda não foi detectada em aceleradores de partículas ou em raios cósmicos.

Para ser uma partícula de matéria escura, ela tem que ter bastante massa, provavelmente mais que um nêutron, e interagir muito fracamente com a matéria normal, de forma a dificilmente reagir produzindo luz.

O protótipo do candidato é algo parecido com um neutrino, só que todos os tipos de neutrinos conhecidos são muito leves e muito raros para explicar a matéria escura [1].

E como a matéria escura afeta o universo? Aparentemente, ela é responsável pelas estruturas que vemos no universo, como galáxias e aglomerados; é ela que “segura” estes objetos imensos, não deixando que se desfaçam.

Como curiosidade, a proposta de uma matéria escura na década de 1930 por Fritz Zwicky não foi levada a sério porque o suíço tinha entrado em atrito com muitos colegas na comunidade astronômica. Em 1962, a astrônoma Vera Rubin fez a mesma descoberta, que novamente não foi levada à sério, desta vez porque ela era uma mulher. Ela persistiu e conseguiu atenção da comunidade em 1978, com um estudo profundo de 11 galáxias, inclusive a nossa [2].

Energia escura
A energia escura tem sua origem nos trabalhos para entender a expansão acelerada do universo. Basicamente, a teoria atual não consegue explicar essa aceleração. Uma das especulações é que a aceleração é consequência de uma nova forma de matéria, apelidada “energia escura”, que também não foi detectada até agora.

É chamada de “escura” porque deve interagir muito fracamente com a matéria, como a matéria escura, e é chamada de energia porque uma das coisas de que estamos certos é que ela contribui com cerca de 70% da energia total do universo. Se descobrirmos o que é, podemos então trocar o nome para algo menos misterioso.

Com o estabelecimento do modelo cosmológico do Big Bang, acreditava-se que a expansão inicial de 13,7 bilhões de anos atrás estaria diminuindo com o tempo, mas duas equipes de pesquisadores independentes descobriram em 1998 que a expansão estava acelerando.

A aceleração é determinada pela medida dos tamanhos relativos do universo em diferentes eras. De uma forma específica, os astrônomos medem o redshift ou desvio para o vermelho do espectro e a distância da luminosidade de explosões estelares chamadas supernovas tipo 1a.

O tempo que a luz da supernova leva para chegar aos telescópios é descoberto examinando a distância da luminosidade, enquanto a mudança do tamanho do universo entre a explosão e a observação é determinada pelo desvio para o vermelho. Uma comparação destes tamanhos em uma sequência de tempo revela que o universo está crescendo cada vez mais rápido. Desde esta descoberta, os equipamentos ficaram mais sensíveis e os dados foram confirmados pela medição de outros fenômenos cosmológicos.

A teoria da relatividade prevê que a aceleração cósmica é determinada pela densidade média de energia e pressão de todas as formas de matéria e energia no universo. Só que as quantidades da matéria normal, da energia normal, e da matéria escura não respondem pela densidade de energia necessária para a aceleração – tem que ser outra coisa.

Uma das hipóteses mais aceitas é que o universo é preenchido por um mar de energia quântica de ponto zero, que exerce uma pressão negativa, como uma tensão, fazendo com que o espaço-tempo sofra uma repulsão gravitacional. É a chamada constante cosmológica, introduzida por Einsten em outro contexto (e referida por ele como seu maior erro) [3].

E como a energia escura afeta o universo atualmente? Ela é responsável pela aceleração cósmica, e equipes internacionais de astrônomos estão trabalhando para refinar a medida desta aceleração. Dela depende o julgamento da constante cosmológica de Einstein, uma possível compreensão da teoria fundamental da natureza (gravidade quântica e o estado quântico do universo), e o destino do universo (Big Chill ou Big Rip?).

Diferenças entre as duas
As duas, matéria escura e energia escura, possuem diferenças enormes. A matéria escura atrai e a energia escura repele, ou seja, a matéria escura é usada para explicar uma atração gravitacional maior que o esperado, enquanto a energia escura é usada para explicar uma atração gravitacional negativa [4].

Além disso, os efeitos da matéria escura se manifestam em uma escala de 10 megaparsecs (um megaparsec corresponde a 3,2 milhões de anos luz, aproximadamente) ou menor, enquanto que a energia escura parece que só se torna relevante em escala de 1.000 megaparsecs ou mais.

Finalmente, é importante questionar se os fenômenos da matéria escura e da energia escura podem ter uma explicação gravitacional. Talvez as leis da gravidade sejam diferentes do que desenhou a teoria de Einstein. Esta é uma possibilidade, só que até hoje a teoria da relatividade não falhou em nenhum teste. Além disto, novas imagens de aglomerados revelaram um comportamento que é inconsistente com teorias gravitacionais alternativas, como a MOND – ou seja, a matéria escura está ali.

Nossas melhores mentes estão trabalhando no problema e nossa melhor tecnologia está examinando o cosmos, e, por enquanto, não há outra explicação para os efeitos que observamos: a matéria escura e a energia escura são reais. A composição do universo atual, até onde sabemos, é de 4,2% matéria normal, 24% matéria escura e 71,6% energia escura [5]. [en.Wikipedia 1 2, Nasa Ask an Astronomer, How Stuff Works, Nasa Astrophysics, Dummies, National Radio Astronomy Observatory, Scientific American, Space.com, WMAP's Universe]

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[1] Um "ser de neutrinos" seria improvável pois elementos leves são simples demais para a complexidade necessária a um ser vivo. Já um "ser de matéria escura", apesar de hipotético, não seria um absurdo lógico, pois a matéria escura é responsável pela maior parte da massa (ou pelo menos da atração gravitacional) do universo, logo pode ser tão candidata a formação de um ser vivo quanto a matéria comum, que interage com a luz.

[2] Conforme o usual: primeiro o ceticismo (e, muitas vezes, o preconceito), e então, somente muito tempo após, a aceitação. É assim, uma descoberta de cada vez, que mudamos nossos paradigmas e nossa visão do que vem a ser, afinal, o Cosmos.

[3] Até mesmo quando errou racionalmente, intuitivamente Einstein acertou em cheio...

[4] Há milênios atrás, Empédocles chamou a atração e repulsão cósmicas de "amor e ódio".

[5] Os materialistas eliminativos creem que a matéria já detectada é capaz de explicar a consciência e todos os demais mistérios da mente humana. Há que se ter um boa dose de fé para apostar tudo apenas nestes míseros 4% (do qual conhecemos uma parcela ínfima, em todo caso).

No geral, um resumo excelente de Cesar Grossmann, que merece ser compartilhado e divulgado entre cientistas e espiritualistas (ou, pelo menos, entre aqueles que leram e compreenderam a pergunta #82 do Livro dos Espíritos)...

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Crédito da imagem: HypeScience

O homem que brincava com a Natureza

Esta é a história de um físico lendário, ensinado por seu pai desde muito cedo a perceber o que as coisas realmente são, e não somente "o nome delas". Mas um filho que, não obstante, após muitos anos de intenso estudo científico numa das melhores universidades americanas, não conseguiu explicar ao pai alguns dos mistérios da inconcebível natureza da Natureza.

Este mesmo cientista, com sua enorme facilidade para desvelar segredos atômicos, foi um dos colaboradores da concepção da arma mais letal da humanidade. Sua diferença para tantos outros, entretanto, é que ele conhecia o suficiente de arte, de poesia, de "humanas", para não ignorar os dilemas morais envolvidos. Por certo momento da vida, em sua depressão profunda, pensou "que era inútil construir uma ponte, ou um edifício, ou qualquer coisa, pois tudo seria destruído muito em breve numa guerra atômica"...

Então, algum tempo depois, a criança voltou a "brincar de física", e desistiu de realizar "coisas importantes". Em sua brincadeira, livrou-se daquela tristeza nuclear, e se tornou uma lenda... Um átomo não têm "um saco de fótons", mas a mente de Richard Feynman deveria ter alguma luz especial, guardada entre sua grande racionalidade, e sua tenativa genuína de se encaminhar para a arte – a arte de conhecer o mundo:

BBC Horizon com Richard Feynman (1981), parte 1 de 4

Ver parte 2 de 4 | Ver parte 3 de 4 | Ver parte 4 de 4

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Crédito da foto: Divulgação (Google Image Search)

O fogo de Prometeu, parte 3

continuando da parte 2

O Sol é a estrela central do Sistema Solar. Todos os outros corpos do Sistema Solar, como planetas, asteroides, cometas e poeira, bem como todos os satélites associados a estes corpos, giram ao seu redor.

Sejamos como os girassóis

Poderemos então imaginar que, no final das contas, a fórmula sagrada de Einstein – E=MC² – é tão somente um arauto da destruição. Mas a mesma equação que produz a morte é essencial para a vida.

O universo é formado principalmente por elementos leves, como gases. Somente o hidrogênio representa cerca de 75% da massa detectada no espaço-tempo. Não fosse pelas reações nucleares nas fornalhas estelares, elementos pesados não existiriam, incluindo o carbono, no qual toda a vida na Terra é baseada.

Nas estrelas o que ocorre, no entanto, é a fusão nuclear, quando dois átomos se fundem e formam um outro núcleo de maior número atômico, liberando vasta energia e formando detritos, que são exatamente os elementos pesados. A fusão nuclear, apesar de produzir bem mais energia do que consome, só ocorre em ambientes com quantidades enormes de energia, como no calor das fornalhas estelares... Apesar de até hoje o homem não ter conseguido dominar este deus, é graças há fusão nuclear que existimos. Nós somos formados, literalmente, por poeira de estrelas, ou o que sobrou do choque atômico no fogo de Prometeu.

A Terra é a terceira pedra do Sol. Deve sua formação e manutenção quase que exclusivamente a esta estrela, que representa 99,86% da massa do Sistema Solar. Sua atração gravitacional, ou a curvatura que provoca no espaço-tempo, é a única coisa que nos impede de orbitar o vácuo cósmico, congelando na escuridão dentre as galáxias longínquas. A gravidade nunca nos falhou, e o Sol ainda nos auxiliará por bilhões de anos.

Desde a pré-história o homem já tem cultuado o Sol como um deus. O deus Invicto, que jamais perdeu a batalha contra a escuridão da noite... Os homens, entretanto, passam longe de terem sido os primeiros seres terrestres a prestar homenagens ao Sol. Foi graças à fotossíntese das plantas que toda a cadeia evolutiva da vida se tornou viável no planeta; Em última instância, nós realmente temos nos alimentado do Sol.

Mesmo o petróleo, este fétido ouro negro pelo qual os homens são capazes de fazer as guerras mais absurdas, nada mais é do que fruto da fotossíntese ao longo de milhões de anos, assim como qualquer outro combustível fóssil. Em nossa sede por energia na era moderna, temos buscado por soluções miraculosas, e foi assim que a fissão nuclear nos pareceu convidativa... Mas, será mesmo segura? Será mesmo que podemos bater no peito e dizer: “agora sim, nós temos exata noção do que ocorre, e podemos controlar totalmente a energia nuclear, jamais teremos outra Chernobyl...”? Acredito que a história fale por si só.

Não há nada de errado, diabólico ou “não-natural” com o uso da energia nuclear. Em realidade, ela é natural, como tudo o mais que compõe o Cosmos... O problema é insistirmos em fazer usinas em areia movediça, enquanto sempre tivemos uma Usina Central funcionando a pleno vapor. Porque não deixar que o Sol continue sendo a nossa usina nuclear? Afinal, ela sempre esteve lá, e nós temos recebido sua energia sem interrupções por bilhões de anos. Em todo caso, se um dia ela falhar, nossa última preocupação seria com o apagão no metrô.

Os girassóis são plantas originárias da América do Sul cultivada pelos povos indígenas para alimentação, foram domesticadas por volta do ano 1000 a.C. Elas tem esse nome porque acompanham a trajetória do Sol todos os dias, do nascente ao poente. Certamente os girassóis já reverenciavam o deus Invicto muito antes do homem ter surgido no planeta. Quem sabe não podemos aprender com eles? Sejamos, pois, como os girassóis!

As sementes do girassol produzem um óleo comestível, e sua produção anual ultrapassava 20 milhões de toneladas em 2008. Este óleo também serve para produzir combustível, o biodiesel, uma solução energética limpa e sustentável, muito embora continue sendo um sub produto da Usina Central.

E que tipo de energia enviada pelo Sol pode nos ajudar, afinal? Ora, a energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do sol, e posterior transformação dessa energia em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica. A radiação solar, juntamente com outros recursos secundários de alimentação, tal como a energia eólica e das ondas, hidro-eletricidade e biomassa, são responsáveis por grande parte da energia renovável disponível na terra. Apenas uma minúscula fração da energia solar disponível é utilizada. Ora, e a energia solar nada mais é do que a energia nuclear produzida num local seguro...

Os desertos do planeta recebem mais energia do Sol em seis horas do que todo o consumo da humanidade em um ano. Estima-se que apenas 1% da superfície de 9,1 milhões de quilômetros quadrados do Saara, onde o Sol brilha 4.800 horas por ano, seria suficiente para suprir as necessidades energéticas de todo o mundo. Esse potencial de fonte alternativa, no entanto, permanece até hoje mal aproveitado, pelas limitações logísticas que se impõem à geração de eletricidade em grande escala a partir da radiação solar. Um passo significativo no sentido de utilizar melhor a energia do sol foi dado em 2009, com a assinatura na Alemanha de uma carta de intenções num consórcio de doze empresas, que apresentou o Desertec, um projeto para produzir eletricidade no Saara, no norte da África, e abastecer a Europa.

Concluso, o megaprojeto teria uma capacidade instalada de 100 gigawatts. O sistema conseguiria atender a 15% da demanda europeia em 2050. Com ele seria possível produzir energia o bastante para suprir o Brasil por seis meses, ou o equivalente a quatro Itaipus. Seus idealizadores acreditam que, num mundo de crescente escassez energética e de necessidade premente de buscar fontes que não sejam de origem fóssil, são boas as chances de que o plano saia do papel. O investimento ganhou o apoio da chanceler alemã, Angela Merkel, e do presidente da Comissão Europeia, José Manuel Barroso.

Os detratores da energia solar dizem que ainda é muito cara a produção de painéis solares, e que a simples produção dos mesmos já envolve um certo gasto de energia. Mas, convenhamos, será que não vale a pena investirmos nessa tecnologia? Ou será que o gasto nessas pesquisas chega sequer a 1% dos trilhões que são gastos no comércio de armas em todo mundo?

Tolos são os governantes que preferem gastar todos os seus recursos em armamento, apenas para assim poderem manter o domínio sobre territórios ricos em ouro negro, enquanto o deus Invicto, o que possibilitou nossa vida, e dos girassóis, e que em última instância produziu o próprio ouro negro, tem flutuado acima de nossas cabeças por todo esse tempo. Prometeu tem nos enviado seu fogo a cada momento, mas não aproveitamos... Talvez a guerra e os horrores dos desastres nucleares nos pareçam mais interessantes?

Se os governantes continuam cegos, saibam que hoje ao menos podemos, pouco a pouco, aproveitar a energia da Usina Central... Conforme a tecnologia para a produção de painéis solares caseiros vai ficando mais barata, cada vez mais projetos residenciais, particularmente na Europa, vão incluindo painéis nos telhados das casas. Não é uma solução tão vasta quanto os planos para usar o Saara como receptor global de energia solar, mas já é um começo... Um passo que já foi dado há alguns anos, aliás.

Quem sabe não chegue o dia em que produziremos nossa própria eletricidade em nossa casa, e dependeremos quase que somente dela para nossa manutenção diária, e inclusive o transporte em carros elétricos. Hoje, não é algo tão difícil de imaginar. Cada casa, um girassol... Não vai acontecer enquanto não tivermos vontade que aconteça.

Bendito seja o mesmo sol de outras terras
Que faz meus irmãos todos os homens
Porque todos os homens, um momento no dia, o olham como eu

- Alberto Caeiro (Fernando Pessoa)

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Crédito das imagens: [topo] Andreas Rocha; [ao longo] Mirian Guarnieri.

O fogo de Prometeu, parte 2

continuando da parte 1

Fissão Nuclear é a quebra do núcleo de um átomo instável em dois menores e mais leves, um processo físico normalmente catalisado pela colisão de nêutrons com o núcleo. Esse processo pode ser rotineiramente observado em usinas nucleares e/ou em bombas atômicas.

A floresta e o sarcófago

Einstein dispensa apresentações, sendo o célebre criador da equação que mudou o mundo, E=MC², o que nos demonstrou que toda matéria, tendo sido criada pela condensação da energia, pode uma vez mais se converter em energia, processo que ocorre a todo momento no núcleo das estrelas. O cientista alemão, entretanto, inicialmente não acreditou que este processo seria viável tão cedo, como disse: “a probabilidade de transformar matéria em energia equivale a atirar em pássaros no escuro num campo em que há pouquíssimos pássaros”.

A equação de Einstein parecia mais uma conclusão puramente teórica do que uma solução prática para a produção de vastas quantidades de energia. Era muito difícil “vencer” a integridade dos núcleos atômicos, sendo que para provocar uma fissão nuclear gastava-se muito mais energia do que se poderia produzir ao fim do processo... Foi Leó Szilárd, um jovem cientista húngaro, amigo de Einstein, quem primeiro compreendeu que o problema estava em se bombardear o núcleo atômico positivo com partículas de carga elétrica igualmente positiva: como sabemos, polos idênticos se repelem mutuamente. Szilárd teorizou que o recém-descoberto nêutron – como já diz o nome, de carga neutra – poderia ser usado para bombardear o núcleo atômico, sem ser repelido, portanto ligando-se ao próprio núcleo e o tornando instável. Núcleos atômicos instáveis se repartem em elementos mais leves, liberando grande quantidade de energia, e novos nêutrons, o que acarreta uma reação em cadeia: uma reação nuclear digna do fogo de Prometeu!

E todos sabemos como foi a história da corrida nuclear do século XX... Para nossa sorte, os nazistas não conseguiram construir a bomba atômica antes dos aliados, e Hiroshima calhou de ser a testemunha direta do que míseros 0,6g de massa podem fazer quando liberam sua energia em uma reação em cadeia. Após o fim da Segunda Guerra, essa corrida continuou por vias obscuras, numa guerra psicológica, fria como um sarcófago de chumbo, que colocou duas grandes potências, EUA e URSS, em polos opostos.

Sabe-se lá como, conseguimos virar o século sem termos nos exterminado em um inverno nuclear, e hoje felizmente as nações que alcançaram a tecnologia da bomba atômica estão aparentemente em um consenso de que o arsenal nuclear deva ser reduzido – muito embora provavelmente não o suficiente para que qualquer espécie de guerra atômica seja nalgum dia segura... Sim, pois em todas as guerras pregressas, os homens temiam pela morte de dezenas ou milhares – porém, na era nuclear, passaram a temer pela extinção de centenas de milhares, ou até mesmo de toda a espécie humana. Teria o temor irracional finalmente conseguido escapar da caixa de Pandora?

Disso não sabemos, mas existe um outro aspecto da corrida nuclear que passou desapercebido da maioria... É que a fissão nuclear não havia sido usada apenas para a produção de reações nucleares descontroladas, detonadoras de bombas, mas também para as controladas, no intuito de se produzir energia. E surgiram as usinas nucleares, grandes aliadas do desenvolvimento humano, da industrialização, de uma nova era para a humanidade. Em sua confiança cega, o homem acreditou mesmo que estava apto a controlar o fogo de Prometeu, a realizar na Terra o que era próprio de reações estelares. O homem acreditou que poderia aprisionar um deus, sem pensar devidamente nas consequências...

Claro que as coisas um dia dariam errado. O problema de lidar com a energia nuclear é que qualquer erro pode trazer consequências graves, muito graves... Em 1986 um dos reatores da usina nuclear de Chernobyl – então URSS, hoje Ucrânia – explodiu em pleno funcionamento, durante um teste de um mecanismo de segurança. Este evento catastrófico liberou radiação equivalente a 20 bombas de Hiroshima, e matou diretamente dezenas de pessoas; Mas indiretamente, conforme ocorreu com Madame Curie, pode ter causado cânceres letais em dezenas de milhares de pessoas, além de ter tornado as imediações da usina uma zona fantasma por talvez milhares de anos, já que muitos dos elementos expostos na atmosfera continuam radioativos por muito, muito tempo!

A solução encontrada pelas autoridades foi construir um imenso sarcófago de chumbo [1] em torno do reator exposto, numa tentativa de conter o veneno radioativo apenas naquele local... O problema é que existem inúmeras evidências de que a radiação contaminou o solo, a vegetação, e mesmo os animais que perambulam pela área. Embora ninguém saiba ao certo a extensão do estrago, o que se esperava é que ele fosse suficiente para fazer as nações repensarem o uso da energia nuclear. Como sabemos, não foi bem o caso...

Chernobyl, entretanto, ainda foi capaz de nos trazer uma lição ainda mais sombria e profunda: após o desastre, as imediações em torno da usina foram abandonadas por quase todos os humanos (alguns camponeses insistiram em continuar vivendo no local, mas obviamente não sobreviveram por muito tempo); Só que a fauna e a flora devastadas num primeiro momento, regeneraram com o passar das décadas, e hoje temos no entorno do sarcófago de Chernobyl a chamada Floresta Vermelha, o mais improvável dos refúgios naturais!

Se a radiação pode fazer mal aos seres vivos, e causar inclusive um grande aumento de mutações genéticas (em sua maioria, “maléficas”), ela não se compara a capacidade devastadora da civilização humana. Eis que, mesmo em meio à zona contaminada, os animais prosperaram, pois lá tiveram maiores chances de sobrevivência do que nas parcas zonas selvagens que ainda lhes restam naquela região do globo. Eis uma dura lição sobre a natureza humana.

Entre a floresta e o sarcófago, já foram registradas estranhas plantas com gigantismo, pássaros com penas estranhas, e outras anormalidades genéticas... Como saber o que surgirá de Chernobyl daqui a milhares de anos? Tomara que, se o homem realmente se aniquilar em um inverno nuclear, que pelo menos esses animais tenham tido algum tempo para, quem sabe, passar por alguma forma de mutação que os possibilite ter maior resistência à radiação.

Sim, pois tudo que o homem poderá fazer, se não souber usar ao fogo de Prometeu com sabedoria, é consumir-se no próprio fogo. Como o fogo é capaz de renovar todas as coisas, esperamos que no caso de uma tragédia global, uma próxima espécie consciente seja mais sábia. Pois o homem pode ir-se embora, mas a floresta e o sarcófago ainda restarão.

Na continuação, como aproveitar a usina que sempre esteve lá...

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[1] Veja mais neste documentário da BBC: "Dentro do sarcógafo de Chernobyl" (em inglês).

Crédito das imagens: [topo] Gerd Ludwig/Corbis (Cemitério próximo a usina de Chernobyl); [ao longo] Gerd Ludwig/Corbis (Frutos radioativos). Nota: eu optei por não mostrar imagens muito fortes. Para quem tiver interesse, buscar por "Chernobyl - The Aftermath" no Google Images... Eu sequer posto o link aqui, pois há que se pensar bem antes de se dispor a ver algumas das imagens, sobretudo de crianças e do gado contaminado.

O fogo de Prometeu, parte 1

Na mitologia Grega, Prometeu foi um titã defensor da humanidade, conhecido por sua astúcia e inteligência. Ele foi responsável por roubar o segredo do fogo divino e dar aos mortais, ato que foi punido pelos deuses de várias formas...

A caixa de Marie

Conta-nos um mito grego que Pandora foi à primeira mulher. Feita à semelhança das deusas imortais, destinou-a Zeus à espécie humana, como punição por terem recebido de Prometeu o fogo divino. Foi enviada a Epimeteu, a quem Prometeu recomendara que não recebesse nenhum presente dos deuses. Vendo-lhe a radiante beleza, Epimeteu esqueceu quanto lhe fora dito pelo irmão e a tomou como esposa.

Ora, tinha Epimeteu em seu poder uma caixa que lhe haviam dado os deuses, que continha todos os males. Avisou a mulher que não a abrisse. Pandora não resistiu à curiosidade. Abriu-a e os males escaparam. Por mais depressa que providenciasse fechá-la, somente conservou um único bem, a esperança. E dali em diante, foram os homens afligidos por todos os males.

A razão da presença da esperança com os males deve ser procurada através de uma tradução mais acurada do texto grego. A palavra em grego é elpís (£λπίς), que é definida como “a espera de alguma coisa”. Ela pode ser traduzida como esperança, mas essa tradução seguramente é arbitrária. Uma tradução melhor poderia ser "antecipação", ou até o temor irracional. Graças ao fechamento por Pandora da caixa no momento certo, os homens sofreriam somente dos males (como os vícios, as pragas e a violência), mas a humanidade não teve o conhecimento antecipado deles, o que provavelmente seria pior. Eles não viveriam o temor perpétuo dos males por vir, tornando suas vidas possíveis. Prometeu se felicita assim de ter livrado os homens da obsessão com a própria morte.

Como todos os mitos relevantes, a história de Prometeu, Epimeteu e Pandora é uma narrativa do que nunca existiu, mas que existe sempre, como dizia Campbell... Há muito tempo o homem tem se deparado com os segredos aparentemente insondáveis da natureza, e desde cedo houveram muitos que afirmavam que era inútil seguir adiante: não se podia desafiar aos deuses. Mas outros, tal qual Prometeu, não esmoreceram ante o desconhecido, e é precisamente graças a esses últimos que devemos boa parte de nossa filosofia, de nossa ciência, e porque não dizer, de nossa espiritualidade.

Este paradoxo entre a inconcebível natureza da Natureza – parafraseando Feynman – e o nosso esforço milenar para compreendê-la e domá-la, tal qual um tigre feroz, é algo que permeia toda a história de nossa cultura. Não é raro, mesmo nos dias atuais, vermos pessoas aflitas com os rumos atuais de nossa ciência, rumos que parecem desvelar segredos que não deveriam ser desvelados. Segredos que deveriam caber apenas aos deuses, não aos homens – desde a interferência nos processos de natalidade, passando pela clonagem, o uso de células embrionárias, a suposta tentativa de se criar “vida artificial”, até o mais perigoso dos fogos divinos, a energia nuclear... Porém, uma vez que montamos no tigre, não é possível domá-lo, mas também não é possível pular. O que podemos fazer é agarrar firmes em seu pêlo, e esperar pelo melhor.

Marie Curie foi uma cientista polonesa que exerceu a sua atividade profissional na França. Foi à primeira pessoa a ser laureada duas vezes com um Prêmio Nobel – de Física, em 1903, pelas suas descobertas no campo da radioatividade, e com o Nobel de Química de 1911, pela descoberta dos elementos rádio e polônio. Foi uma diretora de laboratório reconhecida pela sua competência, e certamente uma das maiores cientistas da história (contando-se homens e mulheres).

A radioatividade é um fenômeno – natural ou produzido pelo homem –, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações, as quais têm a propriedade de impressionar placas fotográficas, ionizar gases, produzir fluorescência, atravessar corpos opacos à luz ordinária, etc. As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama. A radioatividade é uma forma de energia nuclear, e consiste no fato de alguns átomos como os do urânio, rádio e tório serem “instáveis”, perdendo constantemente partículas alfa, beta e gama (raios-X). O urânio, por exemplo, tem 92 prótons, porém através dos séculos vai perdendo-os na forma de radiações, até terminar em chumbo, com 82 prótons estáveis.

Marie não sabia, mas a radioatividade, este campo da ciência que até hoje deve muito aos seus estudos, acabaria por decretar o seu fim. Ela morreu em 1934, de leucemia, devido, seguramente, à exposição maciça a radiações durante o seu trabalho. Madame Curie acabou por abrir sua própria caixa de Pandora, desvelando tais mistérios ocultos, mas extremamente perigosos, da natureza. Para nossa sorte (ou azar), Marie foi poupada de saber do perigo a que se submetia enquanto estudava a radioatividade... Não fosse por sua coragem, não em lidar com elementos radioativos aos quais desconhecia o perigo, mas em se impor a uma sociedade profundamente machista como uma eminente cientista, hoje certamente saberíamos ainda menos sobre os perigos e as aplicações práticas da radioatividade.

Como sabemos, nos dias atuais boa parte das armas de destruição em massa, assim como boa parte da energia produzida em usinas, vem da energia nuclear e da radioatividade... Certamente há muitos pacifistas e ecologistas que teriam preferido que jamais as tivéssemos descoberto, que Prometeu nos poupasse desse conhecimento. A natureza, porém, tem os seus próprios planos... O universo não está parado, tudo vibra e flui incessantemente, e toda vida e toda consciência estão destinadas a evoluir, passo a passo. Se o presente de Prometeu foi um conhecimento que nos fará avançar mais e mais na compreensão do Cosmos, ou o decreto de nosso fim, só o tempo, e o que faremos com ele enquanto sociedade, poderá nos dizer.

Há, no entanto, mais um mistério que talvez tenha passado desapercebido no mito de Prometeu e Pandora... Ora, se os deuses sabiam que não podiam confiar nos titãs, e sua astúcia e curiosidade, porque então iriam confiar nos filhos dos titãs? Sim, Prometeu roubou o fogo divino, mas foi precisamente com ele que criou o homem. E, ainda que Pandora tenha sido criada pelos deuses, me parece óbvio que eles já sabiam, de antemão, que ela também não resistiria à curiosidade – que abriria a caixa. Não se trata, portanto, de um teste de fidelidade, pois se os titãs houvessem controlado sua curiosidade, nenhum homem existiria... E, se Pandora não houvesse aberto a (maldita?) caixa, certamente não teríamos chegado a conhecimentos tão ocultos e perigosos, mas estaríamos estagnados!

Talvez os deuses não gostem mesmo da estagnação, e por isso seu maior divertimento tem sido pregar peças nos homens, e rir quando estes se sentem culpados por sua própria curiosidade. Eis que a curiosidade é, ela também, divina. Eis que devemos abrir a todas as caixas, de Pandora ou de Marie, e também domar a todos os tigres selvagens... Mas sem jamais perder o senso da responsabilidade, e o respeito a essa maravilhosa, e por vezes letal, natureza da Natureza.

Na continuação – quando as coisas dão errado: Chernobyl e a Floresta Vermelha.

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Crédito das imagens: [topo] Maicar.com (O roubo do fogo, pintura de Christian Griepenkerl); [ao longo] Wikipedia (Pandora, pintura de Jules Joseph Lefebvre).

O fóton primordial

Einstein nos trouxe esta poesia: E=Mc²
Quantos enigmas, desvelados e por desvelar
Quanto infinito em pouca matemática a rimar!

Eis que espaço e tempo são uma mesma substância
E tudo o que vemos é o que a curvatura da noite
Esticada, nos permite enxergar em nossa ânsia
Por descobrir o que esconde a gravidade
Nos buracos e dobras do céu estelar

Tudo o que tocamos é luz a bailar
A luz não gosta de ser contida, gosta de irradiar
Apertos de mão são sintonias de amizade
Jamais serão bombas a estourar

E vejam só que curioso: mesmo que por ocasião
Pudéssemos nalgum dia ficar perfeitamente imóveis
Em relação a todo o restante da imensidão
Ainda assim estaríamos viajando a velocidade maior
Pelo tempo, como a luz que nunca para...

Desde a primeira explosão, o primeiro raio
Navega pelo Cosmos como um mensageiro
Trazendo as boas novas da eternidade
Para ele – o fóton primordial
Não existe tempo, não existe idade...
Eis que todo dia é relativo
Eis que toda luz é imortal!

raph'10

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Crédito da foto: Atronomy Picture of the Day (NASA)

Reflexões sobre o ceticismo, parte 3

continunando da parte 2...

Energia: é o potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação.

Quando a energia gera a si mesma.

Quando falamos em energia, as pessoas podem ter as mais variadas concepções. Para um físico energia é "a propriedade (um atributo) de um corpo ou partícula. Não existe sentido em dizer que algo é energia pura"; Já para um devoto de Saint Germain, energia também pode ser "espiritual, com as qualidades de misericórdia, perdão, justiça, liberdade e transmutação, e podemos invoca-la em nome de Deus, para que essas qualidades sejam transmitidas momêntaneamente a nós"; Para os que entendem energia como Ki, Chi ou Qui, "ela pode ser associada de um modo bem amplo ao conceito ocidental de energia: diferentes ideogramas com este mesmo som (da pronúncia da palavra 'Ki') representam em chinês a energia dos alimentos, do ar e a energia pré-natal".

O grande problema das definições não-científicas de energia é que elas são, na grande maioria, pouco específicas acerca do que pretendem definir. São muito mais um conceito, uma idéia, do que parte de um sistema lógico de compreensão do mundo físico. Se a energia é entendida como "potencialidade", não faz mesmo sentido falarmos em "energia positiva" ou "energia negativa" - não é a energia que é positiva ou negativa, mas o uso que fazemos dela. Mesmo essa classificação como positivo ou negativo depende de nossos próprios conceitos do que vem a ser "positivo" e do que vem a ser "negativo"... Interessante que existe uma analogia a isso na ciência: quando falamos em pólos magnéticos positivos ou negativos, estamos usando termos definidos pelos cientistas que servem apenas para definir os pólos que se atraem (opostos) ou se repelem (idênticos).

Então, da mesma forma que poderíamos chamar a energia eólica de "positiva", pois pode nos auxiliar a reduzir o aquecimento global (visto que outras formas de energia contribuem muito mais para o aquecimento do globo), se chamarmos o ódio de "energia negativa", estaremos apenas atribuindo um julgamento a um sentimento humano, sentimento este que pode ser "forte", mas que será sempre "negativo", já que tende a prejudicar ou machucar as pessoas (inclusive a própria pessoa que sente ódio).

Tudo isso é muito filosófico, mas passa longe de uma análise mais cética, que pretende definir com mais clareza o que é energia enquanto conceito científico (um atributo das partículas) e o que são a miríade de energias espirituais: sentimentos, entidades, seres imateriais, forças metafísicas? - Por mais que essas definições embrulhem o estômago de alguns céticos, o ceticismo não pretende ignora-las, mas apenas compreender o que realmente modifica a nossa realidade física, e o que não passa de mito ou imaginação.

Da mesma forma, para os espiritualistas, compreender a energia de forma científica me parece um bom caminho para classificar melhor as diversas teorias envolvidas, utilizando do ceticismo como ferramenta para julgar quais merecem maior crédito de estudo, e quais se apresentam absurdas de antemão. Se ouvirmos falar em "seres de energia", precisaremos nos perguntar então "de onde vem sua energia"? Toda teoria que diz que a energia gera a si mesma, que é uma entidade incriada, ou que existe desde o início do Universo, deve ser analisada e reanalisada, pois vai no sentido oposto de muito do que temos observado acerca da Natureza nos últimos séculos...

Não me parece que a consciência, ou alma, ou espírito, seja imaterial. Pelo contrário, diversas teorias espiritualistas modernas, como o espiritismo, ou milenares, como o I Ching, afirmam exatamente que a energia vem das coisas em si, não de fora delas, e que não é a energia que opera a matéria, mas a matéria que irradia energia... Se essa matéria interage com a luz (fótons), se já foi detectada em laboratório, se assemelha-se mais a ondas eletromagnéticas do que a partículas determinadas no espaço, aí sim é uma outra história. Porém, essa "outra história" passa a não soar tão absurda a luz de um ceticismo responsável, por mais que possa soar absurda a um materialista convicto.

Como disse Lavousier, "na Natureza nada se cria e nada se perde, apenas se transforma" - Imaginarmos que "raios de energia espiritual" podem se formar no Universo, apontados para nós, porque "de alguma forma os invocamos por nossa fé em Deus", pode até soar confortador e nos ajudar bastante quando estamos nos sentindo depressivos, porém usarmos desses conceitos metafísicos ao pé da letra para explicar os sistemas naturais ao nosso redor me parece um extremo exagero, no mínimo um atentado ao ceticismo.

Por outro lado, continuarmos estudando a consciência humana e outros fenômenos ainda além das cartilhas científicas, valendo-nos do ceticismo, me parece no mínimo uma promessa de estudo dirigido pela lógica... Até onde a ciência nos explica a Natureza, saudemos a ciência. Nos limites do horizonte onde ela ainda não chega, valemo-nos da lógica, do bom senso, e de um ceticismo como ferramenta de ajuda, e não de cegueira.

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Crédito da foto: Diiego!