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Em uma noite de verão, eu e minha namorada à beira de um lago conversávamos e observávamos o céu, quando ela disse:
- A lua está tão romântica hoje não?
E então respondi:
- Na verdade trata-se de uma lua cheia de perigeu. Nessa circunstância ela se encontra a "apenas" 380 mil quilômetros da Terra e apresenta uma luminosidade até 20% maior que a habitual.
Não sei porque, nosso namoro terminou naquela noite.
terça-feira, 2 de dezembro de 2008
sexta-feira, 10 de outubro de 2008
Ciência versus Religião - Uma falsa polarização
.
As inúmeras discussões sobre o tema religião versus ciência estão mais que superadas, mas surpreendentemente existem ainda hoje, até com certa dose de ânimo. Na decadência da Idade Média essa polarização fazia sentido, pois naquela época o concepção de ciência era profundamente ligada a teologia católica medieval, de modo que a discussão surgiu com o Renascimento, que ressignificava a ciência no que veio a se tornar em sua acepção moderna hoje.
Dessa forma ciência e religião passaram a ser grupos separados, distintos e incomensuráveis da criatividade, o que significa que comparações entre ambas é a busca de uma sobreposição inexistente nesses dois campos da atividade humana.
A ciência é a relação dialética entre o impírico e a razão, com uma dinâmica interna cheia de contradições que jamais lhe são um empecilho, pelo contrário, são o motor de seu desenvolvimento. As concepções teóricas são confrontadas com o observacional e o experimental, que permitem surgir novas concepções teóricas, as vezes muito diferentes das anteriores, mas mais abrangentes (os chamados Paradigmas de Thomas Khun). Sua linguagem é padronizada de modo que os membros de sua comunidade possam integrar-se e testarem-se mutualmente. É uma ferramenta que traz interpretações de mundo em constantes mudanças que não são aleatórias: estão sempre na direção do menos preciso para o mais preciso. Isso é possível porque essa dinâmica interna lhe é um instrumento de auto-correção. Até a mais sólida teoria científica, independente da autoridade de seus criadores, cai por terra se não der conta do que é observado e experimentado.
A religião tem origem na revelação e se sustenta em dogmas. Estes são imutáveis por definição, portanto não corrígíveis, mas em nenhum momento pretendeu sê-los. Suas figuras de autoridade são infalíveis e estão imunes de quaisquer críticas. Sua linguagem não é objetiva, traz elementos muito particulares de outros períodos históricos, termos cifrados e até incoerências internas. Isso leva a interpretações múltiplas que tem gerado inúmeras dissidências e aumentado a diversidade de mitologias no decorrer da história, onde nenhuma é mais ou menos abrangente ou mais ou menos significativa que a outra.
Um das razões da confusão entre os campos da ciência e da religião se dão porque em um aspecto elas parecem se interseccionar: ambas tentam explicar a origem do mundo e da vida. Mas isso se dá apenas na esfera da aparência.
A religião, para explicar o mundo e a vida, lança mão de suas mitologias cosmogônicas, cheias de metáforas e alegorias, não se preocupando com a literalidade das descrições, mas sim na tentativa de dar sentido a elas a partir de seus próprios valores morais.
A ciência busca, dentro de seus autoconhecidos limites, a origem material do mundo e da vida. E então, em seguida, confronta o modelo teórico criado com o observado, a procura de falhas ou êxitos nele. Dessa forma subjetividades morais do cientista têm dificuldades de se infiltrar na teoria. A ciência, assim, pode contribuir em uma significação para a vida e para o mundo depois, e não antes de estudá-la.
Com essas radicais diferenças ressaltadas, temos condição de identificar a outra parte da confusão que se faz entre estes dois campos da criação humana: a que se dá quando a religião é impregnada de elementos sectários. Na religião sectária (ou fundamentalista) não autorreconhece-se como mitologia, atribui-se verdade absoluta a seus preceitos e escrituras sagradas, e intrepreta-se literalmente o que foi criado em linguagem metafórica. Quando uma religião se concebe assim, impõe-se à realidade da natureza e obriga o mundo a se adequar ao seu monolítico modelo descritivo. É neste momento que seus auto-entitulados líderes invadem o campo da ciência, e não o inverso como geralmente afirmam. O exemplo mais notável disso é a movimentação de grupos fanáticos cristãos - originários do sul dos Estados Unidos e hoje já presentes no Brasil - contra a Teoria da Evolução das Espécies, criando uma particular falsa polarização de ciência versus religião que apareceu sob a expressão "evolucionismo versus criacionismo". E, diga-se de passagem, a diferença entre essas noções de religião sectária (que vê seus escritos sagrados como literais e verdadeiros) e religião não-sectária (que vê seus escritos sagrados como metafóricos e alegóricos) é fundamental, ou estaremos correndo o risco real de presenciarmos uma nova Idade das Trevas em plena contemporaneidade.
As inúmeras discussões sobre o tema religião versus ciência estão mais que superadas, mas surpreendentemente existem ainda hoje, até com certa dose de ânimo. Na decadência da Idade Média essa polarização fazia sentido, pois naquela época o concepção de ciência era profundamente ligada a teologia católica medieval, de modo que a discussão surgiu com o Renascimento, que ressignificava a ciência no que veio a se tornar em sua acepção moderna hoje.
Dessa forma ciência e religião passaram a ser grupos separados, distintos e incomensuráveis da criatividade, o que significa que comparações entre ambas é a busca de uma sobreposição inexistente nesses dois campos da atividade humana.
A ciência é a relação dialética entre o impírico e a razão, com uma dinâmica interna cheia de contradições que jamais lhe são um empecilho, pelo contrário, são o motor de seu desenvolvimento. As concepções teóricas são confrontadas com o observacional e o experimental, que permitem surgir novas concepções teóricas, as vezes muito diferentes das anteriores, mas mais abrangentes (os chamados Paradigmas de Thomas Khun). Sua linguagem é padronizada de modo que os membros de sua comunidade possam integrar-se e testarem-se mutualmente. É uma ferramenta que traz interpretações de mundo em constantes mudanças que não são aleatórias: estão sempre na direção do menos preciso para o mais preciso. Isso é possível porque essa dinâmica interna lhe é um instrumento de auto-correção. Até a mais sólida teoria científica, independente da autoridade de seus criadores, cai por terra se não der conta do que é observado e experimentado.
A religião tem origem na revelação e se sustenta em dogmas. Estes são imutáveis por definição, portanto não corrígíveis, mas em nenhum momento pretendeu sê-los. Suas figuras de autoridade são infalíveis e estão imunes de quaisquer críticas. Sua linguagem não é objetiva, traz elementos muito particulares de outros períodos históricos, termos cifrados e até incoerências internas. Isso leva a interpretações múltiplas que tem gerado inúmeras dissidências e aumentado a diversidade de mitologias no decorrer da história, onde nenhuma é mais ou menos abrangente ou mais ou menos significativa que a outra.
Um das razões da confusão entre os campos da ciência e da religião se dão porque em um aspecto elas parecem se interseccionar: ambas tentam explicar a origem do mundo e da vida. Mas isso se dá apenas na esfera da aparência.
A religião, para explicar o mundo e a vida, lança mão de suas mitologias cosmogônicas, cheias de metáforas e alegorias, não se preocupando com a literalidade das descrições, mas sim na tentativa de dar sentido a elas a partir de seus próprios valores morais.
A ciência busca, dentro de seus autoconhecidos limites, a origem material do mundo e da vida. E então, em seguida, confronta o modelo teórico criado com o observado, a procura de falhas ou êxitos nele. Dessa forma subjetividades morais do cientista têm dificuldades de se infiltrar na teoria. A ciência, assim, pode contribuir em uma significação para a vida e para o mundo depois, e não antes de estudá-la.
Com essas radicais diferenças ressaltadas, temos condição de identificar a outra parte da confusão que se faz entre estes dois campos da criação humana: a que se dá quando a religião é impregnada de elementos sectários. Na religião sectária (ou fundamentalista) não autorreconhece-se como mitologia, atribui-se verdade absoluta a seus preceitos e escrituras sagradas, e intrepreta-se literalmente o que foi criado em linguagem metafórica. Quando uma religião se concebe assim, impõe-se à realidade da natureza e obriga o mundo a se adequar ao seu monolítico modelo descritivo. É neste momento que seus auto-entitulados líderes invadem o campo da ciência, e não o inverso como geralmente afirmam. O exemplo mais notável disso é a movimentação de grupos fanáticos cristãos - originários do sul dos Estados Unidos e hoje já presentes no Brasil - contra a Teoria da Evolução das Espécies, criando uma particular falsa polarização de ciência versus religião que apareceu sob a expressão "evolucionismo versus criacionismo". E, diga-se de passagem, a diferença entre essas noções de religião sectária (que vê seus escritos sagrados como literais e verdadeiros) e religião não-sectária (que vê seus escritos sagrados como metafóricos e alegóricos) é fundamental, ou estaremos correndo o risco real de presenciarmos uma nova Idade das Trevas em plena contemporaneidade.
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domingo, 14 de setembro de 2008
Jacob Bronowski
"A descoberta das coisas processa-se em três fases: na primeira existem apenas os dados separados dos sentidos. Vemos a cara e a coroa da moeda. Seria tolice usar palavras tão profundas como 'verdade' e 'falsidade' nesta simples fase. O que vemos é assim ou não é. Onde não é possível fazer qualquer outra apreciação, as palavras mais sutis estão deslocadas.
Na segunda fase, colocamos a cara e a coroa juntas. Vemos que faz sentido tratá-las como uma coisa, que vem a ser a coerência das suas partes na nossa experiência.
O espírito humano não se detém aqui. Um animal pode ir tão longe como isto: um chipanzé aprenderá a reconhecer uma xícara sempre e onde quer que a veja, e saberá o que fazer com ela. Mas tudo que aprendemos sobre os chipanzés nos diz que é difícil pensarem eles na xícara quando esta não está à vista e imaginarem então a sua utilização. O espírito humano tem uma forma de manter a xícara ou a moeda na sua mente.
A seguir, a terceira fase: ter um símbolo ou um nome para a moeda no todo. Para nós, a coisa tem um nome, e num sentido é o nome: o símbolo ou o nome permanecem presentes e o espírito trabalha com ele quando a coisa está ausente. Em contra-partida, uma das dificuldades que os sherpas* se deparam ao verem o Everest é que a montanha tem nomes diferente em vales diferentes.
As palavras verdadeiras e falsas têm o seu lugar nas últimas fases, quando se juntaram os dados fornecidos pelos sentidos para formar uma coisa que se mantém no espírito. Apenas então se reveste de significado inquirir se aquilo que pensamos acerca da coisa é verdadeiro, ou seja, se podemos agora deduzir como a coisa se deve comportar, e ver se assim é. Se isso é realmente uma montanha, dizemos, então a orientação desse marco deve ser em direção ao oriente, e nós observamo-lo. Se isso é uma moeda, deve ser então sensível ao tato.
(...)
O hábito da experiência e a correção do conceito pelas suas conseqüências na experiência têm, desde então, representado a mola real dentro do movimento de nossa civilização. Na ciência, nas artes e no auto-conhecimento exploramos e movimentamo-nos constantemente, voltando-nos para o mundo dos sentidos para perguntar: será isso assim?"
Trecho de Ciência & Valores Humanos
Jacob Bronowski - Matemático e Biólogo britânico
* - Nativos das regiões andinas, que viam as faces leste e oeste do Everest mas não supunham que se tratavam da mesma montanha.
quinta-feira, 21 de agosto de 2008
domingo, 10 de agosto de 2008
Relatividade, Quantas e o Fim do Determinismo - 03
O princípio da incerteza de Heisenberg trouxe um complicado problema no que se refere a compreensão da realidade da natureza. No mundo quântico já não podemos ter precisão absoluta e o mundo macroscópico cotidiano é apenas um caso particular do quântico, onde as dimensões experimentadas são relativamente tão grandes que diluiem as indeterminações intrínscecas do íntimo da matéria a zero. Isso parece dar margem para admitirmos uma certa "ilegalidade" na natureza. Apenas parece.
Desde Galileu e Newton, nosso erro era de pensarmos a natureza como algo exterior, como se estivéssemos fora dela. Tentávamos compreender seus processos como espectadores assistindo a uma peça de teatro. Observador e observado eram tratados sem ligação, e aí residia o engano. Nós também fazemos parte da natureza e sempre interferimos nela ao analisá-la. Não há como ser diferente. Ao medirmos a temperatura de um líquido com um termômetro, não consideramos que o próprio instrumento de medida tem uma certa temperatura, e portanto o que será medido é a temperatura do líquido com interferência da do termômetro. Em escala macroscópica isso pode ser desprezado para fins práticos, mas desprezar uma interferência desse tipo nos sistemas a nível moleluar, atômico ou subatômico é algo impossível.
Alguns pensadores já haviam notado que o fosso que criamos entre nós, observadores, e o mundo observado não existia. Friedric Engels em Dialética da Natureza foi um deles. Einstein, em 1915, com a publicação da segunda parte de sua teoria mecânica (a Relatividade Geral) deu rigorisidade a essa constatação. De fato, o modelo einsteniano para a Gravitação Universal muda radicalmente. Enquanto com Newton a tratávamos como uma força (uma clara analogia ao "esforço" humano), com Einstein ultrapassamos essa limitação ao passar a compreender a gravidade como o resultado da indissociação da matéria com o espaço e o tempo que a contém, uma distorção na "malha" do espaço-tempo e que nossos sentidos a "vêem" com uma força. O simples fato de existir matéria em algum lugar já interfere nas medidas de espaço e no fluxo do tempo de seus arredores.
Estar presente no mundo já interfere nele, e é essa a razão das indeterminações quânticas. Então, nas primeiras décadas do século XX, os físicos começaram a dar um tratamento estatístico aos fenômenos subatômicos. Agora tratado em termos de probabilidades, o acaso que parece permear o microcosmo não tem nada de imprevisível ou "ilegal" como a princípio parece sugerir. As medidas experimentais ganharam uma nova forma de serem encaradas. Podemos não ter precisão absoluta em algumas grandezas físicas, mas conhecemos exatamente qual sua imprecisão. Essa "dica" já estava dada no século XVIII. Vinha da biologia , quando Mendel estabeleceu as propabilidades para o cruzamento de tipos diferentes de ervilhas. Nunca podemos saber com precisão quantas serão verdes e quantas serão amarelas. Mas temos uma estimativa percentual muito realista. E quanto maiores forem os números absolutas de ervilhas contadas num cruzamento destes, mais e mais próximos dos percentuais projetados chegaremos Ao formularmos essas leis do acaso, podemos ser tão rigorosos como nas leis causais clássicas. Os semi-condutores que foram concebidos e ajudaram a construir o computador onde lemos estas palavras são uma demonstração prática dessa rigorisidade.
A noção de acaso pode parecer estranha, mas é tão inovadora e envolvente quanto a unificação do céu e da terra feita por Galileu e Newton. Tal como antes está mudando nossa forma de ver e de nos ver com a natureza, ao nos revelar que observador e observado são inexoravelmente inseparáveis.
Desde Galileu e Newton, nosso erro era de pensarmos a natureza como algo exterior, como se estivéssemos fora dela. Tentávamos compreender seus processos como espectadores assistindo a uma peça de teatro. Observador e observado eram tratados sem ligação, e aí residia o engano. Nós também fazemos parte da natureza e sempre interferimos nela ao analisá-la. Não há como ser diferente. Ao medirmos a temperatura de um líquido com um termômetro, não consideramos que o próprio instrumento de medida tem uma certa temperatura, e portanto o que será medido é a temperatura do líquido com interferência da do termômetro. Em escala macroscópica isso pode ser desprezado para fins práticos, mas desprezar uma interferência desse tipo nos sistemas a nível moleluar, atômico ou subatômico é algo impossível.
Alguns pensadores já haviam notado que o fosso que criamos entre nós, observadores, e o mundo observado não existia. Friedric Engels em Dialética da Natureza foi um deles. Einstein, em 1915, com a publicação da segunda parte de sua teoria mecânica (a Relatividade Geral) deu rigorisidade a essa constatação. De fato, o modelo einsteniano para a Gravitação Universal muda radicalmente. Enquanto com Newton a tratávamos como uma força (uma clara analogia ao "esforço" humano), com Einstein ultrapassamos essa limitação ao passar a compreender a gravidade como o resultado da indissociação da matéria com o espaço e o tempo que a contém, uma distorção na "malha" do espaço-tempo e que nossos sentidos a "vêem" com uma força. O simples fato de existir matéria em algum lugar já interfere nas medidas de espaço e no fluxo do tempo de seus arredores.
Estar presente no mundo já interfere nele, e é essa a razão das indeterminações quânticas. Então, nas primeiras décadas do século XX, os físicos começaram a dar um tratamento estatístico aos fenômenos subatômicos. Agora tratado em termos de probabilidades, o acaso que parece permear o microcosmo não tem nada de imprevisível ou "ilegal" como a princípio parece sugerir. As medidas experimentais ganharam uma nova forma de serem encaradas. Podemos não ter precisão absoluta em algumas grandezas físicas, mas conhecemos exatamente qual sua imprecisão. Essa "dica" já estava dada no século XVIII. Vinha da biologia , quando Mendel estabeleceu as propabilidades para o cruzamento de tipos diferentes de ervilhas. Nunca podemos saber com precisão quantas serão verdes e quantas serão amarelas. Mas temos uma estimativa percentual muito realista. E quanto maiores forem os números absolutas de ervilhas contadas num cruzamento destes, mais e mais próximos dos percentuais projetados chegaremos Ao formularmos essas leis do acaso, podemos ser tão rigorosos como nas leis causais clássicas. Os semi-condutores que foram concebidos e ajudaram a construir o computador onde lemos estas palavras são uma demonstração prática dessa rigorisidade.
A noção de acaso pode parecer estranha, mas é tão inovadora e envolvente quanto a unificação do céu e da terra feita por Galileu e Newton. Tal como antes está mudando nossa forma de ver e de nos ver com a natureza, ao nos revelar que observador e observado são inexoravelmente inseparáveis.
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sábado, 2 de agosto de 2008
Relatividade, Quantas e o Fim do Determinismo - 02
Se o século XX marcou o fim da certeza do determinismo, porque do triunfo incontestável da mecânica newtoniana desde o século XVII, se seu sustentáculo - a causalidade - demostrou-se um engano? As missões Apolo na Lua, as sondas Voyager que hoje estão nas frotreiras do sistema solar e as estações espaciais como a Mir e a Internacional tem toda sua física embasada no modelo clássico de Newton. E funcionaram!
O que ocorre é que as indeterminações só se tornam consideráveis conforme nos aprofundamos no mundo microcósmico. Em "nosso mundo" macroscópico, nos movimentos e medidas do dia-a-dia e em escala planetária as incertezas quânticas de Heisenberg são tão despresíveis que podem ser literalmente reduzidas a zero. A física newtoniana é apenas um caso particular da física moderna. Isso torna-se matematicamente visível quando analizamos a expressão que Heisenberg encontrou para a incerteza quântica:
Aqui p representa a incerteza que temos na posição de uma partícula, e v a incerteza em sua velocidade. O h do segundo termo da equação é a chamada constante de Planck. É um número que, como o nome diz, tem o valor fixo (como o número pi). Então a equação de Heisenberg nos diz que quanto menos incerteza temos na posição de uma partícula, obrigatoriamente teremos mais imprecisão na sua velocidade, pois só assim o produto destes dois valores permanece constante. Se aumentarmos a precisão na medida da velocidade, então inevitavelmente diminuirá a precisão na medida da posição. Tudo para manter a obrigatória multiplicação de ambas num valor imutável, inalterável: a constante de Planck. Mas atentemos para sua magnitude: 6,63 x 10-34 . Um número extraordinariamente pequeno, com 34 casas decimais à direita da vírgula (0,000000000000000000000000000000000663). É aí que a física quântica mostra onde ficam seus domínios: no mundo do extremamente pequeno.
Como a imprecisão se torna muito grande no universo do muito pequeno já não podemos ter resultados satisfatórios com um modelo de realidade newtoniano. Um tratamento estatístico passa a ser interessante. E as certezas dão lugar às probabilidades.
Aqui p representa a incerteza que temos na posição de uma partícula, e v a incerteza em sua velocidade. O h do segundo termo da equação é a chamada constante de Planck. É um número que, como o nome diz, tem o valor fixo (como o número pi). Então a equação de Heisenberg nos diz que quanto menos incerteza temos na posição de uma partícula, obrigatoriamente teremos mais imprecisão na sua velocidade, pois só assim o produto destes dois valores permanece constante. Se aumentarmos a precisão na medida da velocidade, então inevitavelmente diminuirá a precisão na medida da posição. Tudo para manter a obrigatória multiplicação de ambas num valor imutável, inalterável: a constante de Planck. Mas atentemos para sua magnitude: 6,63 x 10
Em objetos macroscópicos, desde um grão de poeira a um planeta, as imprecisões quânticas de posição, por exemplo, se tornam tão despesíveis que não são sequer observadas nem pelos mais poderosos instrumentos de medidas que dispomos. São, comparativamente, imperceptíveis diante das dimensões estudadas no sistema. Já no microcosmo, onde lidamos com distâncias da ordem de diâmetros atômicos e até menores, quaisquer imprecisões de posição são comparativamente gigantescas, e já não podem ser desconsideradas. É por isso que
a mecânica newtoniana triunfa ao calcular com exatidão a trajetória de uma pedra lançada
ao céu ou de uma nave às estrelas, mas falha com um elétron num átomo.
a mecânica newtoniana triunfa ao calcular com exatidão a trajetória de uma pedra lançada
ao céu ou de uma nave às estrelas, mas falha com um elétron num átomo.
Como a imprecisão se torna muito grande no universo do muito pequeno já não podemos ter resultados satisfatórios com um modelo de realidade newtoniano. Um tratamento estatístico passa a ser interessante. E as certezas dão lugar às probabilidades.
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domingo, 27 de julho de 2008
Relatividade, Quantas e o Fim do Determinismo - 01
A base filosófica de toda a bem sucedida mecânica newtoniana parte de Hobbes e Descartes, com a noção de causa e efeito. Conhecendo-se a causa, aplica-se as leis físicas conhecidas e projeta-se o efeito, então verificável pela observação experimental e/ou impírica. A crença na metafísica da causa estava tão arraigada que o matemático Laplace, do século XVIII, acreditava piamente que conhecendo-se completamente o presente poderíamos determinar completamente o futuro. Vislumbrava-se um mundo determinísco. E os sucessos da Teoria da Gravitação Universal de Isaac Newton foram tantos que esse modelo de fazer ciência provocou um devastador "fisicalismo", para usar a expressão do físico Paul Ziman. Em todas as nascentes áreas da ciência procurava-se matematizar e mecanicizar, como na Física. O universo, natural e humano, era reduzido a uma complexa e intrincada máquina. Era o apogeu do determinismo.
Os primeiros problemas nessa imposição de modelo teórico da Física para outras ciências apareceram no século XIX nas atividades dos naturalistas que mais tarde denominamos Biologia. Muitos sistemas, afinal, pareciam não serem completamente expressados pela matemática.
Mas no começo do século XX a Teoria da Relatividade de Einstein colocou em cheque a crença no determinismo. A primeira parte da teoria (chamada Relativade Especial ou Restrita) mudava o conceito de simultaneidade. A causa antecede o efeito e é basicamente essa seqüência que os distinguem. Com a Relatividade Restrita percebeu-se que dois eventos simuntâneos podem não sê-los para diferentes observadores. Começava a ficar difusa a fronteira que distinguia a causa do efeito.
Mas o cheque-mate no determinismo veio com o desenvolvimento da Física Quântica pelo estranho Princípio da Incerteza, de Werner Heisenberg. Tão estranho que Einstein teve dificuldades de aceitá-lo. Heisenberg demonstrou, e as experiências confirmaram, que incertezas nas medidas de posição e velocidade de partículas não podem ser reduzidas a zero simultaneamente. A partir daí, relações desse tipo foram verificadas para incontáveis pares de grandezes físicas. Inevitavelmente nunca estaremos totalmente seguros de nossas medidas. Não podemos conhecer totalmente o presente, e portanto o futuro já não é determinístico como se acreditara. Descobrimos que uma dose de acaso permeia nossa vida.
Os primeiros problemas nessa imposição de modelo teórico da Física para outras ciências apareceram no século XIX nas atividades dos naturalistas que mais tarde denominamos Biologia. Muitos sistemas, afinal, pareciam não serem completamente expressados pela matemática.
Mas no começo do século XX a Teoria da Relatividade de Einstein colocou em cheque a crença no determinismo. A primeira parte da teoria (chamada Relativade Especial ou Restrita) mudava o conceito de simultaneidade. A causa antecede o efeito e é basicamente essa seqüência que os distinguem. Com a Relatividade Restrita percebeu-se que dois eventos simuntâneos podem não sê-los para diferentes observadores. Começava a ficar difusa a fronteira que distinguia a causa do efeito.
Mas o cheque-mate no determinismo veio com o desenvolvimento da Física Quântica pelo estranho Princípio da Incerteza, de Werner Heisenberg. Tão estranho que Einstein teve dificuldades de aceitá-lo. Heisenberg demonstrou, e as experiências confirmaram, que incertezas nas medidas de posição e velocidade de partículas não podem ser reduzidas a zero simultaneamente. A partir daí, relações desse tipo foram verificadas para incontáveis pares de grandezes físicas. Inevitavelmente nunca estaremos totalmente seguros de nossas medidas. Não podemos conhecer totalmente o presente, e portanto o futuro já não é determinístico como se acreditara. Descobrimos que uma dose de acaso permeia nossa vida.
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segunda-feira, 2 de junho de 2008
O universo copernicano: paganismo na nova ciência
A idéia do heliocentrismo não era nova na época de Nicolau Copérnico (1473-1543), mas foi em seu tempo que as condições históricas estavam mais favoráveis ao desenvolvimento do estudo de um sistema com a Terra fora do centro. Das navegações vinham relatos de mundos diferentes, terras desconhecidas, faunas e floras não concebidas pelos europeus. Tirar a Europa do centro das observações do mundo natural ajudava a tirar a Terra do centro do universo também. Mas fica explícita na obra do Copérnico uma reverência em relação ao Sol típicamente pagã. Realmente, escreveu em De revolucionibus o seguinte sobre o Sol:
"Na verdade, não sem razão, foi ele chamado de o farol do mundo por uns, e, por outros, a sua mente, chegando alguns a chamar-lhe o seu governador. (...) Realmente o Sol está como que sentado num trono real, governando a sua família de astros que giram à volta dele."
As influências metafísicas na ciência de Copérnico não vieram do nada. Estamos falando do Renascimento e este era um período na Europa em que o resgate do paganismo, em especial das mitologias grega e romana, eram muito presentes no mundo das artes.
Jesus e Maria, no detalhe da Capela Sistina - Michelângelo. O brilho eclipsado
por Jesus é uma referência ao Sol, que na pintura como um todo ocupa posição central.
por Jesus é uma referência ao Sol, que na pintura como um todo ocupa posição central.
Evidentemente que essa mistura mitológica contribuiu, mas não era um fator determinande na construção de um universo heliocêntrico (ou, mais rigorosamente, helioestacionário). O modelo ptolomaico e copernicano traziam resultados muito parecidos no que diz respeito à predição das posições dos astros. Mas este tinha a vantagem de trazer cálculos muito mais simples em geometrias reduzidas. Talvez esteja aí o embrião de uma "lei" das ciências naturais que perdura até hoje e diz algo como: se você tem duas explicações satisfatórias para um mesmo fenômeno, dê preferência ao mais simples. E ainda assim muitos problemas precisavam ser superados. Deslocar o Terra fora do centro do cosmo implicava também em mover o centro de gravidade e reformular uma série de outros princípios que só foi resolvido com a mecânica newtoniana.
Cabe ressaltar que a defesa do sistema helioestacionário só se tornou proibida no Velho Mundo depois do século XVI. Antes disso era muito bem recebida pelos estudiosos católicos, ao ponto do papa Paulo III incentivar Copérnico em suas pesquisas. As primeiras reações contrárias ao novo sistema vieram dos protestantes, diretamente de Lutero e Calvino. Somente no século XVII que as posições se inverteram no campo, com os católicos - aliados da nobreza - contrários ao sistema helioestacionário e os protestantes - aliados dos mercadores e comerciantes - a favor.
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terça-feira, 6 de maio de 2008
Equações: Natureza, Equilíbrio e Unificação.
Na Renascença a Europa vivia uma efervescência cultural no qual o Feudalismo, já dando sinais de decadência, não era compatível. Também não era compatível com uma classe emergente, ainda não bem estabelecida mas de crescente influência que chamou-se de burguesia. O modo de produção feudal já não era tão interessante para esse grupo, então tudo que pudesse negá-lo seria de grande valia. A medicina era de grande valia então, pois para Igreja Católica (um dos principais sustentáculos ideológicos daquela sociedade) investigar o corpo humano era violar uma obra divina - era negar valores apregoados pela Igreja, era deslegitimá-la. Assim, essa nova ciênica poderia ter um caráter de atividade revolucionária, e de certa forma "virou moda" na Europa Renascentista.
O jovem Galileu "aderiu à moda": ingressou na academia para estudar medicina. Era uma escolha comum entre os filhos de mercadores relativamente prósperos nos negócios - membros da nascente burguesia, evidentemente. Mas Galileu se encantou com as aulas de Geometria. Com o tempo, toda a Matemática havia lhe hipnotizado de tal forma que então abandonou os estudos sobre o corpo humano e decidiu se dedicar a estudar a Natureza. Percebera (como tantas outras coisas que sua mente revolucionária percebeu) que as quantificações das qualidades naturais (pressão, velocidade, aceleração, etc.) indicavam a existência de um equilíbrio elegantemente preciso entre si. Na Natureza, Galileu via a Matemática em ação. E então a concepção de Ciência, que a Modernidade redefiniu como a conhecemos hoje, nunca mais foi a mesma. Nas Ciências Naturais, e em particular na Física, cujas proposições normalmente apresentam-se em sentenças de dois valores ("verdadeira" ou "falsa"), matematizar é verbo de conjugação obrigatória. Nas Ciências Humanas, onde predominam sentenças de três valores ("verdadeira", "falsa" ou "intermediária"), a matemática já não pode ajudar da mesma maneira. Mesmo assim é bem-vinda quando possível e coerentemente aplicável.
De Galileu para cá a Matemática recebeu impulso titânico de, claro, titãs: Newton, Leibniz, Lagrange, de Moivre, Euler, Fourier, só para citar alguns nomes clássicos. Mesmo com o grande avanço, a essência continuava fundamentalmente a mesma: na equação, essa representação compacta da lógica matemática, tentamos entender como a Natureza se balancea.
Mas não é só isso. Ao contrário do senso comum, uma equação não está dizendo simplesmente que "uma coisa" é "igual" a "outra coisa". No cotidiano, usamos a palavra "igual" de maneira bastante flexível. Se "esse objeto" é dito "igual" a "aquele objeto", entende-se que temos dois objetos cujas características (ou a maior parte ou as mais preponderantes delas) são idênticas. Mas quando escrevemos que "E=mc²", a equação nos diz muito mais: diz que os termos "E" e "mc²" não são simplesmente coisas iguais; elas são a mesma coisa! Não estamos falando de duas entidades distintas: estamos falando de apenas uma! Isso é muito superior à conotação que damos no dia-a-dia para a palavra "igual". Porque uma equação não é uma identidade; uma equação é uma "igualação".
Imagine agora o impacto filosófico do E=mc² quando Einstein a publicou em sua Teoria da Relatividade Restrita (1905). A "energia (E) é igual à massa (m) multiplicada pelo quadrado da velocidade de luz (c)". Então o que chamávamos todos esses séculos de matéria e de energia era, na verdade, a mesma entidade física. Tudo o que existe no universo não é formado pelo dueto "matéria e energia". A matéria e a energia é que são diferentes manifestações de uma mesma essência. Não inventamos um nome para essa essência. Chamamo-la de "matéria-energia". Ou apenas matéria, ou apenas energia. Tanto faz.
E como então o brilho "imaterial" da luz, energia na sua forma "pura", e a massa de uma rocha tão sólida e compacta são essencialmente a mesma coisa? As magnitudes numéricas que a equação de Einstein exprimem nos dão uma pista para a resposta. Um livro com massa de, digamos, duzentos gramas, equivale a que quantidade de energia? Multiplique-a pelo quadrado da velocidade da luz. A velocidade da luz (uma constante universal como o número pi) é de aproximadamente trezentos milhões de metros por segundo. O número "três" seguido de oito "zeros". Ao quadrado nos leva a uma cifra difícil de escrever: um "nove" seguido de dezesseis "zeros"! Isso representa uma quantidade de energia maior do que qualquer explosão nuclear já realizada pelo homem. Numa única massa de apenas duzentos gramas. A matéria é, então, a energia numa forma extrema de compactação, hiper-concentrada. Tudo que vemos à nossa volta, incluindo a nós mesmos, é literalmente "energia materializada"!
Há quatrocentos anos uma equação unificou os céus e a terra: g=(GM)/r² (Gravitação Universal). Há cem, outra equação unificou a matéria e a energia: E=mc² (Relatividade Restrita). Dê um significado físico às variáveis, e tenha uma interpretação do mundo. De certa forma uma equação se assemelha a uma obra de arte, que tem na lógica e na razão matemáticas a sua matéria-prima, como a tinta é para uma pintura ou as palavras são para uma poesia.
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domingo, 16 de março de 2008
Perspectiva: arte como uma das fontes inspiradoras à ciência moderna
Durante a Renascença, um novo olhar na expressão artística da pintura viria a mudar para sempre a técnica e as ciênicas: a perspectiva. Antes, as pinturas medievais eram criadas com aquilo que ficou conhecido como "espaço agregado". Não importava a distância ao observador; o tamanho dos objetos retratados variava conforme o grau de importância dada a eles de acordo com a hierarquia social da Idade Média da Europa.
Também era comum durante o medievo, a representação do céu em cor dourada. O céu e a terra eram sempre separados, desconectados, remetendo a existência de um mundo da perfeição e um da corrupção. Essa era a influência da visão aristotélica dicotômica para os movimentos celestes e terrenos, adotada e desenvolvida por toda a Idade Média européia.
Chegada de Cristo a Jerusalém - Pietro Lorenzetti - Céu e Terra estão nitidamente separados.
Também não há uma perspectiva claramente estabelecida. Os personagens e figuras representados
têm suas dimensões definidas por grau de importância, sem relação com sua localização espacial.
Também não há uma perspectiva claramente estabelecida. Os personagens e figuras representados
têm suas dimensões definidas por grau de importância, sem relação com sua localização espacial.
Com o emprego da perspectiva como técnica na arte da pintura, a partir da Renascença, uma nova concepção de espaço surgira. Empregaram o chamado ponto de fuga, uma convergência imaginária para onde rumavam todas as retas paralelas da pintura para ele, do teto e o solo. Engenheiros e técnicos passaram a usar esse artíficio também em seus trabalhos.
Nessa representação do tridimensional no plano, céu e terra se encontravam no infinito, e o espaço já não tinha limites.
Nessa representação do tridimensional no plano, céu e terra se encontravam no infinito, e o espaço já não tinha limites.
A Última Ceia - Leonardo Da Vinci - As retas paralelas do chão, das paredes, da mesa
e do teto se projetam a um ponto imaginário comum. Nesse ponto de confluência não
há separação entre o céu e a terra, que se encontram.
O casamento da virgem - Rafael - O quadriculado no chão reforça a idéia de perspectiva,
um artifício muito usando pelos artistas da renascença. A idéia de espaço infinito fica
denotada na obra, que também não separa elementos do céu e da terra.
e do teto se projetam a um ponto imaginário comum. Nesse ponto de confluência não
há separação entre o céu e a terra, que se encontram.
O casamento da virgem - Rafael - O quadriculado no chão reforça a idéia de perspectiva,
um artifício muito usando pelos artistas da renascença. A idéia de espaço infinito fica
denotada na obra, que também não separa elementos do céu e da terra.
A nova forma de se representar a geometria do espaço nas artes, substituindo a visão particular da Idade Média influenciou, assim, a nova concepção de mundo que a Ciência Moderna viria revelar. Manifestou-se pela unificação do céu e da terra, da mecânica celeste e da mecânica terrestre, iniciada de maneira mais sintética por Galileu e concluída com Newton. A inédita concepção espacial adotada pela ciência não viria, portanto, do interior da filosofia natural, e sim do mundo das artes. A própria mecânica, que então passou a entender que os movimentos celestes e terrestres eram regidos por um mesmo princípio (a gravitação universal) foi herdeira de artistas que souberam conceber e construir um novo espaço.
sexta-feira, 7 de março de 2008
"Ora (direis) ouvir estrelas!"
Ora (direis) ouvir estrelas! Certo
Perdeste o censo! E eu vos direi, entanto,
Que, para ouvi-las, muita vez desperto
E abro as janelas, pálido de espanto...
E conversamos toda a noite, enquanto
A via-láctea, como um pálio aberto,
Cintila. E, ao vir do Sol, saudoso e em pranto.
Inda as procuro pelo Céu deserto.
Direis agora: "Tresloucado amigo!
Que conversas com elas? Que sentido
Tem o que dizem, quando estão contigo?"
E eu vos direi: "Amai para entendê-las!
Pois só quem ama pode ter ouvido
Capaz de ouvir e de entender estrelas."
Via-Láctea - Olavo Bilac
segunda-feira, 25 de fevereiro de 2008
Começo?
quarta-feira, 13 de fevereiro de 2008
Estrelas
São tão remotas as estrelas, que apesar da vertiginosa
velocidade da luz, elas se apagam e continuam a brilhar
durante séculos.
Morrem os mundos... Silenciosa e escura,
Eterna noite cinge-os. Mudas, frias,
Nas luminosas solidões da altura
Erguem-se, assim, necrópolis sombrias...
Mas p'ra nós, di-lo a ciência, além perdura
A vida, e expande as rútilas magias...
Pelos sec'los em fora a luz fulgura
Traçando-lhes as órbitas vazias.
(...)
Euclides da Cunha
Antologia de poetas basileiros bissextos, de Manuel Bandeira.
quarta-feira, 30 de janeiro de 2008
Aquarela Jupteriana
Carl Sagan dizia que as sondas espacias são a expansão do nosso sentido da visão. Penso que a primeira imagem do titânico planeta que vi veio do mais famoso "olho expandido" do século XX: a sonda Voyager.
Talvez a primeira sensação que todos nós temos ao ver a camada atmosférica externa de Júpiter - é "só" o que podemos ver por enquanto - é de estarmos a frente de uma pintura. A técnica - a aquarela - é utilizada sob uma tela especial: de formato esférico.
Nessa tela esférica não há bordas: a aquarela planetária não tem fim.
A aquarela de Júpiter é especial num outro sentido: não é estática. Turbilhões de furacões e tempestades (a mais famosa delas - a Grande Mancha Vermelha - é maior que a Terra), como gotas de tinta ambulantes, varrem a gigantesca tela esférica do planeta. Nesse translado, nada fica como antes: as nuvens no caminho são moldadas, retorcidas, reconfiguradas. Longas e extensas nuvens onduladas brancas ganham seu lugar na tela, como as barbas do Júpiter mitológico dominam seu rosto.
A "tinta" utilizada é quimicamente simples. Nuvens vermelhas, brancas, marrons e azuis do enxofre, fósforo e outras impurezas em meio a todo seu hidrogênio, hélio, e compostos básicos como o metano.
Às vezes nossos "olhos expandidos" flagram aberturas nas nuvens brancas superficiais, revelando camadas mais profundas e exóticas. Dessas brechas, radiação infravermelha escapa e revela o calor de mais de nove mil graus célcius de seu interior. É toda essa energia que faz turbilhar a atmosfera. Por isso as pinceladas nunca páram.
Júpiter, a aquarela planetária gigante, pinta a si própria, de dentro para fora.
A natureza é realmente muito criativa!
Talvez a primeira sensação que todos nós temos ao ver a camada atmosférica externa de Júpiter - é "só" o que podemos ver por enquanto - é de estarmos a frente de uma pintura. A técnica - a aquarela - é utilizada sob uma tela especial: de formato esférico.
Nessa tela esférica não há bordas: a aquarela planetária não tem fim.
A aquarela de Júpiter é especial num outro sentido: não é estática. Turbilhões de furacões e tempestades (a mais famosa delas - a Grande Mancha Vermelha - é maior que a Terra), como gotas de tinta ambulantes, varrem a gigantesca tela esférica do planeta. Nesse translado, nada fica como antes: as nuvens no caminho são moldadas, retorcidas, reconfiguradas. Longas e extensas nuvens onduladas brancas ganham seu lugar na tela, como as barbas do Júpiter mitológico dominam seu rosto.
A "tinta" utilizada é quimicamente simples. Nuvens vermelhas, brancas, marrons e azuis do enxofre, fósforo e outras impurezas em meio a todo seu hidrogênio, hélio, e compostos básicos como o metano.
Às vezes nossos "olhos expandidos" flagram aberturas nas nuvens brancas superficiais, revelando camadas mais profundas e exóticas. Dessas brechas, radiação infravermelha escapa e revela o calor de mais de nove mil graus célcius de seu interior. É toda essa energia que faz turbilhar a atmosfera. Por isso as pinceladas nunca páram.
Júpiter, a aquarela planetária gigante, pinta a si própria, de dentro para fora.
A natureza é realmente muito criativa!
domingo, 20 de janeiro de 2008
Modelos de mundos
"Pelo que me lembro, meu fetiche por planetas começou na terceira série, aos oito anos de idade - tão logo descobri que a Terra tinha irmãos no espaço, assim como eu tinha irmãos mais velhos no colégio e na faculdade. A presença de mundos vizinhos foi uma revelação ao mesmo tempo específica e curiosa em 1955, pois, embora cada planeta tivesse um nome e um lugar na família do Sol, muito pouco se conhecia sobre qualquer um deles. Plutão e Mercúrio - como Paris e Moscou, só que ainda melhor - despertaram a minha imaginação infantil para utopias ultra-exóticas.
(...)Quaisquer que sejam as preocupações cotidianas que dominam nossa mente na aurora deste século, a contínua descoberta de sistemas planetários extra-solares define o nosso momento na história. E o nosso Sistema Solar, em vez de ter sua importância rebaixada como apenas um dentre muitos outros, vai se revelando o modelo para compreendermos uma exuberância de outros mundos.
Mesmo que os planetas se desnudem à investigação científica e proliferem por todo o universo, eles ainda retêm a carga emocional da longa influência que tiveram em nossa vida e de tudo que já representaram nos céus da Terra. Deuses de antanho, e também demônios, esses vagantes noturnos foram outrora - e ainda são - fonte de uma luz que nos inspira, o horizonte distante da paisagem cósmica do universo que é a nossa casa."
Dava Sobel - Planetas
quinta-feira, 17 de janeiro de 2008
Luz e Encantamento
Talvez possamos dividir a produção intelectual humana em três grandes categorias: a mitológica, a artística e a científica. Mesmo que recentemente percebi nascer um discreto mas crescente interesse pelas duas primeiras, tenho enorme deslumbre pela terceira. Não compreendo muito bem as razões disso, apesar de talvez possuir um esboço mentalizado primitivo para entendê-lo. De qualquer forma, esse não é o nosso tema central.
A visão de universo que a Ciência Moderna nos trouxe jamais havia sido alcançada antes. Ela e seus métodos, inaugurados ou sintetizados por Galileu, permitiram uma amplidão em nossa compreensão do Cosmo que nossos limitados sentidos moldados em Eras de Seleção Natural jamais alcançariam. A tecnologia fruto dela, hoje, seria, aos olhos de nossos antepassados, confundida com pura magia. E talvez seja aí que o importante entra: o fascínio e o deslumbramento que a Ciência proporciona em nossa compreensão de mundo, suas origens e até da nossa própria origem é, num sentido todo especial, mágico.
Ao contrário do que muito se propaga, a visão científica das coisas não tira seu encanto. Esse é um equívoco até certo ponto compreensível, de quem vê que, no contexto da modernidade, muito se perdeu na nossa capacidade de nos encantarmos até com a própria vida. Penso que a razão dessa “depressão” se encontra na própria forma como a sociedade se organizou (capitalismo), cujo arremate final já havia sido dado no meio do século XIX. O capital reduz tudo ao seu interesse utilitário. Da Ciência, ele retira apenas seu substrato de interesse imediato – basicamente a técnica. Essa é uma questão que só será resolvida quando a humanidade decidir superar a Ordem do Capital. O fato é que a Ciência não se resume à técnica. É essa incorreta redução que nos induz a atribuí-la o falso adjetivo de “fria”. Saber que a fusão de átomos de hidrogênio no coração de uma estrela é a razão de sua energia diminui o seu brilho? Saber que a estrutura regular na disposição de átomos de carbono num diamante lhe conferem as propriedades geométricas e óticas retira sua beleza? Saber que as pressões seletivas é que moldaram as flores de uma planta anulam seu perfume? Jamais! É estimulante descobrir que a Natureza se expressa de formas tão ricas e variadas a partir do que é simples: dos equilíbrios na física, dos elementos fundamentais na química e da base genética comum da vida na biologia.
Somente a Ciência Moderna, ao se incumbir da enorme pretensão de entender todas as coisas, nos traz alguma luz para compreensão real do mundo e um encanto genuíno perante a Natureza. Essa luz e esse encanto serão os temas deste espaço.
Somente a Ciência Moderna, ao se incumbir da enorme pretensão de entender todas as coisas, nos traz alguma luz para compreensão real do mundo e um encanto genuíno perante a Natureza. Essa luz e esse encanto serão os temas deste espaço.
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