Ano Novo

Cientistas cantam "Nosso lugar no cosmos"

Astrofísico faz balanço das contribuições do telescópio Hubble

Equipamento será aposentado nos próximos oito anos, quando outro muito mais potente chegará ao espaço.

SÃO PAULO - O astrofísico romeno Mario Livio realiza um balanço das contribuições do telescópio espacial Hubble, que será aposentado nos próximos oito anos, e dá detalhes do projeto James Webb: um equipamento muito mais potente que chegará ao espaço em 2014.

No projeto desde 1991 - um ano depois do lançamento do telescópio -, Livio atuou como diretor da Divisão Científica do Hubble. Há dois anos é responsável pela divulgação das descobertas. Em visita ao Brasil para o lançamento da Agência Cultural Arena Ideias e para um ciclo de conferências no Planetário do Ibirapuera, Livio concedeu entrevista exclusiva ao Estado.

Quais foram as principais contribuições do Hubble para a ciência?
A descoberta mais importante foi a energia escura. Desde os anos 20, sabemos que o universo está expandindo. Mas, até 1998, acreditávamos que a velocidade de expansão estava diminuindo. O Hubble mostrou que está acelerando por causa da energia escura, uma força que atua sobre os astros. Não sabemos a origem dessa energia, mas vemos os efeitos. Há também outra contribuição importante: graças ao Hubble descobrimos a composição da atmosfera de alguns planetas fora do Sistema Solar. Identificamos substâncias como carbono, oxigênio e metano.

Houve cinco missões para consertar o Hubble. A última ocorreu em maio. Até quando vai funcionar?
O Hubble deve permanecer ativo por mais cinco anos. Talvez sete ou oito. Em maio, instalamos dois novos equipamentos: uma câmera capaz de registrar todas as frequências da luz - do infravermelho ao ultravioleta - e um espectrógrafo. Ao olhar para o céu, vemos o passado, pois a luz de uma estrela distante costuma demorar milhões de anos para chegar aqui. Com as câmeras do Hubble, podíamos ver galáxias com 1 bilhão de anos. Com a nova câmera instalada em maio, veremos imagens de quando os astros tinham apenas 600 milhões ou 700 milhões de anos. Ou seja, cada vez mais antigo e mais profundo em um universo com 13,7 bilhões de anos. O espectrógrafo nos ajudará a desvendar a composição e a estrutura de filamentos que ligam as galáxias. Sabemos que a maior parte da matéria do universo está nessa "teia cósmica", mas ainda há pouco conhecimento sobre ela.

Até agora, o projeto custou US$ 6 bilhões. Qual é a importância social de um investimento assim?
O Hubble realizou algo que nenhum outro experimento foi capaz de fazer. Levou o prazer das descobertas científicas para dentro da casa das pessoas em todo o mundo. Um exemplo banal: na capa de um dos álbuns da banda de rock Pearl Jam há uma imagem do Hubble. O projeto integrou a ciência à cultura. Pessoas que não se interessavam ficaram entusiasmadas com as novas descobertas. No próximo dia 9, vamos divulgar as fotos dos novos equipamentos instalados no Hubble. São lindas. Tenho certeza de que muitos brasileiros verão essas imagens no mesmo dia.

E quando o Hubble se aposentar?
Já estamos construindo o substituto: o telescópio espacial James Webb. Deverá ser lançado em 2014 e é muito diferente do Hubble. O espelho para captar a luz dos astros será maior: 6,6 metros. O do Hubble tem apenas 2,4. Além disso, o Webb não vai enxergar a luz visível. Registrará apenas as ondas com comprimento no intervalo do infravermelho, invisíveis aos nossos olhos. É a frequência da luz que chega dos lugares mais distantes do universo. Queremos observar os milhões de anos iniciais. Como o infravermelho é uma radiação quente, devemos evitar que o calor da Terra atrapalhe. Por isso, o Webb ficará a 1,6 milhão de quilômetros. O Hubble está a apenas 550 quilômetros de altura. Além disso, o infravermelho é capaz de atravessar a poeira do espaço. Conseguiremos ver melhor regiões "empoeiradas" como os berços de estrelas. Custará US$ 5 bilhões e, tenho certeza, valerá cada centavo investido.

Você escreveu um livro que, em breve, será publicado no Brasil: "Deus é um matemático?". Qual é a resposta a esta pergunta?
Não é uma questão simples. Antes de mais nada, não é uma pergunta sobre Deus, mas sobre a matemática. Como ela pode ser tão poderosa para descrever e, até mesmo, prever o que acontece e no universo? É algo que inventamos ou está lá fora e nós apenas a descobrimos? Em ambos os casos, surgem dúvidas ainda mais intrigantes. Se a matemática está só na nossa mente, como descreve tão bem o que acontece no universo? Se está lá fora no mundo, onde está exatamente? No meu livro, tento reunir reflexões de grandes matemáticos, filósofos e cientistas sobre esta questão.

E, para você, qual é a hipótese mais provável: está só na mente ou preexiste no mundo?
A matemática é uma compilação muito complicada de invenções e descobertas. Os homens inventam os conceitos. Mas depois descobrem como aplicá-los à realidade. Um exemplo: inventamos as regras do xadrez. Depois, realizamos verdadeiras descobertas sobre ele, coisas que não sabíamos quando formulamos as regras. A matemática é um pouco assim.

Mas de onde nasce a correspondência com a realidade?
A matemática que usamos para explicar a realidade não é arbitrária. Por exemplo, se quero inventar regras matemáticas para calcular quantos talheres coloco dentro de um copo, crio as regras de adição e subtração dos números naturais. Mas, se quero descrever qual o volume de água que consigo colocar no mesmo copo, seria inútil usar números naturais. A matemática que usamos para resolver problemas não é aleatória. Eu escolho a matemática que é capaz de resolver meus problemas reais.

Ao perguntar a origem das leis que vemos no universo, não caímos naturalmente na questão teológica?
Quando usei a palavra Deus no título do meu livro, imitei Einstein quando afirmava: "Deus não joga dados". Não era uma sentença sobre Deus, mas sobre o funcionamento do universo, que não é aleatório. Eu não acho que o universo tenha um propósito. O universo é governado por certas leis ou simetrias. Se o universo não fosse conduzido por leis ou simetrias, algo tão complexo como a vida não poderia ter surgido e não estaríamos aqui para formular esta questão. Sinceramente, não sei responder à pergunta: por que existem leis ou porque existem simetrias? Uma pessoa religiosa é livre para atribuir tal fundamento à Deus. Se você não é uma pessoa religiosa, dirá "eu não sei".

Publicado no portal do Estadão, em 19/08/2009.

Um tijolo é um objeto essencial?

Inspirado em uma postagem no blog da professora Marta Bellini, resolvi fazer o comentário ao final desse texto acerca do trecho de uma obra do físico Richard Feymann, que ela - a professora - extraiu da versão ibérica do livro que aqui transcrevo da versão brasileira. Portanto algumas palavras não são idênticas, mas os significados são notoriamente os mesmos.

"Eu sentava-me sempre com os físicos, mas ao fim de algum tempo pensei: 'Era agradável ver o que faz o resto do mundo e, por isso vou sentar-me durante uma semana ou duas em cada um dos outros grupos. Quando me sentei com os filósofos, ouvi-os discutir com muita seriedade um livro chamado Processo e Realidade de Whitehead. Utilizavam as palavras de maneira estranha e eu não conseguia entender muito bem o que diziam. Ora, eu não queria interromper a conversa deles para estar sempre pedindo que me explicassem qualquer coisa e, nas poucas ocasiões em que o fiz, eles tentavam explicar-me, mas eu continuava não entendendo. Por fim convidaram-me a ir ao seu seminário (...). O que lá aconteceu foi típico - tão típico que era inacreditável, mas verdadeiro. A princípio fiquei sem dizer nada, o que é quase inacreditável, mas também verdadeiro. Um aluno fez uma exposição sobre o capítulo estudado naquela semana. Nesse capítulo, Whitehead usava frequentemente as palavras 'objeto essencial' de um modo técnico particular, que tinha presumivelmente definido, mas que eu não compreendia. Depois de alguma discussão sobre o significado de 'objeto essencial', o professor que dirigia o seminário disse algo com o intuito de esclarescer as coisas e desenhou no quadro qualquer coisa semelhante a raios. 'Sr. Feynman', disse ele, 'diria que um elétron é um 'objeto essencial'?' Bem, agora eu estava em apuros. Admiti que não tinha lido o livro, pelo que não fazia ideia do que Whitehead queria dizer com a frase (...). 'Mas, disse eu, vou tentar responder à pergunta do professor se me responderem primeiro a outra pergunta, para que eu possa ter uma ideia melhor do que significa 'objeto essencial'. Um tijolo é um objeto essencial?' (...). Então vieram as respostas. Um indivíduo levantou-se e disse: 'Um tijolo é um tijolo específico, individual. É esse o significado de objeto essencial para Whitehead.' Outro afirmou: 'Não, não é o tijolo individual que é o objeto essencial; é a característica geral que todos os tijolos têm em comum - a sua qualidade de serem tijolos -, isso é que o objeto essencial.' Outro levantou-se e disse: 'Não, não está nos próprios tijolos. Objeto essencial significa a ideia que temos no nosso intelecto quando pensamos em tijolos'. Outro levantou-se e outro, e lhes digo que nunca ouvi antes maneiras tão diferentes e engenhosas de encarar um tijolo. E, exatamente como seria de esperar em todos as histórias sobre filósofos, acabou num caos completo. Em todas as discussões anteriores, nem sequer se tinham interrogado se um objeto tão simples como um tijolo era um objeto essencial, quanto mais um elétron. Depois disso, na hora do jantar, dirigi-me para a mesa da biologia. Tinha me interessado por biologia e estavam falavando de coisas muito interessantes (...)."

Trecho extraído de O sr. está brincando, Sr. Feymann?

O fragmento acima foi escrito pelo físico Richard Feymann. Ao contrário do que alguns afirmam, não é nenhuma manifestação anti-intelectual ou antifilosófica dele. Me parece mais um tipo de chamada de atenção, talvez algo com uma denúncia mesclada com um alerta, de como desenvolver o pensar coletivo. Por mais dísparas que possam ser as opiniões sobre um determinado tema, antes de mais nada precisamos estabelecer bases comuns de comunicação, para garantir que essa mesma comunicação seja feita inequivocamente. O método científico, que prefiro chamar de processo de fazer ciência, usa-se desse recurso. Não estou insinuando que deveríamos impor algum método à filosofia, ou a qualquer outro tipo de empreendimento intelectual. Está além disso. É o recurso (o da comunicação inequívoca) que a ciência empresta e utiliza. Um recurso indispensável para desenvolver qualquer processo de pensar coletivo. Caso contrário, o desenvolvimento intelectual não se desenrola, algo equivalente a se tentar construir o andar de um edifício sem ter concluído o andar de baixo. Básico!

Universo infinito no espaço e no tempo [1]

O sucesso do empreendimento humano chamado ciência, em muita medida, se deve por sua própria estrutura interna. Não há dúvidas que alguns pontos são questões realmente fechadas. Verdades científicas como "a Terra gira em torno do Sol" ou "a matéria é feita de átomos" ou "somos todos resultado de um lento e longo processo de descendência com modificação" parecem não terem como ser retrocedidas. Isso acontece porquê fazem parte de disciplinas "maduras", naquelas cujo arcabouço conceitual, empírico, observacional e experimental já se encontrou um elemento unificante. No demais, só há certezas dentro de sua margem de erro. É por isso que a ciência funciona. Para se fazer ciência, é necessário ter dimensão de nossa ignorância.
Algumas disciplinas "jovens" podem não possuir ainda esses elementos unificantes. Sua base observacional é muito fragmentária, e por isso não está presente um elemento unificador forte. Daí sua "juventude". Nelas, conjecturas, especulações e hipóteses, desde que lógicas e coerentes, ainda permeiam seus leitos. A Cosmologia é uma dessas disciplinas.
Falar sobre o universo é uma tarefa hercúlea. Pelo menos a consciência que temos hoje de que somos, temporal e espacialmente, insignificantes, nos serve de escudo para os enganos do passado medieval (e presente ainda em alguns fundamentalismos contemporâneos). Eles vinham de uma exclusividade humana no cosmo que não tem embasamento senão numa obsoleta filosofia de mundo egocêntrica.
Como em toda ciência jovem, a Cosmologia passa por vivos e intensos debates internos. Já foi assim na Astronomia de Galileu, na Física de Einstein, na Biologia de Darwin, e na Psicanálise de Freud. Seja por equívocos acadêmicos ou por vaidades intelectuais, essas questões abertas da Cosmologia infelizmente não são tratadas com o público geral. É como se não existissem.
Pois bem. Poucos sabem, mas a teoria do Big Bang, a Grande Explosão, que tenta descrever a origem e o desenvolvimento do universo é recentíssima, não tem nem 50 anos. É um modelo de cosmo importante, fomentou e fomenta muita pesquisa. E também tem fragilidades. Algumas são filosóficas e outras (talvez mais sérias por serem mais imediatas) são impíricas e observacionais. De modo que hoje está sendo desenhado um outro modelo de universo, uma alternativa ao Big Bang. As duas são teorias científicas, então estão realmente cumprindo seu papel dentro desse empreendimento coletivo para compreender o mundo. Não é como a (falsa) polarização entre Evolução X Criação, já que o segundo não é ciência, é mitologia, e portanto não são sequer comensuráveis já que possuem objetos distintos.
As próximas postagens terão portanto esse tema. A teoria do Big Bang e uma teoria sem nome específico, ainda em formação, que está ganhando interesse de muitos astrônomos jovens, mas foi inaugurada pelo veterano Halton Arp: a teoria do universo infinito no espaço e no tempo.

200 anos do nascimento de Darwin

O legado intelectual e humano de Charles Darwin é revolucionário. E, como todo legado revolucionário, sofre enormemente por barreiras do conservadorismo, e nesse caso específico, do fundamentalismo religioso.
Transcrevo uma breve matéria sobre os efeitos psicológicos e filosóficos da Teoria da Seleção Natural de Darwin, publicado no site do jornal O Estado de São Paulo.
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As ideias de Darwin ainda ‘assustam’
No bicentenário do naturalista, muitos ainda têm dúvidas sobre sua teoria, apesar das comprovações científicas
Herton Escobar, De O Estado de S. Paulo

SÃO PAULO - Se Charles Darwin estivesse vivo para comemorar seu aniversário de 200 anos, hoje, é provável que haveria protestos diante de sua casa. Pesquisas mostram que, mesmo com todas as evidências científicas acumuladas nos últimos 150 anos, desde a publicação de A Origem das Espécies, a aceitação de sua teoria da evolução por seleção natural ainda enfrenta dúvidas e angústias entre o grande público - principalmente no que diz respeito à evolução dos seres humanos.

"Para muitas pessoas, a ideia da seleção natural é simplesmente repugnante, ameaçadora, assustadora", disse ao Estado o filósofo americano Daniel Dennett, da Universidade Tufts, em Massachusetts. "Sem falar, é claro, que ela derruba qualquer argumento razoável que alguém já teve para a existência de Deus. Não surpreende que tanta gente esteja sedenta por evidências que questionem a teoria."

Dennett é, ao lado do britânico Richard Dawkins, um dos defensores mais ferrenhos do darwinismo e do ateísmo. Em 1995 ele publicou o livro A Perigosa Ideia de Darwin: a Evolução e os Significados da Vida. Agora, em 2009, diz ele, a teoria darwiniana - de que todos os seres vivos, incluindo o homem, evoluíram de um ancestral comum por mecanismos puramente biológicos de mutação e seleção - continua tão "perigosa" quanto em 1859.

"Além das motivações religiosas, há pessoas que interpretam a ideia de que somos ‘máquinas’ biológicas projetadas pela seleção natural para propagar genes como uma ameaça ao seu ego e à sua autonomia moral", diz Dennett. Segundo ele, porém, o fato de sermos produtos dos genes não significa que estejamos subordinados a eles. "Nossa autonomia é real, mas não é absoluta - nem tão misteriosa nem miraculosa. Ela evoluiu da mesma forma que nossos olhos e nossa memória. Nossa liberdade é um produto da evolução. Se as pessoas entendessem isso - algo que, admito, está longe de ser óbvio - elas não se sentiriam tão ameaçadas pela ideia de uma ciência materialista [no sentido filosófico do termo, não no senso comum] que explique a existência humana. Essa ciência não substituiria a ética, as artes ou as humanidades; ela seria sua fundação."

Mesmo na Inglaterra, o país de Darwin, uma pesquisa divulgada na semana passada mostra que metade das pessoas não acredita na teoria da evolução - ou, pelo menos, tem sérias dúvidas sobre ela. Os resultados incluem um gradiente de opiniões, polarizadas por aqueles que descartam completamente a evolução até aqueles que descartam completamente a existência de Deus.

O professor de sociologia Antônio Pierucci, da Universidade de São Paulo, diz que a rejeição a Darwin é compreensível e que a aceitação da origem evolutiva do homem deverá aumentar com o tempo. "Imagine como foi difícil para as pessoas, nos séculos 16 e 17, aceitarem que a Terra girava em torno do Sol", compara.
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É evidente que a Teoria da Seleção Natural e a Evolução Biológica não são decisivas a favor do ateísmo, como também é inegável que aponte para ele. O fato é que o devastador efeito da descoberta do naturalista britânico é um balde de água fria para o pensamento dogmático da religião. E o que surpreende é que, se o robusto empreendimento intelectual de Darwin ainda é um problema tão grande nesse aspecto, é sinal de que o dogmatismo religioso ainda está perigosamente presente entre nós.

Para além do LHC

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O Grande Colisor de Hádrons (LHC, do inglês "Large Hadrons Collider") é, de longe, o acelerador de partículas subatômicas maior de todos os tempos. Alguns historiadores entendem que é o maior esforço científico cooperado da humanidade. Muito se espera compreender nas próximas décadas, em que o equipamento se tornará operacional, no que se refere à constituição mais elementar da matéria. Desde corroborar (ou não) com modelos teóricos atualmente aceitos no campo da física de partículas até novas e imprevistas constatações. Tudo isso porque as energias cinéticas das partículas aceleradas nele (que atingirão 99,999999% da velocidade da luz!) são altíssimas, e então poder-se-ão realizar observações nesses extremos energéticos, que são comuns só em situações especiais e em pontos pouco acessíveis do universo (no interior do Sol, no intensíssimo campo magnético dos pulsares, etc). Mas o Grande Colisor também trará outra questão, menos física e mais humana: a de como se desenvolverá a "sociablilização" científica (pelo menos na área da física das altas energias) de agora em diante.
De fato, uma característica comum nas ciências, em especial nas ciências da natureza, é a relação dialética competição/cooperação em seu desenvolvimento evolutivo. O teste experimental é realizado por um corpo de cientistas independentes, onde um laboratório pode aumentar a precisão, o número de dados de uma experiência e detectar possíveis falhas realizada anteriormente em outro. O resultado do processo é uma espécie de aumento na qualidade dos dados extraídos, e ao mesmo tempo uma depuração, em que enganos e erros (e eventualmente até falsificações) são filtrados durante a construção da consensualidade entre os vários componentes da comunidade científica.
Até a primeira metade do século XX isso era prática comum, já que cada experimento envolvia baixo custo e até se dava ao luxo de poder ser realizado por um único estudioso. Mas a complexidade aumentou em vários níveis. Hoje é difícil um único cientista levar a cabo um experimento inteiro. Isso só ocorre em equipes. Os aparatos experimentais, instrumentais, etc, necessitam de grandes financiamentos. O que significa que nem todos os laboratórios podem reproduzir, por limites materiais e técnicos, alguns tipos de atividade experimental.
E o LHC parece ser o caso extremo disso: não há nenhum outro igual no mundo. Então como se dará o processo de depuração de seus resultados mais fantásticos? Como fica o "controle de qualidade" e o espírito de cooperação científico na construção do conhecimento se se trata de um laboratório único? Talvez o depurador dos dados extraídos do LHC virá apenas do observacional, da natureza, do que os telescópios captarem das explosões estelares ou dos objetos mais exóticos da "fauna" cósmica. Ou talvez isso não será possível, pelo menos não a nosso contento, já que observações astrofísicas são de difícil acesso uma vez que os eventos estudados nessa área ocorrem a distâncias literalmente astronômicas. Ou confiaremos em seus resultados analisados e confirmados por ele mesmo? A história parece demonstrar que instituições auto-sustentadas geralmente nos levam a caminhos enganosos.
Assim como o processo experimental, iniciado por Galileu, foi um marco na construção do conhecimento humano, que passou a ser menos contemplativa e mais efetiva, talvez esse novo grande acelerador de partículas exija um equivalente salto de qualidade no que se refere a prática da ciência.