11.091 – O que acelera a expansão do universo?


Que o Universo se expande, já sabemos desde 1929, quando o astrônomo norte-americano Edwin Hubble estudou o movimento de galáxias distantes. Mas faz apenas 7 anos que o Hubble – não o astrônomo, e sim o telescópio espacial batizado em sua homenagem – provou que essa expansão está acelerando. Que estranha força antigravidade seria essa? Alguns modelos foram propostos, incluindo nomes aparentemente saídos de Star Wars, como energia fantasma e quintáxion. Essas alternativas receberam o nome genérico de “energia escura”, pela dificuldade de detectá-la e por analogia com a também indecifrável “matéria escura” (veja na pág. 64). A “energia escura”, seja o que for, poderia contribuir com até 70% da densidade necessária para que o Universo tenha a forma que tem. Sem ela, o Universo – e nosso conhecimento sobre ele – ficam com um imenso vazio a preencher.

7160 – Mega Bloco – Astronomia


Hubble vasculha o espaço

Um olhar eletrônico: – Há 4 séculos, Galileu começou a espiar o céu com uma luneta. Agora, nos tempos atuais, com o telescópio Hubble, é possível ler um jornal a uma distância de 350 km ou localizar um vaga-lume a 15 mil km, ou ainda, perceber da Terra, o flash de uma máquina fotográfica na Lua. O nome Hubble foi uma homenagem ao astrônomo Edwin Hubble (1889-1953). Outro grande telescópio é o soviético, com um espelho de 5,9 M, construído em Zelenchukskaya, no Cáucaso. Outro famoso é o de 5 metros do Monte Palomar, Califórnia. Com ambos é possível detectar a luz de uma vela a 25 mil km. Em 1937, Karl Ghute, engenheiro americano, observou que interferências atrapalhavam as ligações da Cia Telefônica. Ao medi-las concluiu que as emissões vinham da constelação der Sagitário, no centro da Via Láctea, a 30 mil anos luz. Os primeiros radiotelescópios eram aparelhos de rádio que captavam as ondas eletromagnéticas e reproduziam os respectivos sinais num alto-falante. Depois, pasaram a ser reproduzidas eletronicamente e armazenadas num computador,permitindo obter representação gráfica.
Desde os anos 60, aparelhos em diferentes países vem sendo ligados entre si, sincronizando suas medições mediante um processo chamado VLBI. Foi revelada então a existência de pulsares ou estrelas de nêutrons, ao captar sua radiação. Sua maior contribuição ao conhecimento do Cosmos ocorreu em 1965, quando os físicos americanos Penzas e Wilson detectaram emissão de rádio uniforme no Universo, o que lhes valeu o Prêmio Nobel de Física de 1978.
A Astromia invisível ganhou o maior impulso com a era espacial. Graças a satélites com telescópios no comprimento de ondas de infravermelho foi possível registrar, a partir da década de 70, locais de formação de estrelas.O telescópio Iras, lançado em 1983, identificou 180 mil fontes de radiação na Via Láctea e outras galáxias.Na faixa dos raios X, o satélite, também americano, lançado em 1978, descobria emissões procedentes de quasares, a 18 bilhões de anos luz.

6319 – Big Bang – Pode uma explosão originar o Universo?


Foi o monsenhor Georges Lemaître o primeiro homem a levar a sério a idéia de que o Universo tivesse um começo, do ponto de vista científico. Partindo da então recente Teoria da Relatividade Geral de Einstein, ele criou, em 1927, a hipótese de um “átomo primordial”, que teria explodido em tempos imemoriais para dar origem a tudo que existe. Einstein odiava a idéia, mesmo sendo uma decorrência quase instantânea da teoria. Ao ser contatado pelo belga, criticou o quanto pôde.
Uma alfinetada do famoso cientista alemão equivalia a uma sentença de morte para uma proposta científica. Ninguém deu muita bola para o pobre Lemaître. Mas sua vingança viria mais cedo do que Einstein ou qualquer outro cientista concorrente poderia imaginar.
Em 1929, um astrônomo americano chamado Edwin Hubble fez uma descoberta intrigante: as galáxias pareciam estar todas se afastando umas das outras. E, quanto mais distantes elas pareciam estar, mais rápido elas se afastavam de nós. Ou seja, o Universo parecia estar se expandindo, em vez de parecer fixo e eterno. Não custou muito para que alguém rebobinasse mentalmente a fita e calculasse as implicações: se hoje em dia tudo está correndo de tudo, num momento passado tudo esteve junto com tudo, no mesmo lugar. E voilà – volta o “átomo primordial” de Lemaître e a noção de um começo cósmico.
Mas a grande revolução da teoria, que ficaria conhecida como a do “big-bang” (apelido dado por um de seus maiores inimigos, o britânico Fred Hoyle), ainda estava por vir. Pois as equações científicas já permitiam especular sobre como poderiam ter sido os momentos iniciais do Universo.
Em 1948, o pesquisador russo-americano George Gamow, em parceria com Ralph Alpher, obteve duas conclusões impressionantes. Seus cálculos mostravam que os fenômenos ocorridos logo após o big-bang, durante os primeiros instantes da criação, explicavam a composição básica do Cosmos: as proporções de átomos ultraleves de hidrogênio e hélio, os dois componentes mais comuns do Universo desde sempre.
Gamow também previu a existência de uma espécie de “eco” dessa explosão, na forma de uma radiação de microondas, vinda de todos os cantos do Universo. Passaram-se anos até que, por acidente, Arno Penzias e Robert Wilson, dos Laboratórios Bell, descobrissem a tal “radiação cósmica de fundo”. Com esse achado, em 1964, estava confirmada uma das mais espetaculares predições da ciência: ao menos na forma como o conhecemos hoje, o Universo teve um princípio dramaticamente quente e explosivo.

5520 – Astrofísica – O ponto zero do Universo


Galáxias incontáveis e seus bilhões de astros (só a Via Láctea tem 100 bilhões de estrelas). Buracos negros misteriosos, cuja força gravitacional devora até a luz. Corpos celestes situados a distâncias colossais, só vencidas pela luz, em sua viagem a 300000 quilômetros por segundo, após 11 bilhões de anos de existência. Nuvens de gases, asteróides flutuando a esmo. O universo visível é enorme, mas as equações dos físicos e cosmologistas não deixam dúvidas: o que vemos é só uma amostra do cosmo, cerca de 5% de sua massa. A vastidão dos céus está preenchida fundamentalmente pela chamada matéria escura, espécie de fluido invisível que se esparrama pelo espaço, e pela energia escura, por enquanto só atestada pela matemática dos astrofísicos, com base em certos fenômenos no espaço intergalático.
A teoria de que o universo teve início numa grande explosão (big bang, em inglês) foi formulada no início do século XX e arrefeceu a discussão milenar sobre se o cosmo teve um começo ou se existe desde sempre. Graças à descoberta de que as galáxias estão se afastando umas das outras, feita pelo americano Edwin Hubble em 1922, não foi difícil rodar o filme ao contrário e deduzir que em algum instante do passado elas estiveram juntas, concentradas em um ponto de extrema densidade e altíssima temperatura, cuja explosão, até hoje, impulsiona os fragmentos em direção ao infinito. Mas esse modelo, aceito por quase 100% dos cientistas, é reconhecidamente restrito e imperfeito. “O Big Bang se refere apenas à expansão a partir de um estado inicialmente denso e quente.
De onde veio o universo? As primeiras partículas teriam surgido de uma simples flutuação de vácuo, processo de alteração de um campo elétrico que a física clássica desconhecia, mas que a mecânica quântica, nascida no século passado, acabou por revelar aos estudiosos da intimidade subatômica. Segundo essa conjetura – conhecida como teoria do universo inflacionário –, as partículas primordiais emergiram do vazio e expandiram-se a uma velocidade espantosa em bilionésimos de segundo, formando assim a aglomeração que seria em seguida fragmentada na grande explosão. A teoria não contradiz nem substitui a já tradicional explicação do Big Bang. Completa-a. Na prática, fornece o início a partir do qual os partidários do modelo do bang assumem e podem continuar, uma das razões de sua larga aceitação entre físicos e cosmologistas.
A cosmologia não é uma ciência estática e constantemente tem superado idéias que pareciam inabaláveis no passado, fato que se justifica, em parte, pelo próprio objeto de seu estudo – a imensidão do universo – e a limitação para testar em laboratório suas teorias. É na matemática dos cientistas que os modelos se afirmam, permanecendo à espera de futuras confirmações por novas descobertas astronômicas ou provas experimentais em aceleradores de partículas.

5302 – Mega Cronologia – Os últimos avanços do século 20


1989 – O cérebro conhece o cérebro
A década de 1990 foi a década do cérebro. Quem decretou isso, em 1989, foi o presidente americano George Bush, o pai (o filho não é a pessoa mais indicada para falar do assunto). Dito e feito. Nunca se falou tanto nesse órgão, que pesa menos de 1,5 quilo e é responsável por nossas emoções, sensações, palavras, inteligência. Enfim, por quase tudo o que importa. Graças aos novos equipamentos, que permitem olhar o cérebro em atividade, as pesquisas identificaram áreas ligadas à memória, à locomoção, a várias doenças. E, a cada dia que passa, ficamos mais perto da jóia da coroa: a consciência. Há dez anos, seu estudo era um trabalho quase esotérico. Hoje, ela é uma ciência à parte e mobiliza o trabalho de alguns dos cérebros mais brilhantes do mundo. Com isso, termina um dos maiores paradoxos da ciência – ela nos revelou as galáxias distantes, mas não sabia quase nada justamente sobre o órgão que nos faz saber.
Em abril de 1990, a tripulação da Discovery colocou em órbita, a 600 quilômetros da Terra, o mais sofisticado telescópio já feito, batizado em homenagem ao americano Edwin Hubble (1889-1953), fundador da astronomia extragaláctica. O Hubble seria capaz de enxergar dez vezes melhor que qualquer telescópio aqui embaixo, onde a vista é obstruída pela atmosfera. Foi um momento histórico para a astronomia. Foi também um dos maiores vexames. O Hubble estava com as lentes erradas e não enxergava um palmo à frente do nariz (telescópio tem nariz?). Tudo por um erro de cálculo da Nasa, que dedicou 20 anos ao telescópio – três só para polir as lentes. Em 1993, a tripulação da Endeavour corrigiu a miopia e o Hubble começou a tirar fotos espetaculares. Assistimos ao nascimento e à morte de galáxias, descobrimos a idade do universo, comprovamos a existência dos buracos negros.

Internet-O mundo encolheu
O físico inglês Tim Berners-Lee tinha um sonho: construir um sistema de computadores descentralizado em que todos fossem capazes de acessar qualquer informação de qualquer máquina. No Natal de 1990, o protótipo do sistema foi demonstrado. Nascia a World Wide Web. Daí para as megalivrarias sem sede, os sites de notícias monumentais, as piadas infames rodando o mundo e o sexo virtual foi um pulo. Em 1991, Berners-Lee disponibilizou para os colegas da comunidade de física de alta energia o browser, um servidor e uma biblioteca básica para que eles criassem softwares. Em 1993, o americano Marc Andreessen e alguns colegas criaram o Mosaic, o pai de todos os browsers – no ano seguinte, Andreessen fundaria a Netscape. O resto da história está sendo contado agora. Compramos e vendemos tudo na www, conversamos a milhares de quilômetros, vemos filmes e ouvimos música na rede. Falta só fazer com que a internet seja capaz de nos entender.
Música, Internet e Pirataria
A sacada do alemão Dieter Seitzer foi perceber que podia tirar dos sons trechos imperceptíveis ao ouvido. Assim, era possível comprimir sons e imagens em arquivos pequenos o suficiente para serem baixados da internet sem sofrimento e a qualidade quase não era afetada. Dieter deu à sua invenção o horroroso nome de ISO-MPEG Audio Layer-3. E o apelido de MP3. Em 1997 foi ao ar o site MP3.com, um grande banco de músicas. Em 1999, surgiu o Napster. Ao contrário do MP3.com, o Napster não detinha as músicas, só punha em contato os usuários e permitia que trocassem arquivos. Com isso, cada um passou a ter à disposição o acervo de milhões de outros. Música folclórica da China muçulmana, faixas raras de músicos consagrados, sucessos gravados ontem à noite, a nova faixa de uma banda de garagem da Eslovênia. Se essas coisas existem, você podia encontrá-las, de graça, no Napster. Em abril daquele ano, a palavra “MP3” passou “sexo” como a mais procurada nos sites de busca.
A indústria fonográfica reagiu a essa liberalidade toda impondo restrições ao Napster na Justiça. Mas o estrago estava feito. O mundo tinha se enchido de CDs piratas e a internet, de sites como o Napster, só que mais descentralizados e, por isso, incontroláveis. A indústria de discos nunca mais será a mesma. Uma revolução igual está acontecendo nas editoras e na indústria cinematográfica, que também estão vendo seus produtos circularem livremente pela rede.

O GPS
Em 1957, após o lançamento do primeiro satélite, o soviético Sputnik, alguns cientistas perceberam que era possível usar o radiotransmissor de um satélite para localizar uma pessoa com um receptor. O governo americano gostou da idéia e, na década de 1970, começou a construir o GPS, sigla inglesa para Sistema de Posicionamento Global. Uma década e 14 bilhões de dólares depois, o último dos 24 satélites que compõem o sistema foi para o espaço. Desde 1995, qualquer um com um receptor se comunica com os satélites, que calculam a distância do sinal e obtêm sua posição exata com precisão de metros – esteja ele nos Estados Unidos, na Amazônia, no Saara ou na Antártida. Culminava ali uma história de dois milênios que começou no Egito, com o geômetra Eratóstenes calculando o tamanho da Terra a partir da sombra projetada por um bastão. Finalmente cada metro quadrado do planeta estava sob nosso controle.
O DVD
Em 1995, dez indústrias se uniram e criaram o DVD Consortium, o consórcio responsável pela criação de um formato padrão para o DVD. No final de 1996, os primeiros DVD Vídeos apareceram no Japão. Nos Estados Unidos, eles chegaram no começo de 1997. No final do ano seguinte, já havia um milhão deles nos lares americanos. Também em 1998, o DVD Consortium, rebatizado de DVD Forum, anunciou uma nova tecnologia, o DVD Áudio, que foi apresentada ao mercado no ano seguinte e só está chegando agora ao Brasil. Desde então, ficou possível ter dentro de casa sons perfeitos, que reproduzem sem ruídos cada detalhe de uma música – o CD, se tem sobre as velhas bolachas a vantagem no quesito ruídos, omite várias sutilezas dos sons e fica muito aquém da música executada ao vivo. Também entraram nos lares imagens sem todas as imperfeições e distorções do videocassete. Com a acústica e o monitor adequados, sua sala vira uma sala de concertos ou um cinema.

Sonda Interplanetária
No final de 1996, duas naves foram lançadas com um objetivo comum: explorar Marte. Verdade que já tínhamos coletado amostras do solo marciano – em 1976, com a missão Viking. Mas, desde então, os cientistas aguardavam o momento de poder utilizar tecnologia avançada para ver de perto a cara do planeta. A Pathfinder pousou em 4 de julho de 1997. A nave carregava o Sojourner, um pequeno carro movido a bateria solar e comandado via rádio da Terra. O Sojourner analisou as pedras e o solo no local do pouso e tirou centenas de fotografias. Além disso, seu “aterrissador”, o veículo que o levou em segurança até a superfície, enviou 16 000 imagens. Ao mesmo tempo, a Mars Global Surveyor, a outra nave lançada em 1996, coletou dados sobre a topografia, a composição, a atmosfera e o campo magnético de Marte. Só em 1997, juntamos mais informações sobre o vizinho vermelho do que em milênios olhando o céu. A ciência terrestre finalmente conquistava outro planeta.
Verdade que amargamos depois dois fracassos: a Mars Climate Orbiter e a Mars Polar Lander, que deveriam ter alcançado Marte em 1998, não conseguiram contato com a Terra e se perderam.

Dolly – Ficou tão famosa que virou até guaraná
Em 1997, nasceu uma ovelha. O nome dela era Dolly e nada em sua aparência indicava que tivesse algo de especial. Mas tinha. Dolly carregava no núcleo de cada célula um código genético roubado de outra ovelha. Ela era um clone. Até agosto de 1998, Dolly – criação dos escoceses Ian Wilmut e Keith Campbell – foi a única clone de mamífero sobre a Terra. Naquele mês, pesquisadores do Havaí avisaram ao mundo que haviam clonado 50 ratos. Daí para a frente, grupos ao redor do mundo anunciaram o sucesso da experiência com vacas, ratos, porcos, cabras. As aplicações práticas e as possibilidades econômicas da técnica são enormes, mas esbarram em questões éticas ainda maiores. Por exemplo: animais que produzem substâncias importantes no combate a doenças humanas poderão ser clonados para aumentar a produção dessas substâncias. Será pedir demais dos bichinhos? Pior: e quando clonarem pessoas? Alguém vai querer copiar gente de QI alto para aumentar a inteligência da humanidade.
Qualquer um poderá se autoclonar ou copiar algum ente querido morto, fazendo uma espécie de gêmeo temporão artificial. O que você acha disso? Seja qual for sua resposta, a clonagem é uma realidade. Não se volta atrás quando o assunto é avanço do conhecimento.
1998 – Viagra
Injeções, implantes, bombas. Essas eram as alternativas para homens com problemas de disfunção erétil. Humilhação, sensação de inutilidade, de perda da virilidade. Desde o início dos tempos, qualquer homem estava sujeito a isso. Poucas drogas mudaram tanto o humor das pessoas quanto a pílula azul que a Pfizer lançou em 1998. A história começou em 1989, quando o composto UK-92 480 foi testado contra a hipertensão. Os pacientes continuaram hipertensos, mas alguns tiveram ereções logo após ingerirem a droga. Em 1992, os cientistas da Pfizer precisaram tomar uma decisão: deixar o composto de lado ou apostar no efeito colateral. Para sorte de milhões de homens, escolheram a segunda opção. Resultado: a pílula funcionava melhor que os remédios injetáveis, algo que nenhum médico, nem os da Pfizer, imaginava. Em 1998, o Viagra foi aprovado para uso comercial. A impotência, um velho fantasma, não assustava mais.

2001 – Projeto Genoma concluído