Quando os cientistas Phillipe Horvath e Rodolphe Barrangou decidiram
encontrar a melhor maneira de fazer iogurte, eles não esperavam tropeçar
em uma das descobertas mais promissoras da área biológica: uma
superproteína que pode literalmente cortar DNA, e tem o potencial de
revolucionar a engenharia genética.
“Isso pode acelerar significativamente a taxa de descoberta em todas
as áreas da biologia, incluindo a terapia genética na medicina, a
geração de melhores produtos agrícolas, e a engenharia de micróbios
produtores de energia”, explica Luciano Marraffini, da Universidade
Rockefeller (EUA).
A proteína, chamada Cas9, pode ser explorada para cortar fitas de DNA
exatamente no lugar onde os pesquisadores querem. Não torna a
engenharia genética fácil, mas torna-a muito, muito mais fácil do que é
atualmente, pois permite que os cientistas emendem sequências de DNA com
uma precisão sem precedentes.
Cas9 foi encontrada no ano passado. Os cientistas descobriram que,
quando combinada com certas bactérias, a proteína invade e mata vírus
cortando seu DNA em pontos-alvo específicos.
Isso faz da proteína uma excelente candidata para tornar a produção
de iogurte mais eficiente. Mas o que é mais interessante ainda é que
Cas9 pode ser emparelhada com qualquer sequência de RNA (cordas de
moléculas que codificam e regulam a expressão de genes) para alvejar um
pedaço determinado do DNA e cortá-lo com precisão incrível, como uma
espécie de tesoura minúscula feita sob encomenda.
O mundo da biologia imediatamente fervilhou com as possibilidades que a proteína oferece.
“Ela está se espalhando como fogo desde que aprendemos sobre ela, e
certamente é muito tentadora. É fácil usá-la para fazer muitas
experiências”, disse o geneticista George Church, da Universidade
Harvard (EUA).
Cas9 poderia trazer consigo avanços enormes, pelo menos na nossa capacidade de estudar a genética.
Digamos que há três mudanças no DNA ou em torno de um gene que podem
causar uma doença. Hoje, é difícil estudá-las diretamente. Mas com a
nova proteína, podemos pegar uma célula de uma pessoa que já teve seu
DNA sequenciado e criar o que é conhecido como uma célula-tronco
pluripotente induzida, uma célula que se comporta como um embrião.
Depois disso, podemos usar a Cas9 para manipular cada uma dessas
mudanças no DNA.
Claro, ainda há um longo caminho a percorrer antes de simplesmente “cortarmos” defeitos do nosso DNA.
A pesquisa está atualmente sendo realizada em placas de Petri, não
criaturas vivas, mas é promissora. Segundo os especialistas, é só uma
questão de tempo até que algo importante venha dela.
O planeta Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos, e nestes anos já
viu muitos dias ruins (realmente ruins, com colisões planetárias, chuvas
de fogo, gelo de polo a polo, nuvens tóxicas e tudo o mais). Confira
sete dos piores dias que o globo já passou:
7. O impacto com Theia
A formação do planeta Terra foi um período de grandes impactos.
O que era um anel de gás e poeira foi formando “grumos”, que por sua
vez se juntaram para dar forma ao planeta. Depois de alguns milhões de
anos, a crosta da Terra já havia esfriado e solidificado, quando uma
aproximação com um outro planeta acabou da pior forma possível: em uma
colisão que lançou a atmosfera e parte da crosta terrestre no espaço.
O planeta hipotético que teria colidido com a Terra no início da sua
“vida” recebeu o nome de Theia, e teria se formado ao mesmo tempo que o
nosso, na mesma órbita. Com 10% da massa da Terra, mais ou menos o
tamanho de Marte, o núcleo de Theia afundou e se tornou parte do núcleo
terrestre, enquanto um pedaço de sua crosta se misturou a nossa crosta e
também à massa que entrou em órbita.
Essa massa que entrou em órbita formou primeiro um disco de matéria,
como os anéis de Saturno, e depois se agregou em um novo corpo, a lua.
Com sua órbita inclinada, o satélite estabilizou a rotação da Terra que,
sem o seu constante puxão gravitacional, estaria sujeita ao dos outros
planetas, o que desestabilizaria seu eixo.
6. O intenso bombardeio tardio
Levou cerca de 150 milhões de anos para a crosta terrestre resfriar e
se solidificar novamente, quando outro “dia ruim” chegou: o intenso bombardeio tardio.
Por alguma razão desconhecida, depois que os planetas rochosos já
estavam formados (e por isto o nome de “tardio”), uma chuva intensa de
trilhões de asteroides e cometas atingiu o sistema solar interior. As
causas podem ser alguma instabilidade nas órbitas dos gigantes gasosos,
embora existam outras hipóteses.
Neste bombardeio, asteroides imensos atingiram o planeta. Alguns
cientistas supõem que foi um período em que a vida se formava para em
seguida ser apagada por um asteroide, e isto teria se repetido várias
vezes.
Mas não há evidências na crosta terrestre deste bombardeio, que durou
cerca de 200 milhões de anos. Qualquer cratera da época, cerca de 4,1
bilhões de anos atrás, foi apagada pela erosão.
As evidências deste bombardeio estão na lua, que tem algumas de suas
maiores crateras datando daquela época. Qualquer chuva de asteroides que
tenha atingido o satélite naquela época certamente atingiu a Terra
também, além de Vênus, Mercúrio e Marte.
Mas há um ponto positivo no intenso bombardeio tardio. Alguns
cientistas especulam que os metais que utilizamos hoje, entre eles
platina, prata e ouro, foram depositados por estes asteroides, já que os
metais que faziam parte do planeta teriam mergulhado para seu centro
durante a fase em que a Terra estava liquefeita.
5. Terra bola de neve
Este foi um cataclismo que durou centenas de milhares de anos, chamado Terra bola de neve, um período em que a Terra congelou completamente. E não só uma vez, mas várias vezes.
Durante uma era do gelo típica, as geleiras avançam dos polos em
direção ao equador, atingindo, do lado norte, as regiões que hoje
correspondem à Nova Iorque, nos Estados Unidos, e Paris, na França. Mas
quando aconteceram os eventos “Terra bola de neve”, toda a superfície do
planeta congelou, de polo a polo.
Os piores episódios de congelamento do planeta teriam acontecido
primeiro a 2,4 bilhões de anos, e depois, 600 milhões de anos atrás. Não
há evidências diretas destes períodos de congelamento, mas a hipótese
da Terra congelada explica porque há depósitos de glaciares em áreas que
já foram o equador do planeta.
E o que teria causado este cataclismo gelado? Talvez a própria vida.
Quando surgiu a vida, o gás que ela respirava era metano, um gás de
efeito estufa, que teria mantido o planeta aquecido até que surgiu a
clorofila na Terra, e os microrganismos passaram a produzir oxigênio.
O oxigênio oxidou o metano e produziu dióxido de carbono, e as
criaturas que viviam de metano morreram na assim chamada catástrofe do
oxigênio. O desaparecimento da camada de metano acabou com o efeito
estufa da época, e o planeta congelou.
A era do gelo provavelmente acabou por causa da atividade vulcânica
do planeta, que era mais intensa na época, o suficiente para descongelar
o planeta.
Curiosamente, depois de ambos os períodos de congelamento, a vida
floresceu no planeta com vigor renovado, causando a diversificação de
vida microbiana 2,4 bilhões de anos atrás, e a vida animal 600 milhões
de anos atrás.
4. A extinção ordoviciana
99% de todas a espécies que já existiram estão extintas, a maioria
por causa de eventos de extinção em massa. O primeiro destes aconteceu
durante o período ordoviciano, 450 milhões de anos atrás.
De todas as extinções em massa, a do ordoviciano é a mais misteriosa.
Como ela aconteceu há mais tempo do que todas as outras, as pistas
sobre o que ocorreu são as mais tênues.
A princípio, os cientistas acreditaram que a extinção foi causada por
uma era do gelo, mas uma nova hipótese está se formando: a de que a
Terra foi banhada por um disparo de raios gama. Este tipo de evento
acontece quando uma estrela explode ao longo de seu eixo, nas duas
direções, norte e sul.
Um disparo de raios gama que atingisse a Terra vaporizaria 1/3 da
camada de ozônio, expondo os seres vivos à doses letais de radiação e à
radiação UV, prejudicial a nós. Além disso, o raio gama romperia as
moléculas de nitrogênio e oxigênio, produzindo um nevoeiro de dióxido de
nitrogênio, o que causaria um desastre secundário – uma era do gelo.
Não há certeza se a suposta era do gelo foi causada por um disparo
gama, mas é certo que as criaturas vivas que se arrastavam na superfície
e camadas mais altas do oceano sofreram um decréscimo enorme, sugerindo
que foram mortas por raios UV.
Outra hipótese mais fantástica é a de que a Terra sofreu as
consequências de uma onda de choque. A galáxia viaja por um fluxo de gás
intergaláctico, e quando a Terra afasta-se acima ou abaixo do disco
galáctico, é exposta a raios cósmicos causados pelo aquecimento deste
gás na onda de choque à frente do sistema solar.
Isto acontece a cada 64 milhões de anos, o que corresponde a uma
diminuição e aumento da biodiversidade da vida a cada 62 milhões de
anos, que aparece no registro fóssil. Estarão ligados, estes eventos? É
uma hipótese que ainda está sendo desenhada e não foi testada, mas
parece poder explicar algumas extinções em massa na Terra.
3. A extinção KT
A extinção KT
(do nome das camadas que ela separa, o Cretáceo e o Terciário) é a mais
famosa. Aconteceu há 65 milhões de anos e foi causada pela queda de um
asteroide, Chicxulub, na região do Iucatã que tem o mesmo nome. Ela
liquidou os dinossauros e abriu caminho para o domínio dos mamíferos.
A novidade é que existe uma hipótese de que o asteroide Chicxulub não
foi o único causador da extinção KT; ele teria sido apenas um
coadjuvante. Um derramamento de lava que jorrou material suficiente para
cobrir mais de um milhão de quilômetros quadrados, jogando gases
tóxicos na atmosfera que poderiam alterar o clima da Terra, parece ser o
principal culpado.
Este derramamento de lava já estaria acontecendo quando o asteroide
Chicxulub deu o golpe de misericórdia nos dinossauros, na época já em
declínio.
Também pode ser que tal golpe de misericórdia tenha sido múltiplo,
com vários asteroides atingindo a Terra – Chicxulub não seria nem o
maior deles.
Os defensores dos múltiplos impactos apontam para uma estrutura
misteriosa no fundo do mar próximo da costa da Índia, que recebeu o nome
de cratera Shiva. Mas os críticos apontam que a estrutura pode nem
mesmo ser uma cratera de impacto.
E para quem está se perguntando se poderemos ter o mesmo fim dos
dinossauros, a resposta é sim. A passagem do asteroide 2012 DA14 e a
explosão do meteoro sobre a Rússia servem de aviso – isto pode acontecer
novamente. Foguetes e tecnologia serão suficientes para nos salvar?
2. A Grande Mortandade
Esta é a maior extinção em massa do planeta Terra, e uma que ainda
tem mistérios não resolvidos. Aconteceu a 250 milhões de anos atrás, e resultou na morte de 95% de todos os seres vivos que haviam no planeta. Mais vidas morreram então do que em qualquer tempo antes e depois, até hoje.
Durante décadas, os cientistas procuraram por pistas para a causa de
tanta morte, e um dos culpados supostos seria um supervulcão da Sibéria
cuja erupção durou um milhão de anos e produziu o maior fluxo de lava de
que se tem notícia. O derramamento teria queimado plantas, liberando
gases tóxicos e de efeito estufa, causando um aquecimento global.
O problema é que até as plantas que conseguem sobreviver com gás carbônico sucumbiram. O que poderia ter causado sua morte?
Recentemente, uma nova hipótese foi levantada: a de que houve também
formação do gás sulfato de hidrogênio, que, combinado com o calor,
poderia ter causado a extinção em massa da época.
1. Apocalipse Solar
Em cinco bilhões de anos, o sol vai mudar: vai passar de anã amarela
para gigante vermelha quando seu hidrogênio acabar e ele passar a fundir
hélio para formar carbono. Neste processo, deve se expandir e ficar 200
vezes maior.
Enquanto expande, o sol vai engolir primeiro Mercúrio, depois Vênus, e
talvez a Terra – o destino do nosso planeta ainda não é conhecido; ele
pode ser empurrado para uma órbita mais alta ou engolido também.
De qualquer forma, o planeta Terra de então será bem diferente do atual.
A cada bilhão de anos, o sol fica 10% mais brilhante, o que significa
que em menos de 1 bilhão de anos o planeta estará brilhante o
suficiente para arrancar o gás carbônico da atmosfera, matando as pantas
que dependem deste gás para crescer e realizar a fotossíntese.
E não é só isso. Para nossa desgraça (literalmente), os oceanos vão
evaporar e toda a vida do planeta será extinta. A Era dos Animais deve
terminar em cerca de 500 milhões de anos.
Em 4 de julho de 2012, duas equipes de cientistas que trabalham de
forma independente no acelerador de partículas Grande Colisor de Hádrons
(LHC, na sigla em inglês) anunciaram o resultado de suas pesquisas: a
observação do que parecia ser um novo tipo de partícula.
Tais resultados iniciais indicavam tratar-se do bóson de Higgs.
Parte do Modelo Padrão de partículas da física, o bóson de Higgs seria a partícula elementar do campo de Higgs, que confere massa às demais partículas. O anúncio
da descoberta de um bóson que podia ser o de Higgs era promissor,
porém, mais análises eram necessárias para confirmar que a nova
partícula realmente era o parecia.
Agora, na Conferência Moriond,
na Itália, as mesmas equipes anunciaram o resultado da análise de um
volume maior de dados (duas vezes e meia maior), e determinaram que a
partícula é, de fato, o bóson de Higgs.
Eles chegaram à esta conclusão analisando como a partícula interage com outras e quais suas propriedades quânticas.
Mas o trabalho ainda não terminou. Existem várias teorias que preveem
bósons de Higgs ligeiramente diferentes. O próximo passo é determinar
qual modelo corresponde a partícula encontrada, se é o modelo padrão ou
algum modelo que vai além dele.
Para isto, os cientistas terão que observar o máximo de decaimento de
bósons de Higgs, para ver em que partículas eles decaem. Serão
necessários mais testes que poderão levar bastante tempo. Quanto tempo? A
detecção de bósons acontece uma vez a cada um trilhão de colisões de
prótons.
Por enquanto, com o que se sabe do bóson, ele pode significar o fim
do universo no futuro distante. A massa do bóson de Higgs é uma parte
importante de um cálculo que determina o futuro do espaço e do tempo. A
massa encontrada, 126 vezes a massa do próton, está com o valor
necessário para criar um universo fundamentalmente instável, que sofrerá
um cataclisma em algumas dezenas de bilhões de anos.
“Pode ser que o universo em que vivemos seja inerentemente instável, e
em algum ponto daqui a bilhões de anos tudo será apagado”, comentou
Joseph Lykken, físico teórico do Laboratório do Acelerador Nacional
Fermi, em Batavia, Illinois, EUA, um dos colaboradores do experimento.
Carl Sagan
foi professor de Astronomia e Ciências Espaciais e diretor do
Laboratório de Estudos Planetários da Universidade de Cornell, EUA.
Desempenhou um papel de liderança no programa espacial estadunidense
desde o seu início. Foi consultor e conselheiro da NASA desde 1950,
ajudou a resolver os mistérios das altas temperaturas de Vênus
(resposta: efeito estufa maciça), as mudanças sazonais em Marte
(resposta: poeira trazida pelo vento), e a névoa avermelhada de Titã
(resposta: moléculas orgânicas complexas).
Como um cientista formado em astronomia e biologia, Carl Sagan fez
contribuições essenciais para o estudo das atmosferas planetárias,
superfícies planetárias, a história da Terra, e exobiologia que é o
estudo da origem, evolução, distribuição, e o futuro da vida no
Universo. Sua capacidade de capturar a imaginação de milhões e de
explicar conceitos difíceis em termos compreensíveis é uma realização
magnífica, comprovando que não é o vocabulário que faz o homem, mas sim
como o utiliza e manifesta seu conhecimento.
Carl Sagan foi mais do que um simples homem. Foi um homem dotado de
inteligência capaz de questionar, estudar e ensinar àqueles que
quisessem aprender além do que está escrito na bíblia, ou nos livros do
ensino fundamental. Reforçou a ideia de que o universo é um mistério que
anseia por ser descoberto. E que as superstições são obstáculos criados
para interromper a evolução humana. Somos dotados da capacidade de
pensar, raciocinar e questionar, e infelizmente, não é isso que o poder
governante quer.
Porém, é graças à iniciativa de pessoas como Doutor Sagan que o mundo
caminha para novos horizontes. Se existissem pessoas deste porte se
envolvendo em todas as áreas de estudo, tornar-se-ia possível imaginar
um mundo onde o que importa é a evolução humana, e não somente a
religião que se segue, a roupa que se veste, ou o sapato que se usa.
“Com suas revelações sobre um pequenino mundo embelezado
pela música e pelo amor, a nave Voyager já saiu do sistema solar e se
dirige ao mar aberto do espaço interestelar. A uma velocidade de 70 mil
quilômetros por hora, projeta-se em direção às estrelas e a um destino
com o qual só podemos sonhar. Estou cercada por pacotes do correio,
cartas de pessoas de todo o planeta que lamentam a perda de Carl. Muitos
lhe dão o crédito por tê-los despertado. Alguns dizem que o exemplo de
Carl os inspirou a trabalhar pela ciência e pela razão contra as forças
das superstição e do fundamentalismo. Esses pensamentos me consolam e me
resgatam de minha dor. Permitem que eu sinta, sem recorrer ao
sobrenatural, que Carl vive.”
Decifrado recentemente, um texto egípcio de 1,2 mil anos conta que
Jesus teria celebrado a Santa Ceia com Pôncio Pilatos (o juiz que
autorizou sua crucificação, de acordo com os Evangelhos Canônicos), numa
terça-feira e não numa quinta, e que Jesus era capaz de mudar sua
aparência (uma explicação para a maneira que Judas teria usado para
ajudar soldados romanos a identificá-lo na hora da prisão).
De acordo com o pesquisador Roelof van den Broek, que publicou a
tradução em seu livro “Pseudo-Cyril of Jerusalem on the Life and the
Passion of Christ” (“Pseudo Cirilo de Jerusalém sobre a Vida e a Paixão
de Cristo”, sem edição no Brasil), é importante ressaltar que, embora a
existência do relato não possa garantir que as coisas ocorreram dessa
maneira, poderia haver pessoas na época que acreditavam nele.
Há pelo menos duas cópias do texto, escrito na linguagem copta (do
povo egípcio do período helenístico e do período sob dominação romana):
um na Biblioteca e Museu Morgan em Nova York e outro no Museu da
Universidade da Pensilvânia (ambos nos EUA). Boa parte da tradução foi
feita a partir da cópia que se encontra em Nova York, mais conservada.
“Sem maior tumulto, Pilatos preparou a mesa e comeu com
Jesus no quinto dia da semana. E Jesus abençoou Pilatos e toda a sua
casa (…) [depois, Pilatos disse a Jesus] bem, observe, a noite chegou,
levante-se e bata em retirada, e quando a manhã chegar e eles me
acusarem por sua causa, eu devo dar a eles o único filho que tenho para
que eles possam matá-lo em seu lugar”.
De acordo com o texto, Jesus teria agradecido a Pilatos por sua boa
vontade, mas recusado a oferta e mostrado que, se desejasse, poderia
escapar de outras formas, desaparecendo em seguida.
Van den Broek lembra que, na Igreja Copta e em igrejas da Etiópia,
Pilatos é considerado um santo, e isso explicaria o retrato mais
amigável que ele recebeu nesse e em outros textos.
“Então os judeus disseram a Judas: como vamos prendê-lo
[Jesus], pois ele não tem uma única forma, sua aparência muda. Às vezes
ele é corado, às vezes ele é branco, às vezes ele é vermelho, às vezes
ele tem cor de trigo, às vezes ele é pálido como um asceta, às vezes ele
é um jovem, às vezes um velho…”
Se Jesus era capaz de mudar radicalmente de aparência, uma simples
descrição física não bastaria para que os guardas romanos o
identificassem, o que teria motivado Judas a escolher um sinal (um beijo
no rosto, de acordo com os Evangelhos Canônicos).
Embora muitos leitores possam ter achado a ideia curiosa, ela é ainda
mais antiga do que o texto egípcio. “Essa explicação do beijo de Judas
foi encontrada primeiro em Orígenes [um teólogo que viveu de 185 a
254]“, explica o pesquisador. Na obra Contra Celsum, Orígenes escreveu
que “para aqueles que o viam, [Jesus] não aparecia da mesma forma para
todos”.
O autor do texto assina como São Cirilo de Jerusalém, um santo que
viveu no Século 4 – da mesma forma que ocorre com diversos outros textos
antigos, segundo van den Broek. Além disso, o autor alega que teria
encontrado em Jerusalém (atualmente no território de Israel) um livro
com relatos feitos pelos apóstolos sobre a vida e a morte de Jesus.
Van den Broek considera que essa alegação seria um recurso para
“aumentar a credibilidade das visões peculiares e dos fatos não
canônicos que ele vai apresentar, atribuindo-os a uma fonte apostólica”,
estratégia que seria encontrada “frequentemente” na literatura copta.
Outro aspecto intrigante do texto é o fato de ele apontar que a
“Última Ceia” teria ocorrido com Pilatos e, além disso, em um dia da
semana diferente do que é celebrado há quase dois mil anos. “[...] É
fora do comum que Pseudo-Cirilo relate a história da prisão de Jesus na
noite de terça-feira, como se a história canônica de sua prisão na noite
de quinta não existisse”, diz van den Broek.
Van den Broek explicou que “no Egito, a Bíblia já havia se tornado
canônica no quarto/quinto século, mas histórias apócrifas e livros
permaneceram populares entre cristão egípcios, especialmente entre
monges”.
Existem algumas esquisitices na mecânica quântica. Uma delas é o
estado de vácuo (vácuo quântico ou simplesmente vácuo), situação em que
um sistema quântico está no seu estado de energia mais baixo possível.
Mesmo não abrigando nenhuma partícula, o vácuo quântico não está
vazio – ele contém ondas eletromagnéticas flutuantes, e as assim
chamadas partículas virtuais, que ficam saltando entre a existência e a
não existência.
Além disso, o estado do vácuo tem uma energia de ponto zero, o menor
nível de energia que um sistema mecânico quântico pode ter, que se
manifesta como o efeito Casimir estático, uma força de atração entre paredes opostas em uma cavidade eletromagnética.
Agora, pesquisadores da Universidade Aalto na Finlândia
e do Centro de Pesquisa Técnico VTT, também na Finlândia, demonstraram
que existe um “efeito Casimir dinâmico”, usando um metamaterial dentro
de uma cavidade de micro-ondas. Eles mostraram que, em certas condições,
fótons reais são criados em pares, concluindo que tal criação é
consistente com as predições da teoria de campo quântico.
Quando dois espelhos estão próximos e a distância entre eles é menor
que o comprimento de onda das partículas virtuais, elas são excluídas do
espaço entre os espelhos, e isto faz com que a pressão do vácuo externa
aos espelhos seja maior que a interna. É o efeito Casimir estático.
Se movermos os espelhos, o mar de partículas virtuais se adapta a
esse movimento e continua a aparecer e desaparecer (ao se aniquilarem).
Mas se a velocidade dos espelhos começar a se aproximar da velocidade
dos fótons, alguns fótons são separados de seus parceiros, e não são
aniquilados. Por conta disso, os fótons virtuais se tornam reais, e o
espelho começa a produzir luz – em teoria.
Na prática, é muito difícil acelerar um espelho até velocidades próximas da luz. Para conseguir isso, os cientistas usaram truques,
como uma linha de transmissão conectada a um “dispositivo supercondutor
de interferência quântica” ou SQUID. Ao alterar as características do
SQUID, eles alteraram o comprimento elétrico efetivo da linha e esta
mudança é equivalente a movimentar um espelho eletromagnético.
Ao operar o mecanismo, os pesquisadores conseguiram demonstrar que os
fótons podem ser gerados aos pares, e que a energia gerada está de
acordo com a previsão teórica.
Obter os fótons não foi fácil, no entanto. O sistema era bastante
sujeito a ruído que mascara os fótons produzidos, e também a
ressonâncias que impedem o uso de certas frequências.
O Dr. Pasi Lähteenmäki
e sua equipe pretendem utilizar o novo equipamento, com algumas
alterações, para simular o horizonte de eventos de um buraco negro. Isso
o permitirá estudar a radiação Hawking em laboratório.
Ainda existem outras aplicações potenciais para a descoberta, como o
desenvolvimento de computadores quânticos mais poderosos, o estudo do
Big Bang, da energia escura e da matéria escura.
Será que a comprovação de que o universo veio do nada está a caminho?
Uma descoberta recente pode alterar a história da Via Láctea: um estudo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
(“Notícias Mensais da Real Sociedade Astronômica”) afirma que nossa
galáxia absorveu uma galáxia satélite menor 10 milhões de anos atrás, em
um evento que teria culminado com o encontro dos buracos negros
centrais das galáxias. A colisão teria sido tão forte que teria
arremessado um grupo de estrelas antigas para fora do núcleo a
hipervelocidades.
Bolhas de Fermi
As astrônomas Kelly Holley-Bockelmann, da Universidade Vanderbilt (na cidade de Nashville, Tenesse, EUA), e Tamara Bogdanović, do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Atlanta, EUA), chegaram a esta teoria a partir da observação das assim chamadas Bolhas de Fermi, duas bolhas gigantescas e difusas de raios-gama que estão emergindo do centro da galáxia, acima e abaixo do plano galáctico.
Atualmente, elas têm 25.000 anos-luz de comprimento. Acredita-se que o
raio-gama que emitem seja resultado de colisão de partículas lançadas
do centro galáctico em altas velocidades.
O que chamou a atenção das astrônomas foi que a borda das bolhas é
bem nítida, o que sugere um evento bastante abrupto, e que teria
ocorrido poucos milhões de anos atrás, período que corresponde também à
idade de estrelas jovens no centro galáctico.
Segundo Holley-Bockelmann,
“o gás foi perturbado pela passagem de uma galáxia satélite, e parte
deste gás formou estrelas, enquanto o resto acabou sendo engolido pelo
buraco negro, e as Bolhas de Fermi seriam o ‘arroto’ explosivo que o
buraco negro lançou depois de ter lanchado o gás”.
A reconstrução da história do evento começa cerca de 13 bilhões de
anos atrás, quando a pequena galáxia satélite disparou em direção ao
centro da Via Láctea. À medida que caía, ia gravitacionalmente perdendo
suas estrelas e matéria escura até se tornar um esqueleto do que era
antes.
A pequena galáxia satélite, ou o que restou dela, teria atingido
finalmente o centro galáctico da nossa galáxia alguns milhões de anos
atrás, na forma de um buraco negro e um véu de estrelas e matéria
escura.
Apesar de estar tão despida de sua matéria original, o que restou da
galáxia ainda tinha massa suficiente para perturbar o gás que orbitava o
nosso centro galáctico, fazendo com que parte dele explodisse em
estrelas e o resto caísse no nosso buraco negro supermassivo, que teria
então emitido o “arroto” explosivo na forma das Bolhas de Fermi.
Mas esta ainda não é toda a história: há ainda o destino do buraco
negro central da galáxia satélite, que teria se ligado ao nosso buraco
negro central e formado um buraco negro binário. O movimento do par
binário teria arremessado milhares de estrelas que estavam por perto
para longe. Segundo as pesquisadoras, estas estrelas estariam, agora, a 10.000 anos-luz de suas órbitas originais.
Com esta teoria, as astrônomas explicariam não apenas as Bolhas de
Fermi, mas também o fato de que a região central da nossa galáxia tem
poucas estrelas velhas, e tem vários aglomerados com estrelas novas.
Vulcões são poderosas e gigantescas armas de destruição de nosso
planeta, cuspindo pedra derretida a impressionantes temperaturas,
criando gigantescas explosões que atiram rochas enormes a quilômetros de
distância e fluxos piroclásticos
que podem incinerar cidades inteiras em segundos. Só faltava terem a
capacidade de soltar relâmpagos para serem ainda mais amedrontadores.
Mas por que isto acontece? Na foto acima você uma erupção de janeiro
do vulcão japonês Sakurajima cuspindo bolhas de lava incandescente, ou
seja, rocha na forma líquida, e um relâmpago. Ainda estamos estudando a
causa de relâmpagos em tempestades e nos vulcões a causa é ainda menos
clara. Mas sabemos que relâmpagos são uma forma de equilibrar cargas
elétricas opostas e uma hipótese afirma que o magma quando é atirado
pelo vulcão já tem carga elétrica e o movimento cria estas áreas
separadas. Outros tipos de relâmpagos vulcânicos podem ser facilitados por colisões da poeira vulcânica que induzem carga elétrica.
Relâmpagos ocorrem 40 vezes por segundo na Terra. Eles são os
responsáveis pela existência da camada de ozônio que nos protege de
perigosos raios solares e, portanto, a vida como conhecemos.
A busca pelos mistérios do universo nunca para. Apesar do tão sonhado
bóson de Higgs ter sido, aparentemente, finalmente encontrado, os
cientistas agora estão no encalço de outra partícula que pode estar
ligada a uma nova força fundamental da natureza.
Um estudo do Amherst College e da Universidade do Texas, em Austin,
ambos nos EUA, está usando a própria Terra como laboratório para
detectar partículas elusivas que podem comprovar a existência de uma
“quinta força” fundamental no universo.
Essa nova força deve operar além das quatro forças fundamentais
familiares aos físicos: gravidade, eletromagnetismo, força nuclear forte
e força nuclear fraca. Ela deve permitir que partículas subatômicas
“sintam” umas às outras em distâncias extremamente grandes.
A nova força carrega o que é chamado de interação spin-spin de longo
alcance. Interações spin-spin de curto alcance acontecem o tempo todo:
ímãs grudam na geladeira porque os elétrons do ímã e os do aço na
geladeira estão todos girando em torno da mesma direção, por exemplo. Já
as interações de longo alcance são mais misteriosas.
Existem três possibilidades para estabelecer de onde essa possível
nova força vem. A primeira é uma partícula denominada “não partícula”
(unparticle, no termo em inglês), que se comporta como fótons
(partículas de luz) em certas formas, e como partículas de matéria em
outras.
A segunda é uma partícula chamada de Z’, um primo mais leve do bóson
Z, que traz a força nuclear fraca. Ambas a não partícula e a Z’ podem
existir a partir de extensões das atuais teorias físicas (Modelo Padrão
da Física).
A terceira possibilidade é a de que não há nenhuma nova partícula,
mas sim a teoria de relatividade tem algum componente que afeta o spin (momento angular dos elétrons).
As interações spin-spin mais normais, do tipo ímã de geladeira, são
mediadas por fótons e operam apenas em distâncias muito curtas.
Interações spin-spin de longo alcance não parecem diminuir ou
enfraquecer com a distância, entretanto. Os físicos têm procurado as
partículas que carregam esse tipo de interação há anos, mas não a
encontraram ainda.
Apesar dos cientistas interpretarem a interação magnética entre os
spins de duas partículas como sendo uma consequência da troca de “fótons
virtuais”, alguns têm sugerido que pode haver outros tipos de
partículas, além dos fótons, que podem ser trocadas virtualmente entre
dois spins.
Os pesquisadores têm tentado identificar essa partícula, mas os resultados até agora não têm sido conclusivos.
O novo experimento, entretanto, coloca limites mais rigorosos de quão
forte pode ser esta nova força, o que dá aos físicos uma ideia melhor
de onde procurar por ela.
A não partícula foi proposta pela primeira vez em 2007 pelo físico Howard Georgi, da Universidade Harvard (EUA).
Partículas têm uma massa definida, a menos que sejam fótons, que não
têm massa. A massa de um elétron ou próton não pode mudar: se você
alterar sua massa (e, portanto, sua energia), você altera o tipo de
partícula que ela é.
Não partículas teriam massa e energia variáveis. A interação
spin-spin de longo alcance seria uma propriedade fundamental destas
partículas.
As tentativas do novo estudo não revelaram uma nova partícula ligada à
força, mas mostraram que a interação spin-spin de longo alcance precisa
ser menor por um fator de 1 milhão do que as experiências anteriores
haviam sugerido. Se ela de fato existir, é tão pequena que a força
gravitacional entre duas partículas, como um elétron e um nêutron, é um
milhão de vezes mais forte.
Os cientistas já sabiam que a força que estavam procurando seria
fraca e só poderia ser detectada através de distâncias muito longas.
Então, precisavam encontrar um lugar onde toneladas de elétrons
estivessem “apertados” uns ao lado dos outros para produzir um sinal
mais forte – e escolheram o manto da Terra.
Em seguida, projetaram um equipamento para tentar detectar interações
entre os “geoelétrons” neste manto e partículas subatômicas na
superfície da Terra.
Essencialmente, os pesquisadores estudaram se os spins de elétrons,
nêutrons e prótons medidos em vários laboratórios ao redor da Terra
podiam ter uma energia diferente dependendo de sua orientação em relação
à Terra.
Os spins polarizados se originam principalmente de elétrons de
minerais ricos em ferro no manto da Terra, que se alinham com o campo
magnético do planeta.
“Nossos experimentos eliminaram [a possibilidade] dessa interação
magnética, então procuramos por alguma outra interação em nossos spins
experimentais. Uma das interpretações dessa ‘outra interação’ é que pode
ser uma interação de longo alcance entre os spins em nosso equipamento e
os spins dos elétrons no interior da Terra, que estão alinhados pelo
campo geomagnético”, explicou Larry Hunter, um dos cientistas do estudo.
No manto da Terra, existem muitos elétrons. Amostras preparadas em
laboratórios seriam mais controláveis, mas menos abundantes. Graças ao
grande número de elétrons polarizados, o estudo foi capaz de limitar a
magnitude da interação spin-spin entre dois elétrons muito distantes um
do outro para um valor cerca de um milhão de vezes menor do que a sua
atração gravitacional.
Os cientistas também mapearam as direções e densidades dos spins dos
elétrons no interior da Terra. Esse mapa da magnitude e direção dos
spins dos elétrons através do planeta deve ajudar na elaboração de novos
experimentos mais precisos, que possam finalmente detectar a quinta
força fundamental, se ela for real.
Além de estreitar a busca pela nova força, o experimento também apontou para uma outra maneira de estudar o interior da Terra.
Os modelos atuais às vezes oferecem respostas inconsistentes a
respeito de por que, por exemplo, as ondas sísmicas se propagam através
do manto da maneira como se propagam. A quinta força seria uma forma de
“ler” as partículas subatômicas lá embaixo, ajudando os cientistas a
compreender tal discrepância.
Ondas de gravidade são oscilações formadas devido à gravidade (que
puxa para baixo) e vibrações (que puxam para cima). Elas são geradas em
meios fluidos, ou entre dois meios, como a atmosfera e o oceano – como
as ondas do mar, por exemplo.
Pesquisadores da Universidade de Nice, na França, descobriram um novo
tipo de onda de gravidade, que tem o incomum formato de uma estrela. A
onda foi formada em óleo de silicone, colocada em um tanque e vibrada
com um agitador.
As ondas bizarras são resultado de uma propriedade chamada “não
linearidade”, em que pequenas mudanças ou agitações criam um efeito
desproporcional ou complexo. Para descobrir as ondas não lineares, os
cientistas colocaram cerca de um centímetro de óleo de silicone nos
tanques.
Dependendo da força e da frequência da vibração, os pesquisadores também conseguiram formar polígonos, como um pentágono.
Aprender mais sobre o funcionamento dessas ondas pode nos fazer
compreender melhor o funcionamento da natureza. Várias ondas não
lineares são conhecidas, como a viagem da luz em fibra óptica ou átomos
super-refrigerados.
Nosso universo é tão grande e antigo que é até difícil pensar que um
dia ele não existirá. Mais difícil ainda é pensar que ele poderá ter um
fim chato e rápido. De acordo com pesquisadores do Fermi National
Accelerator Laboratory (Laboratório Nacional Fermi de Aceleradores), nos
Estados Unidos, se o que descobrimos sobre a partícula subatômica bóson de Higgs for verdade, o universo poderá acabar quando um outro universo o “engolir” na velocidade da luz.
A massa da “partícula de Deus” sugere que o universo irá acabar
quando uma “bolha de vácuo” de rápida propagação engolir nosso universo.
A boa notícia é que isso provavelmente vai acontecer uns dez bilhões de
anos depois da destruição do nosso próprio planeta.
“Se você usar toda a física que conhecemos agora e fazer um cálculo
simples, temos más notícias. Pode ser que o universo em que vivemos seja
inerentemente instável, e em alguns bilhões de anos tudo será
destruído. Isso tem a ver com o campo energético de Higgs”, disse o
físico Joseph Lykken.
De acordo com os pesquisadores, o padrão e funcionamento do nosso
universo – incluindo o valor da massa de Higgs e a massa de uma outra
partícula subatômica chamada de quark top – sugere que estamos no limite
da estabilidade, em um estado “mega-estável”.
Físicos pensam nessa possibilidade há mais de 30 anos. Em 1982, os
físicos Michael Turner e Frank Wilczek escreveram um artigo para a
revista Nature, em que diziam que “sem aviso, uma bolha de vácuo poderia
formar núcleos em algum lugar do universo e fazer com que tudo a sua
volta fosse para dentro dela, na velocidade da luz”.
Infelizmente, não saberemos muito mais sobre Higgs por um tempo. O
Grande Colisor de Hádrons – o Large Hadron Collider, conhecido como LHC –
em que a partícula foi descoberta, entrou em hiato por dois anos. Os
cientistas farão ajustes na máquina, que atingirá seu pico de energia em
2015.
Uma das perguntas que mais se ouve sobre a evolução humana é: “se o
homem evoluiu do macaco, por que os macacos não evoluíram para
humanos?”. Essa pergunta pode parecer que faz sentido para um leigo que
pensa que os humanos são o pináculo da evolução, mas não tem lógica para
biólogos. É o equivalente a perguntar “por que todas as bananas não
evoluiram para maçãs?”.
Os seres humanos não evoluíram de macacos, orangotangos, gorilas ou
chipanzés. Somos todos – humanos, gorilas, símios, orangotangos –
espécies modernas que seguiram diferentes caminhos evolutivos, apesar de
termos compartilhado um ancestral comum com alguns primatas, como os símios africanos.
A linha do tempo da evolução humana é longa e controversa, com
lacunas significantes. Os especialistas não chegaram a um acordo sobre a
maioria dos pontos de início e fim de várias espécies, então o gráfico
envolve estimativas importantes.
Dizer que somos mais “evoluídos” que nossos primos peludos é um erro
do ponto de vista biológico – experimente ver quanto tempo você dura
pelado no coração do Congo sem sequer uma faca, e então volte para dizer
quem é que está em vantagem evolutiva.
Nesse e em muitos outros casos, a
evolução não “conduz” os outros símios a se tornarem mais humanos.
Portanto, é um erro pensar que somos o ápice da evolução, ou o objetivo
da evolução dos outros animais. Os macacos, orangotangos e outros
primatas não foram extintos pela mesma razão que todo o resto da vida no
planeta: são adaptados a seus respectivos ambientes.
A idéia que macacos querem todos ser humanos é pretensiosa demais e
está enraizada no conceito fundamentalmente errado de que os seres
existem para evoluir e os humanos seriam o ápice da vida animal. A evolução maximiza a reprodutividade,
não inteligência. Os símios pelo mundo ainda existem porque seu
ambiente encorajou o sucesso reprodutivo de indivíduos com material
genético diferente do nosso.
A ideia de que uma espécie vive para evoluir é colocar o carro na
frente dos bois. Mutações genéticas acontecem o tempo todo, sem fanfarra
e geralmente sem nenhuma mudança mensurável no estilo de vida do
organismo. Em geral, as mutações que têm mais probabilidade de serem
passadas para as futuras gerações são as que são úteis para a
sobrevivência do indivíduo ou da espécie.
A “utilidade” de uma mutação depende bastante de fatores ambientais
como comida, predadores e clima, além de pressões sociais. A evolução é
uma questão de preencher nichos ecológicos e sociais.
Em resumo, a evolução é um processo contínuo de tentativa e erro, do
qual os primatas modernos ainda fazem parte — assim como as bananas e as
maçãs — mas cada um está sujeito às pressões do seu ambiente natural e
social próprios, e são estas pressões que fazem a diferença na evolução,
além das mutações.
Novas análises do remanescente de uma supernova, chamado de W49B,
mostram que o mais jovem buraco negro formado na Via Láctea pode estar
escondido por lá. Pesquisadores acreditam que o remanescente surgiu de
uma explosão rara.
As explosões de supernova que destroem estrelas massivas geralmente
são simétricas, com o material estelar sendo expelido de maneira mais ou
menos igual em todas as direções. Contudo, no caso de W49B, a matéria
da estrela foi ejetada a velocidades mais elevadas ao longo dos pólos do
que do equador, o que originou sua forma alongada e elíptica.
Na maioria das vezes, estrelas massivas que explodem em supernovas originam um denso núcleo em rotação chamado de estrela de nêutrons.
Essas estrelas podem ser detectadas a partir de raio-X ou pulsos de
rádio. Uma nova análise dos dados do Observatório de Raios-X Chandra, da
Nasa, não revelou evidências de uma estrela de nêutrons. Isso implica a
existência de outro material que pode ter se formado na explosão, como
um buraco negro.
A imagem de W49B acima combina dados de raios-X obtidos pelo
Observatório de Raios-X Chandra (em azul e verde), dados de ondas de
rádio do Very Large Array do NSF (em rosa) e dados infravermelhos do
Observatório Palomar do Caltech (em amarelo).
O resquício de supernova tem aproximadamente mil anos de idade visto
da Terra (ou seja, não incluindo o tempo de viagem da luz). É
praticamente um “bebê”, num universo que se pensa ter 14 bilhões de
anos. W49B se encontra relativamente próximo de nosso planeta, a uma
distância de cerca de 26 mil anos-luz.
Outro resquício de super nova conhecido em nossa galáxia é o SS433.
Acredita-se que o resquício contém um buraco negro, mas muito mais velho
que o W49B, com idade entre 17 mil e 21 mil anos. Tanto a ausência de
um núcleo estelar em rotação, como o material em torno do corpo celeste,
podem indicar a presença de buracos negros.
A nebulosa de Órion
é uma da mais belas e brilhantes nebulosas já observadas. E a melhor
parte é que ela pode ser vista a olho nu, já que está próxima da Terra,
falando em termo espaciais. Basta observar o céu na direção da
constelação de Órion, que tem o formato de um trapézio.
A nebulosa, também descrita como M42 ou NGC 1976, se encontra entre
1.500 e 1.800 anos-luz do sistema solar. Tal proximidade a torna uma das
mais fotografadas e estudadas pelos astrônomos.
Mesmo assim, a nebulosa de Órion é intrigante e guarda ainda muitos
mistérios. Devido a enorme concentração de poeira e gases nessa região,
cientistas acreditam que pode existir água no local, pela junção de
oxigênio e hidrogênio.
A imagem que você confere acima foi capturada a partir do observatório espacial Wise
(Wide-field Infrared Survey Explore), localizado em Israel. A foto foi
feita com luz infravermelha e é composta por quatro cores ilusórias.
É possível observar que a M42 é uma nebulosa movimentada, com muitas
estrelas recém-formadas, gás quente e poeira estelar escura. O estranho
brilho verde que envolve as estrelas brilhantes retratadas na imagem é a
própria luz dessas estrelas refletida por filamentos de poeira que
cobrem grande parte da região.
Nossa galáxia abriga cerca de 75 bilhões de estrelas anãs vermelhas
(menores e menos brilhantes do que o Sol) e, de acordo com estudo
recente (a ser publicado no The Astrophysical Journal),
em torno de 4,5 bilhões são orbitadas por planetas do tamanho
aproximado da Terra – alguns dos quais podem estar “a um pulo” do nosso
planeta, em escala espacial.
“Pensávamos que seria preciso procurar por vastas distâncias para
encontrar planetas como a Terra. Agora percebemos que provavelmente há
outra Terra em nosso quintal, esperando para ser encontrada”, destaca a
pesquisadora Courtney Dressing, do Centro Harvard-Smithsonian de
Astrofísica.
Dressing e sua equipe chegaram a essa conclusão depois de analisar
dados coletados pelo telescópio espacial Kepler, da NASA, que desde seu
lançamento (em março de 2009) já detectou 2.740 possíveis exoplanetas –
destes, apenas 105 foram confirmados até agora, mas estima-se que a
maioria seja real.
Os pesquisadores focaram nas anãs vermelhas e descobriram que quase
todas são menores e mais “frias” do que se imaginava e que, por
consequência, os planetas que as orbitam também são menores. Essas
informações mais precisas ajudam, ainda, a calcular a extensão da “zona
habitável” (em que o planeta estaria a uma distância apropriada para ter
água líquida em sua superfície) de cada estrela.
Dos 2.740 “candidatos” (chamados de KOI, “objetos de interesse de
Kepler”, em inglês), a equipe determinou que 95 orbitam anãs vermelhas,
dos quais três estão localizados na “zona habitável” de sua estrela. São
eles:
KOI 1422.02: com 90% do tamanho da Terra, esse possível exoplaneta
circula sua estrela a cada 20 dias. Se tudo for confirmado, ele pode ser
a primeira “Terra alienígena” descoberta;
KOI 854.01: possui 1,7 vezes o tamanho da Terra e uma órbita que dura 56 dias;
KOI 2626.01: possui 1,4 vezes o tamanho da Terra e uma órbita que dura 38 dias.
Os três candidatos ficam a uma distância de 300 a 600 anos luz da
Terra e a temperatura da superfície de suas estrelas ficam entre 3.150 e
3.260°C (a do Sol é de aproximadamente 5.540°C). Pelos cálculos dos
pesquisadores, contudo, deve haver um candidato a cerca de 13 anos-luz
do nosso planeta, uma distância relativamente curta em termos
astronômicos.
Como as anãs vermelhas “vivem” mais do que estrelas maiores, é
possível que alguns dos planetas que orbitam suas “zonas habitáveis”
tenham formas de vida mais antigas do que as primeiras a surgir na
Terra.
Outro aspecto importante das anãs vermelhas é que, quando “jovens”,
elas frequentemente liberam ondas de raios ultravioletas, o que, segundo
alguns cientistas, teria impedido o surgimento de vida mesmo em
planetas que ficam em suas “zonas habitáveis”.
Contudo, é possível que a
atmosfera dos planetas os tenha protegido e que, além disso, condições
adversas como essa possam ter ajudado a vida a evoluir.
Entre os canditados, há cinco orbitando a estrela Tau Ceti,
localizada a 11,9 anos-luz da Terra. Destes, dois podem estar nas “zona
habitável” da estrela.
Em suma, a ideia de que “o Universo é grande demais para só ter vida em um planeta” ganha mais força a cada dia.
Se você ficar acordado à noite pensando no sentido do universo,
provavelmente acabará em um manicômio. Por que o espaço, as estrelas, os
planetas, nós existimos? Qual o objetivo de tudo isso?
Eis uma pergunta que tem as mais variadas respostas – geralmente
filosóficas. Sob a ótica científica, no entanto, há uma teoria
interessante que dá uma espécie de “razão de ser” para o nosso universo e
todos os objetos que flutuam nele. Se ela for verdade, significa que
ele não passa de um gerador de buraco negro, ou um meio de produzir
quantos universos bebês for possível.
A teoria, chamada de Seleção Natural Cosmológica (Cosmological
Natural Selection), foi conjurada por Lee Smolin, pesquisador do
Instituto Perimeter de Física Teórica e professor adjunto de física da
Universidade de Waterloo, ambos no Canadá.
A ideia proposta por Smolin gira em torno do fato de que os processos
darwinianos se aplicam mesmo à extrema macroescala do universo e a
entidades não biológicas. Como o universo é uma potencial unidade de
replicação, o cientista sugere que é sujeito a pressões seletivas. Por
conseguinte, quase tudo o que o universo faz é voltado para a
replicação.
“É um cenário que explica como as leis da natureza são escolhidas”,
disse Smolin. “Se a minha teoria for verdade, esses parâmetros no nosso
universo são voltados para maximizar o número de buracos negros feitos”.
Os buracos negros e suas singularidades cosmológicas são centrais
para a teoria de Smolin. Estas são regiões do espaço-tempo nas quais as
quantidades utilizadas para medir os campos gravitacionais ou de
temperatura tornam-se infinitas, e a relatividade geral deixa de ser
útil.
A relatividade geral clássica diz que uma singularidade existe dentro
de cada buraco negro. Mas tanto a teoria das cordas quanto a gravidade
quântica sugerem que as singularidades de buracos negros podem ser
eliminadas – e quando isso acontece, pode ser possível descrever a
evolução futura da região do espaço-tempo dentro dele.
“Tudo o que cai em um buraco negro não atinge a singularidade
cosmológica e para de evoluir, de modo que o tempo simplesmente chega ao
fim – o tempo continua e tudo o que caiu no buraco negro teria um
futuro, e essa região é o que chamamos de um universo bebê”, explica
Smolin.
Estes universos bebês são imunes a tudo o que acontece nos “universos
pais”, incluindo inflação eterna e sua morte térmica. E, como a teoria
de Darwin sobre a variação e seleção, Smolin também supõe que universos
bebês são um pouco diferentes dos pais. Por sua vez, essa “mutação”
cosmológica – em que os parâmetros da natureza foram ligeiramente
modificados – pode resultar em um novo universo que é melhor ou pior em
termos de capacidade de replicação.
Por exemplo, se a constante cosmológica e velocidade da luz forem um
pouco diferentes, ou se a lei da gravidade se tornar muito fraca ou
forte, o novo universo poderia ser subótimo em sua capacidade de fazer
grandes quantidades de estrelas de grande massa. Em tal universo, a
matéria pode não ser capaz de fundir-se em estrelas, ou pode ser incapaz
de formar galáxias.
Neste modelo, um universo “adequado”, portanto, seria um que
evoluísse de tal forma que a sua capacidade de produzir buracos negros
fosse otimizada. E isso pode explicar porque observamos um universo que
produz estrelas gigantes – cada uma é uma tentativa de fazer um universo
bebê.
A ideia da variação cosmológica, no entanto, é pura conjectura. “É uma hipótese”, admite Smolin.
Mas a teoria das cordas pode ser um mecanismo potencial para
explicá-la. “Ela descreve uma paisagem de diferentes parâmetros
cosmológicos, transições de fase diferentes, e isso é quase exatamente o
tipo de exemplo que eu tinha em mente quando tentei explicar a variação
das constantes”, disse.
Smolin também não sabe quantos universos bebês cada buraco negro é
capaz de produzir, mas suspeita que seja um por buraco negro. “A
resposta vai depender da teoria quântica da gravidade”, explica.
Se o propósito do universo é criar o máximo de universos bebês
possível, a vida humana é apenas um acidente? Os seres humanos e todos
os outros organismos são um mero epifenômeno, um espetáculo à parte de
um processo muito maior?
“Se a hipótese da seleção natural cosmológica for verdadeira, então a
vida – e o universo sendo amigável à vida – é uma consequência do
universo ser bem adequado para a produção de buracos negros, produzindo
muitas, muitas estrelas massivas”, disse Smolin, com ênfase no “se”.
Outros cientistas argumentam, inversamente, que o universo é
assustadoramente biofílico, ou seja, que as leis da natureza parecem ser
orientadas para a vida. Alguns até sugerem que essa é a finalidade do
universo – gerar organismos biológicos (a hipótese do biocosmo).
Da mesma forma, os filósofos trazem à tona o Princípio Antrópico – a
noção de que qualquer análise do universo e do que acontece dentro dele
PRECISA levar em conta a presença de observadores (ou seja, vida
inteligente). Sob essa ótica, estamos sujeitos a um efeito de seleção
observacional, argumentam eles, o que significa que só podemos observar
um universo que é amigável à vida.
Smolin, por outro lado, deixa essas linhas de argumentação de lado,
dizendo que os cosmólogos devem estudar e compreender as propriedades do
universo de uma forma que não o conecte a vida.
Segundo ele, o Princípio Antrópico é incapaz de fazer uma previsão falsificável para qualquer tipo de experimento testável (uma teoria só é científica
se existe a possibilidade de serem concebidos testes que provem que é
falsa, ou seja, se é falsificável), enquanto a seleção natural
cosmológica é capaz exatamente disso.
Além do mais, as leis do universo podem ser explicadas sem referência
alguma a vida. Não é uma coincidência que vivemos em um mundo que tem
muito carbono e oxigênio, segundo Smolin: a presença destes elementos
aparentemente adequados à vida tem uma explicação perfeitamente boa fora
do paradigma biofílico. Esses, por exemplo, criam as condições
necessárias para a formação eficiente de estrelas suficientemente
grandes que formam buracos negros.
A teoria de Smolin parece extraordinária, mas não passou longe das críticas de outros cientistas.
O cosmólogo Joe Silk, por exemplo, diz que o universo que observamos
está longe de ser um produtor ideal de buracos negros. Ele especula que
outras “versões” de universo poderiam fazer um trabalho muito melhor
nisso.
Da mesma forma, Alexander Vilenkin argumenta que a taxa de formação
de buracos negros pode ser melhorada através do aumento do valor da
constante cosmológica. Segundo ele, Smolin está errado em teorizar que
os valores atuais de todas as constantes da natureza são perfeitamente
ajustados para maximizar a produção de buracos negros.
Já Ruediger Vaas reclama que o primeiro erro de Smolin foi fazer
analogias com processos darwinianos. A aptidão dos universos de Smolin
não é limitada pelo ambiente, mas pelo número de buracos negros. Além
disso, embora os universos de Smolin tenham taxas de replicação
diferentes, elas não competem entre si, o que ele considera um
componente crucial de qualquer processo darwiniano.
Segundo o professor de física teórica da Universidade de Stanford
(EUA) Leonard Susskind, Smolin acredita que as constantes da natureza
são determinadas pela sobrevivência do mais forte – o mais apto a se
reproduzir -, que as propriedades que levam a maior taxa de reprodução
dominarão a população de universos, e que a probabilidade esmagadora é
que vivemos em tal universo – mas essa lógica pode levar a conclusões
ridículas. No caso da inflação eterna, levaria à previsão de que nosso
universo tem a constante cosmológica máxima possível, já que a taxa de
reprodução não é nada a não ser a taxa de inflação.
Smolin conhece essas objeções e disse que muitas dessas preocupações foram abordadas em seu livro, “A Vida do Cosmos”
(publicado no Brasil pela editora UNISINOS), e que seu próximo livro,
“Time Reborn: From the Crisis in Physics to the Future of the Universe”
(em tradução livre, algo como “Tempo de renascer: da crise na física ao
futuro do universo”), vai também enfrentar muitas dessas questões.
“Minha impressão é que minha ideia ainda não foi refutada, embora
várias pessoas tenham tentado”, disse. “Isso não significa que é
verdadeira, mas que resistiu a tentativas de falsificá-la”.
De acordo com Smolin, a parte mais importante da sua reivindicação é
que é um argumento científico. “A ideia em si não é a coisa mais
importante. Ela instancia uma reivindicação geral de que, se você quiser
explicar o universo, uma das coisas que você vai ter que explicar é por
vemos certas leis da natureza, e não outras. A alegação que estou
fazendo é que esta questão pode ser de fato respondida cientificamente –
uma alegação que vai nos levar em direção a uma maneira de fazer
previsões para ver se as leis da natureza não são fixas, mas evoluem.
Esse é o ponto chave para mim”, conclui.
