segunda-feira, 18 de agosto de 2014

7 bizarros conceitos da Física que todos devem conhecer

No dia-a-dia, conceitos básicos de Física (como força, aceleração e pressão) não causam tanto espanto, nem soam absurdos. Quando mudamos para outros cenários, porém, as regras mudam: no mundo subatômico, por exemplo, partículas podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, e só o fato de observá-las já altera seu estado; buracos negros podem conter a massa de uma estrela condensada em um único ponto; e para um objeto viajando à velocidade da luz, o tempo passa mais devagar.

Confira a seguir estas e outras ideias que fogem do que nós consideramos “normal” – mas que não causam tanto espanto em cientistas da área.

1 – Relatividade
 
O termo se refere a duas das mais famosas teorias da física, ambas propostas por Albert Einstein. Na primeira, divulgada em 1906, o físico demonstrou, por meio de uma série de cálculos, que a velocidade da luz é a maior que pode ser atingida por um corpo. Outra ideia defendida por Einstein foi a de que o tempo pode passar mais devagar (ou mais rápido) conforme a velocidade do observador.

Em 1916, ele publicou uma versão expandida dessas ideias, chamada de Teoria Geral da Relatividade. Desta vez, ele abordou também a questão da gravidade, que, segundo ele, seria uma distorção do espaço-tempo causada por objetos massivos. Essa teoria também prevê a existência dos estranhos buracos negros e ajuda a compreender a distorção sofrida pela luz ao atravessar galáxias (causada pela grande força gravitacional desses objetos).

2 – Mecânica Quântica
 
Átomos, todo mundo sabe, são extremamente pequenos. Partículas como prótons e elétrons, por sua vez, são ainda menores, tão pequenas que, em seu “mundo”, prevalece a Mecânica Quântica – proposta no começo do século 20.

Na escala subatômica, as partículas podem se comportar como ondas e podem estar em mais de um lugar ao mesmo tempo. É na Mecânica Quântica que estão outros conceitos curiosos, como “emaranhamento” e o “Princípio da Incerteza”.

3 – Teoria das Cordas
 
Essa teoria (que, por sinal, é estudada pelo personagem Sheldon Cooper, do seriado The Big Bang Theory) sugere que partículas não são pequenos pontos, mas dobras em objetos unidimensionais similares a cordas. A diferença entre as partículas seria a frequência com que as cordas vibram.

A Teoria das Cordas é uma tentativa de conciliar a Física Quântica e a Teoria Geral da Relatividade, além de uma possível base para a hipotética “Teoria do Tudo”, que, supostamente, será capaz de unir todos os conceitos físicos e explicar o universo.

4 – Singularidade
 
Na física, o termo se refere a um ponto em que tempo e espaço estão infinitamente curvados. Acredita-se que existem singularidades no centro de buracos negros (dentro dos quais, por exemplo, a massa de uma estrela pode estar condensada em uma região minúscula, ou mesmo em um único ponto) e, ainda, que o próprio Big Bang teria começado a partir de uma.

5 – Princípio da Incerteza
 
Formulado em 1927 pelo físico alemão Werner Heisenberg, o princípio seria uma das consequências da Mecânica Quântica e se refere à precisão máxima em que seria possível medir a localização e a velocidade de uma partícula subatômica.

Há dois fatores por trás da incerteza apontada pelo princípio: o primeiro é o de que a simples medição de algo (no caso, uma partícula) já afeta este objeto; o segundo é o fato de que o mundo quântico não é “concreto”, mas baseado em probabilidades, dificultando a medição do estado de uma partícula.

6 – Gato de Schrödinger
 
Esse termo se refere a uma experiência teórica imaginada pelo físico austríaco Erwin Schrödinger em 1935, que demonstraria o quão estranha era a incerteza por trás da Mecânica Quântica.

Schrödinger propôs que se imaginasse um gato, preso em uma caixa junto com material radioativo. No experimento, haveria 50% de chance de que o material se deteriorasse, emitindo radiação e matando o gato, e 50% de chance de que o material não emitisse radiação e que o gato sobrevivesse.

De acordo com a física clássica, um desses cenários obrigatoriamente se tornaria realidade e poderia ser observado quando alguém abrisse a caixa. De acordo com a Mecânica Quântica, contudo, o gato não estaria nem vivo nem morto até que alguém abrisse a caixa e observasse (medindo e, portanto, afetando a situação).

7 – Emaranhamento
 
É um dos fenômenos mais conhecidos da Mecânica Quântica, no qual duas partículas, mesmo quando separadas por uma enorme distância, são afetadas mutuamente – ou seja, se uma se move, a outra se move na mesma direção.

O conceito perturbou o próprio Albert Einstein, que o chamou de “assombrosa ação a distância”. O emaranhamento já foi induzido em experimentos e cientistas esperam, algum dia, poder aproveitá-lo para criar computadores supervelozes.

Fonte: http://www.livescience.com/

“Gatinhos de Schrödinger” feitos em laboratório a partir de fótons

Erwin Schrödinger inventou o famoso experimento de pensamento sobre um gato que está vivo e morto ao mesmo tempo para demonstrar o absurdo da aplicação da física quântica em objetos comuns. Agora, duas equipes fizeram a coisa mais próxima de um gato de Schrödinger em laboratório, ligando centenas de milhões de fótons através da estranha propriedade quântica do entrelaçamento.

“Não é o entrelaçamento de algo tão grande como um gato, mas é pelo menos um gatinho”, diz Seth Lloyd, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, um físico quântico que não estava envolvido no trabalho.

Os resultados, que foram apresentados em 23 de julho, na Segunda Conferência Internacional sobre Tecnologia Quântica, em Moscou, Rússia, sugerem que as regras da física quântica podem se estender para objetos muito maiores do que pensávamos – e isso pode render usos práticos no dia a dia.

Sabemos que as propriedades quânticas, como o entrelaçamento (a ligação dos estados de dois objetos) e a superposição (a capacidade de algo para estar em dois estados ao mesmo tempo) descrevem o comportamento de objetos muito pequenos, porém nossa experiência nos diz que essas propriedades não se aplicam a objetos grandes. O experimento mental de Schrödinger enfatiza essa discrepância.

Se um gato está em uma caixa com um átomo radioativo que pode decair e desencadear a libertação de um veneno de um frasco, isso significa que o estado do gato e o estado do átomo estão entrelaçados: se o átomo radioativo decai, o gato morre. Entretanto, de acordo com a física quântica, o átomo, um objeto quântico, pode estar em uma superposição de estados, tendo decaído ou não, ao mesmo tempo. E isso significa que o gato também está tanto vivo quanto morto – embora no mundo real isso pareça absurdo.

Essa aparente falta de gatos – e outros objetos grandes – em tal estado de superposição no mundo real levou os físicos a se perguntarem onde exatamente o mundo quântico acaba e por quê. “Existe uma fronteira entre micro e macro, ou será que a física quântica se aplica em todas as escalas?”, questiona Alexander Lvovsky, que trabalha na Universidade de Calgary, em Alberta, no Canadá, e no Centro Quântico Russo, em Moscou, onde a conferência foi organizada.

Experimentos anteriores tiveram como objetivo responder a esta pergunta, explorando objetos cada vez maiores para que eles exibissem propriedades quânticas. Por exemplo, dois diamantes de 3 milímetros foram entrelaçados e um cilindro do tamanho de um grão de areia foi observado obedecendo o princípio da incerteza, que diz que não é possível determinar simultaneamente a posição exata de uma partícula quântica e seu momentum.

Lvovsky e seus colegas queriam imitar o cenário gato de Schrödinger mais fielmente. Eles usaram um espelho semitransparente para colocar um único fóton em uma mistura de dois estados quânticos – que representa a passagem do fóton através do espelho, e a outra correspondente à reflexão. Eles, então, entrelaçaram os dois estados.

Em seguida, a equipe usou lasers para amplificar um dos estados, de modo que o único fóton se espalhou e se transformou em centenas de milhões de fótons. Este raio era grande o suficiente para ser visto por seres humanos, em tese, embora a frequência da luz não estivesse na faixa visível para nós.

Eles, então, restauraram a luz ao seu estado de apenas um fóton de origem. As medições feitas pelos cientistas confirmaram que o entrelaçamento tinha permanecido durante todo o experimento – mesmo que um dos estados tenha feito parte de um sistema macroscópico no meio da experiência.

Segundo os pesquisadores, isso representa o primeiro entrelaçamento entre um objeto microscópico e outro macroscópico. Assim como o átomo, no experimento mental de Schrödinger, está relacionado com o gato, no experimento de Lvovsky, o estado de um único fóton está ligado ao estado de centenas de milhões de outros fótons.

“Nossa grande descoberta foi que, até agora, os cientistas só tinham sido capazes de construir esses estados de superposição contendo apenas alguns fótons, e nós fomos capazes de fazê-lo com 160 milhões de fótons”, explica Lvovsky.

Enquanto isso, Nicolas Gisin e seus colegas da Universidade de Genebra, na Suíça, possuem resultados semelhantes, mas com um experimento ligeiramente diferente.

Seth Lloyd sugere que o entrelaçamento entre micro e macro pode ser utilizado para aumentar consideravelmente a precisão dos interferômetros – dispositivos que usam o entrelaçamento para medir pequenas diferenças de comprimento.

Ambas as equipes afirmam que ainda estão longe de reproduzir o experimento com um gato real. De qualquer forma, Lvovsky aponta, mesmo que a ciência avance muito nessa questão, nós provavelmente nunca veremos o experimento original envolvendo um gato: “Seria desumano com o gatinho”, finaliza Lvovsky. 

Fonte: http://www.newscientist.com/

O mistério dos cinturões de Van Allen

Em 1958, cientistas da NASA descobriram dois círculos de partículas ao redor da Terra, batizados como “cinturões de Van Allen” (em homenagem a um dos responsáveis pelo estudo). Mais de 50 anos depois, descobriram o que “alimenta” esses círculos – algo que pode ajudar a entender fenômenos similares que ocorrem com outros planetas.

Embora não sejam imponentes como, digamos, os anéis de Saturno, os cinturões podem ser perigosos: suas partículas são tão numerosas e viajam a velocidades tão altas que satélites precisam usar escudos para evitar danos em partes menos resistentes.

De onde vêm essas partículas? Como ganham velocidade? Havia duas hipóteses: ou elas seriam “capturadas” ao sair da magnetosfera da Terra e acelerariam no processo; ou elas seriam resultado de fenômenos que ocorrem dentro dos cinturões. Em 2012, a NASA enviou duas sondas e descobriu que, a princípio, a hipótese correta é a segunda.

No interior dos cinturões de Van Allen, os elétrons de atómos que os compõem são arrancados por forças elétricas, ganhando velocidade. Esses elétrons supervelozes são a parte principal dos turbilhões.

Essa descoberta foi possível graças a uma tempestade solar que arrancou boa parte dos elétrons. Se eles viessem da Terra, levaria semanas até que o número voltasse ao normal. Contudo, a “recuperação” levou menos de 24 horas.

Os pesquisadores acreditam que essa aceleração “interna” ocorre também em cinturões de radiação ao redor de Júpiter e Saturno.

Fonte: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/

Segundo nova teoria, o universo não está expandindo, mas sim ganhando massa

Por essa ninguém esperava. Segundo a nova teoria de um cosmólogo, o universo não está realmente em expansão, como a teoria padrão sugere. Em vez disso, os efeitos de desvio para o vermelho (“redshift”, em inglês) que os astrônomos veem pode significar que o universo inteiro está apenas ganhando mais massa, enquanto permanece fixo no lugar, ou até mesmo se contrai.

A teoria, do físico Christof Wetterich, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, ainda não foi revisada por outros cientistas, segundo informações do periódico “Nature News”. Curiosamente, a revista científica também relata que a ideia não pode ser testada, uma vez que as massas são medidas umas em relação às outras. Ou seja, mesmo se o universo estivesse ganhando massa, nós nunca saberíamos, porque todas as massas ainda seriam iguais em comparação com as outras.

No entanto, Wetterich garante que sua ideia não é inútil. Segundo ele, trata-se de uma outra maneira de olhar para o universo, o que é sempre bem vindo, além de ser uma teoria que ajuda a explicar algumas previsões preocupantes a partir da ideia de expansão padrão.

O fato de o universo ganhar massa pode criar um fenômeno que os astrônomos veem todos os dias: o efeito do desvio para o vermelho da luz vinda de galáxias distantes. Atualmente, os astrônomos interpretam esse desvio como um sinal de que o universo está se expandindo.

Outros físicos também já se manifestaram sobre a ideia de Wetterich. Alguns dizem que vale a pena considerar, além de ser um pensamento válido para agitar as opiniões dos cosmólogos. Outros não estão tão convencidos assim.  
 
Fonte: http://www.popsci.com/science/

Cientistas criam exame de sangue para diagnosticar Alzheimer

Um tratamento precoce pode ajudar a diminuir consideravelmente as consequências da chamada “doença de Alzheimer” – uma doença neurodegenerativa que começa a atacar o organismo anos antes de os sintomas se tornarem evidentes.

Na busca por uma maneira de diagnosticar a doença ainda em fase inicial, pesquisadores da Universidade de Saarland testaram um exame sanguíneo focado em fragmentos de código genético (microRNA). Resultado: 93% de índice de acerto nos testes, feitos com 202 pessoas.

Ao analisar a ocorrência de 140 microRNAs, eles descobriram que 12 aparecem em níveis muito diferentes em pessoas que têm doença de Alzheimer.

Apesar do sucesso do experimento, esse teste tem um longo caminho pela frente. “Um teste sanguíneo que ajude a detectar doença de Alzheimer seria uma excelente adição para as ferramentas de diagnóstico de um médico, mas tal teste precisa ser bem validado antes de considerarmos seu uso”, aponta o médico Eric Karran (que não participou diretamente do estudo), da instituição de caridade Alzheimer’s Research UK.

“Precisamos ver esses resultados confirmados em amostras maiores, e é necessário mais trabalho para melhorar a capacidade do teste de distinguir doença de Alzheimer de outras condições neurológicas”.

Os resultados da pesquisa foram publicados no periódico Genome Biology.

Fonte: http://hypescience.com/

Hubble encontra velha e misteriosa galáxia espiral

Um turbilhão cósmico impressionante foi observado pelo Telescópio Espacial Hubble, da NASA. A formação inusitada se encontra no centro da galáxia NGC 524, localizada na constelação de Peixes, a cerca de 90 milhões de anos-luz da Terra.

A NGC 524 é uma galáxia lenticular. Acredita-se que essas galáxias lenticulares são um estado intermediário na evolução galáctica – não são nem elípticas nem espirais. As galáxias espirais são “de meia-idade”, com grandes braços em formato de roda, contendo milhões de estrelas. Junto com essas estrelas, se localizam grandes nuvens de gás e poeira, que, quando suficientemente densas, formam o ambiente ideal para novas estrelas nascerem. Quando todo o gás se esgota ou se perde no espaço, os braços gradualmente vão desaparecendo, e consequentemente a forma espiral começa a enfraquecer.

No final deste processo, o que resta é uma galáxia lenticular – um disco brilhante cheio de velhas estrelas vermelhas, rodeadas por o pouco de gás e de poeira que a galáxia foi capaz de manter. Esta imagem mostra a forma da NGC 524 em detalhe, formada pelo gás restante circundando o centro da galáxia. As observações revelam que esta galáxia ainda mantém algum movimento em espiral, explicando sua estrutura complexa. 

Fonte: http://www.sciencedaily.com/

8 coisas que nós simplesmente não entendemos sobre o cérebro humano

Apesar de todos os avanços recentes da neurociência e dos processos cognitivos, ainda há muito sobre o cérebro humano que nós não sabemos. Aqui estão 8 dos problemas mais desconcertantes enfrentados atualmente pela ciência.

8. O que é a consciência?

Sem dúvida, a consciência é o mais surpreendente aspecto do cérebro humano. É isso, basicamente, que nos faz criaturas únicas e diferentes de todas as outras que habitam o planeta conosco: a autorreflexão de quem somos. A consciência nos permite experimentar e reagir ao nosso meio ambiente de uma forma aparentemente autônoma. Nós não somos zumbis, temos os nossos próprios pensamentos, sentimentos, opiniões e preferências – e essas características nos permitem descobrir o mundo e viver dentro dele.

No entanto, ainda estamos distantes de compreender como o cérebro produz a experiência dos fenômenos, ou qualia (termo filosófico que define as qualidades subjetivas das experiências mentais conscientes). Os neurocientistas não conseguem explicar como as sensações são recebidas por nós de tal forma que podem ser traduzidas em impressões subjetivas, como sabor, cor ou dor. Não se sabe também como podemos recuperar uma imagem mental em nossos cérebros quando quisermos.

Os cientistas acreditam que há alguma relação com a forma como as partes sensoriais do cérebro estão ligadas a estruturas do mesencéfalo (como o tálamo). A consciência também pode surgir de, nas palavras do filósofo estadunidense Daniel Dennett, um “grupo de agências semi-independentes”. Ou o que o cientista cognitivo Marvin Minsky, também dos Estados Unidos, chamou de “Sociedade da Mente”. “‘Consciência’ é uma palavra que você usa para não discutir os 40 ou 50 diferentes processos que estão acontecendo em vários momentos”.

Essas teorias contrastam com o modelo “teatro cartesiano”, que sugere que há um lugar único e identificável no cérebro, onde “tudo se une”. Mais controversos, alguns cientistas ainda propõem que existam efeitos quânticos no processo. Ou seja, nós realmente não temos a menor ideia.

7. Quanto da nossa personalidade é determinada pelo nosso cérebro?

Este é o velho debate natureza versus criação. E é um dilema que é difícil – se não impossível – de quantificar. Alguns cientistas, como Steven Pinker, argumentam que todos nós nascemos com predisposições genéticas que influenciam nossa psicologia. Isto é a negação da “hipótese da lousa em branco”, que sugere que a mente não possui características inatas quaisquer e que a maioria, se não todas as nossas preferências individuais são socialmente construídas.

Estudar gêmeos que foram separados no nascimento pode ajudar – porém, apenas um pouco. É difícil dizer em que momento os efeitos dos genes começam e onde acabam, principalmente porque eles são tanto reforçados quanto suprimidos por experiências sociais. A epigenética, em que a expressão genética é ou pausada ou ativada de acordo com as circunstâncias do ambiente, complica ainda mais a questão. Mas, de certa forma, o debate da natureza versus criação é irrelevante: o cérebro é um constante projeto em andamento e uma esponja que está perpetuamente absorvendo o que acontece no ambiente em que está inserido.

6. Por que dormimos e sonhamos?

Passamos cerca de um terço de nossas vidas dormindo, mas não temos muita certeza do porquê.

Praticamente todos os animais dormem, o que é uma loucura se você pensar sobre isso. Ou seja, dormir deve ser extremamente importante, tendo em vista que a evolução não criou uma maneira de contornar isso. É uma condição em que a consciência é (em grande parte) desligada, deixando-nos sem saber o que acontece à nossa volta e completamente vulnerável. Por outro lado, se fôssemos privados de sono suficiente, acabaríamos morrendo.

Então, qual é o propósito por trás disso? Poderia ser uma maneira de recarregar o cérebro e repor os estoques de energia do corpo. Ou ainda uma forma de nos ajudar a consolidar e armazenar memórias importantes enquanto jogamos fora informações neurais de que não precisaremos. E, de fato, parece haver alguma credibilidade à ideia de que o sono nos auxilia a codificar as nossas memórias de longo prazo.

Ou, como o neurocientista e psiquiatra da Universidade de Wisconsin, o italiano Giulio Tononi, argumenta, o sono pode ser uma maneira de trazer as nossas células cerebrais para seu estado inicial. Ele admite que a hipótese é um tanto controversa entre os colegas neurocientistas que estudam o papel do sono na aprendizagem e na memória, porque “nós sugerimos que esse retorno ao padrão resulta no enfraquecimento das ligações entre os neurônios, que acontece durante o sono”, diz.

“O conhecimento geral, por outro lado, afirma que a atividade cerebral durante o sono fortalece as conexões neurais envolvidas no armazenamento de memórias recém-formadas. Entretanto, anos de pesquisa com organismos que vão desde moscas até seres humanos nos dão argumentos que fortalecem a nossa hipótese”, conta.

Quanto aos sonhos, os cientistas estão igualmente perplexos – embora não haja escassez de explicações. Pode ser um efeito colateral acidental de impulsos neurais aleatórios, uma forma de simular e lidar com ameaças do mundo real, uma maneira de processar emoções dolorosas… escolha a sua justificativa preferida. Mas a realidade é que não chegamos a um consenso sobre isso também.

5. Como armazenamos e acessamos nossas memórias?

Como o disco rígido do computador, as memórias são gravadas fisicamente em nossos cérebros. Porém, não temos ideia de como o nosso cérebro faz isso, tampouco compreendemos como essa informação fica armazenada no cérebro.

Além do mais, não existe apenas um tipo de memória. Temos tanto memória de curto como de longo prazo. Há também memórias declarativas (nomes e fatos) e não declarativa (como a chamada memória muscular). E ainda, dentro de nossas memórias de longo prazo, temos as memórias “flashbulb” (algo como “instante fotográfico” em português), que nos faz sermos capazes de lembrar os detalhes precisos do que estávamos fazendo durante acontecimentos importantes. E para complicar ainda mais as coisas, diferentes partes do nosso cérebro executam diferentes funções nessa tarefa de armazenar a memória; ou seja, trata-se de um jogo bastante complexo entre nossas sinapses e nossos neurônios.

Os neurocientistas pensam que o armazenamento da memória depende da conexão entre as sinapses e a força das associações – lembranças não são codificadas como bits de informação, mas sim como relações entre duas ou mais coisas (por exemplo, tocar um elemento quente provoca dor). De um modo semelhante, as memórias de um evento podem ser acumuladas em uma matriz de neurônios interligados em nosso cérebro chamado de “engramas”, ou traço de memória. E, de fato, os cientistas recentemente implantaram uma falsa memória em um rato para testar essa suposição.

Dito isto, os cientistas continuam sem ter certeza como as memórias se formam, por que certas memórias vão se apagando de nossas cabeças e desaparecem, por que algumas vezes desenvolvemos falsas memórias e porque nem sempre podemos acessar informações quando queremos. É um processo muito confuso e imperfeito, de fato.

4. Todos os aspectos da cognição podem ser traduzidos para um computador?


O cientista da computação Alan Turing deu o pontapé inicial nesse debate ao argumentar que qualquer cálculo do mundo real – incluindo a cognição – pode ser traduzido em uma equação equivalente utilizando uma espécie de computador antigo, batizado de máquina de Turing. Isto deu origem ao modelo funcionalista da cognição humana. A teoria acredita que as mentes orgânicas são, basicamente, processadores clássicos de informações.

Alguns cientistas, no entanto, como Miguel Nicolelis, argumentam que o cérebro não é computável e nenhum objeto criado por humanos pode reproduzi-lo. Segundo ele, a consciência humana não pode ser replicada em silício, pois a maioria de suas características importantes são o resultado de interações imprevisíveis e não lineares entre bilhões de células.

De fato, as nossas mentes pode ser acionadas por certas funções que são de natureza puramente analógica – ou seja, processos que requerem uma base física. Ou, talvez, a cognição e a consciência surjam de uma forma alternativa de cálculo que ainda temos de descobrir.

Como o inventor e futurista estadunidense Ray Kurzweil escreveu no seu livro “The Singularity is Near” (“A Singularidade está Próxima”): “Os computadores não têm que usar apenas 0 e 1… A natureza da computação não está limitada a manipular símbolos lógicos”, afirma. De acordo com Kurzweil, algo está acontecendo no cérebro humano e não há nada que impeça esses processos biológicos de serem revertidos pela engenharia e replicados em entidades não biológicas.

Entretanto, o que exatamente são esses processos? Parece claro que certas partes da cognição humana são computacionais por natureza (como, por exemplo, a nossa capacidade inata de determinar a trigonometria de objetos em movimento). Mas quais são? E quais não são? Não temos essa resposta, por ora.

3. Como funciona a percepção?

A principal função do cérebro é a de converter os nossos sentidos em experiências. Nossa capacidade de perceber o que acontece à nossa volta é o que nos permite organizar, identificar e interpretar a informação sensorial para construirmos e compreendermos nosso mundo. Tudo muito bonito, mas… como, exatamente, o nosso cérebro transfere esta informação sensorial recebida em tais experiências qualitativas vivas? E como esta percepção é organizada no cérebro?

Esta é uma questão que está relacionada com o complexo problema da consciência e com o aparecimento, novamente, da qualia – o sentimento subjetivo que cada um de nós tem depois de ver a cor vermelha ou saborear um pedaço de chocolate.

Neurocientistas apontam para o sistema nervoso – o ponto de toda a percepção humana. Nossos diversos órgãos recebem primeiro o estímulo, como a luz ou moléculas de um odor, e de alguma forma o convertemos nesta coisa que chamamos de “percepção”.

Nós muitas vezes podemos moldar estas experiências por meio da aprendizagem, da memória e de expectativas, mas muitos destes processos acontecem sem a nossa interferência, no nível da inconsciência. A percepção também é controlada por diferentes módulos no cérebro, que por sua vez fazem parte de uma ainda mais ampla rede cognitiva.

Uma teoria aceita no mundo científico é a de que a percepção está ligada às tentativas ativas e pré-conscientes de fazer sentido aos estímulos captados por outros órgãos que não o cérebro. Em outras palavras, a percepção pode ser um processo ativo de testes de hipóteses. Trabalhar com ilusões de óticas – em que somos apresentados a hipóteses incorretas – parece reforçar esta sugestão.A percepção pode também trabalhar em conjunto com a atenção (outra área desafiadora de estudo).

2. Será que temos livre-arbítrio?

Os filósofos têm debatido esta por milênios, e os cientistas estão finalmente começando a entrar na discussão – e eles não necessariamente gostam do que veem.

O debate sobre o livre-arbítrio deu origem ao determinismo cosmológico (tudo se desenvolve ao longo do tempo de uma forma previsível), o indeterminismo (a ideia de que o universo e as nossas ações dentro dele são aleatórios) e libertarianismo/compatibilismo cosmológico (o livre-arbítrio é logicamente compatível com visões deterministas do universo).

Menos filosoficamente, experiências mostram que a mente inconsciente inicia atos aparentemente voluntários cerca de 0,35 segundo antes da consciência. Na década de 1980, Benjamin Libet concluiu que não temos livre-arbítrio, pelo menos quando se trata do início de nossos movimentos, mas possuímos uma espécie de “veto” cognitivo para evitar o movimento no último momento – ou seja, não podemos começá-lo, mas temos como pará-lo. Mais recentemente, estudos de ressonância magnética mostraram que este atraso, chamado de potencial de prontidão, ocorre um segundo inteiro antes de nossa percepção.

Os céticos argumentam que esses experimentos não provam nada, e/ou que há distorções nos dados. Outros o rejeitam por causa de suas ramificações inquietantes. E o consenso científico novamente não acontece.

1. Como nós conseguimos nos movimentar e reagir tão bem?

Você pode não perceber, mas nós fazemos um trabalho incrível ao mover nossos corpos através do espaço e do tempo. Como nós conseguimos tais façanhas de maneira tão controlada, no entanto, permanece um mistério.

Pense na destreza necessária para enfiar o fio numa agulha e, em seguida, costurar uma peça de roupa. Ou realizar um concerto de piano. Essas conquistas são ainda mais incríveis quando se considera quão lentos, aleatórios e imprevisíveis nossos impulsos nervosos motores realmente são. Claramente, há algo muito sofisticado acontecendo entre o nosso córtex motor e o córtex cerebral, que permite essas ações tão suaves e eficientes.

Há ainda a questão temporal a considerar. Todos nós temos relógios internos (mais um mistério para a neurociência), que fazem um trabalho notável de afinação do nosso ambiente em tempo real – mesmo que haja um atraso cognitivo. Demora um décimo de segundo para os nossos cérebros processarem o que vemos. Embora isso realmente pareça um curto espaço de tempo, imagine um objeto vindo em sua direção a 120 quilômetros por hora, como uma bola de tênis. Ele terá percorrido quase 5 metros antes que o seu cérebro perceba o que está acontecendo e tente desviar da bola assassina.

De acordo com um estudo recente, o nosso cérebro “empurra” para a frente objetos em movimento de tal forma que nós o percebamos como estando mais à frente no tempo e espaço do que eles realmente estão. Isso significa que nossos cérebros não estão em sintonia com o mundo real. E, como mencionado anteriormente, podemos até iniciar nossos movimentos antes mesmo de termos consciência deles. Intrigante, não? 

Fonte: http://io9.com/