domingo, 28 de fevereiro de 2010

O quantum

Quando uma pessoa nega a existência do livre-arbítrio, ela está dizendo: "As coisas são como são, e ninguém pode fazer nada a respeito". Na verdade, ela está negando sua própria liberdade de opinião a respeito do assunto - a não ser que se julgue a única pessoa no mundo capaz de tomar decisões próprias.


Se, ao contrário, combate o determinismo, ela está negando todo o alicerce da Física, que se baseia em relações de causa e efeito - a não ser que ache que um ser racional está imune às leis científicas.

A controvérsia vem de eras remotas, e tem dividido filósofos e cientistas através dos tempos. Tentativas de achar um meio-termo fracassaram em meio à disputa, mesmo porque os contendores queriam mesmo era brigar. Mas em 1900 Max Planck veio com a idéia maluca de um tal de "quantum de energia" que iria botar lenha na fogueira. Estava nascendo a Mecânica Quântica.


Não vou cansar o leitor com uma exposição árida e cheia de fórmulas (tradução: eu não entendo patavina disso), mas vou resumir as minhas conclusões:

- Sim, o livre-arbítrio existe. Estas linhas existem porque eu quis.

- Sim, o determinismo existe e cerceia o livre-arbítrio. Quando eu aperto a tecla x, uma série de relações de causa-e-efeito faz com que um x apareça no meu texto, mesmo que minha intenxão tenha sido escrever "intenção".

Se você quer tirar suas próprias conclusões (supondo que se sinta livre para isso), recomendo assistir aos seguintes vídeos:

http://video.google.com/videoplay?docid=-7180902681748103402#
Partículas e ondas

http://video.google.com/videoplay?docid=-5128082095464869520#
Ondas e partículas

http://video.google.com/videoplay?docid=3237982797701884678#
O contexto histórico

http://video.google.com/videoplay?docid=-4853271687297380878#
O tempo

http://video.google.com/videoplay?docid=-9059388017574247564#
Mais rápido que a luz

Recentemente, Murray Gell-Mann comparou os avanços da física das partículas elementares ao descascamento de uma cebola, camada por camada, insinuando que um dia chegaremos ao núcleo, e assim à compreensão total das leis que regem o universo. Com o devido respeito ao ilustre Prêmio Nobel, eu discordo. Nós estamos dentro, e não fora da realidade. Se estamos descascando uma cebola, é de dentro para fora; e quanto mais avançamos, mais dura e maior fica a camada seguinte. Nem sequer sabemos quantas camadas há ainda para vencer. E se chegarmos um dia a sair da cebola, quem sabe onde nos encontraremos? Talvez numa feijoada cósmica... confira em
http://www.ted.com/talks/lang/por_br/murray_gell_mann_on_beauty_and_truth_in_physics.html

A estranheza quântica de fato é o livre-arbítrio da natureza. É ela que explica a diversidade do mundo físico e biológico. Com ela, as mutações genéticas e o evolucionismo darwiniano se tornam fatos naturais. E, bizarramente, é ela que nos permite intuir uma Inteligência Superior, que impôs ao mundo as leis da causalidade, mas reservou um espaço no microcosmo para influir na realidade material através do princípio da incerteza.

Portanto, seja você ateu, crente, livre-pensador ou adepto do determinismo, haverá sempre um lugar para você na bizarra realidade da física quântica.

sábado, 20 de fevereiro de 2010

Rondon

Vez por outra, pesquisando na Internet um tema para documentar algum artigo, meu dedo escorrega e encontro tesouros insuspeitados. Buscando dados sobre livre-arbítrio e determinismo, vejam o que achei ao pesquisar a cultura indígena:

Entrevista que o brasileiro Diaí Nambikuára concedeu à jornalista portuguesa Aurora Matos


É um índio brasileiro, homem culto, licenciado em Sociologia. Entroncado, rosto redondo, olhos negros e repuxados, tez acobreada, cabelos escorridos, terá talvez uns sessenta anos. Apoiado pelos Verdes e outros grupos ecologistas, também pelo S.O.S. Racismo, pela Amnistia Internacional e por múltiplas organizações de defesa dos direitos humanos, há seis meses que anda pelas capitais da Europa a tentar mobilizar a opinião pública do Velho Continente contra o extermínio dos povos indígenas da América Latina. Fala perfeitamente a nossa língua. Mas, do seu discurso, por vezes irrompem inesperadas palavras em tupi-guarani que nos laçam e arrastam para a vastidão do Amazonas e Mato Grosso. E é justamente aí que ele nos revela um outro Ghandi do século XX, que a soberba europeia tentou sempre ignorar. Esta é a segunda entrevista que Diaí Nambikuára nos concede:
- Senhor Dr. Diaí, por favor esclareça-me: quem foi esse Rondon de quem está sempre a falar?
- Aurora, tenha dó, nem senhor, nem doutor...
- Mas devo tratá-lo como?
- Por Você, como normalmente os brasileiros se tratam uns aos outros.
- Seja então! Apesar do morticínio, Você ainda se considera brasileiro?
- Aurora, quando portugueses e outros europeus arribaram ao Brasil, nós já ali vivíamos há muitos e muitos séculos. Por isso os índios são os mais brasileiros dos brasileiros. Quem o disse foi Rondon.
- Mas afinal quem é, ou quem foi, esse Rondon?
- Não posso crer, Você não sabe mesmo? Ao menos sabe o que é Rondônia?
- É um Estado brasileiro, não é?
- Sim, é o antigo Território do Guaporé crismado de Rondônia em homenagem a Rondon. É um pequeno Estado, apenas com a dimensão da Itália...
- Fico na mesma.
- Estou vendo que o Curupira continua soprando as neblinas do Esquecimento, forma nova de confundir os viajantes... Não só em Portugal, não só na Europa, até mesmo no Brasil...
- Curupira? Mas o que é isso?

A matéria é extensa. Antes de postar seu comentário, recomendo conferir o resto em
http://www.vidaslusofonas.pt/candido_rondon.htm

quinta-feira, 18 de fevereiro de 2010

Religião e Ciência

Se a Ciência se limitasse ao estudo do mundo material e a Religião se ativesse aos aspectos puramente espirituais, dificilmente haveria conflitos entre as duas. A Ciência estudaria prótons e elétrons, galáxias e estrelas, e a Religião cuidaria da moral e da ética, da filosofia e da alma. Mas acontece que ambas têm a mania de meter o bedelho nos assuntos da outra, e de vez em quando sai faísca.
Não é de admirar. Tanto uma quanto outra estão sob a égide de instituições humanas, e o ser humano adora uma boa briga. Qualquer "Homo Sapiens" aspira ao título de "Homo Invictus". Tudo bem, mas como fica o sentimento de religiosidade do cientista? Há lugar para isso?

Vejamos: Religião é um sistema teológico-filosófico, muitas vezes dogmático e ritualístico. Já a religiosidade é um sentimento pessoal, íntimo, particular. Não há duas pessoas cujos sentimentos de religiosidade sejam exatamente iguais. Sobre isso há um belo texto em

http://somostodosum.ig.com.br/conteudo/conteudo.asp?id=4724

O dogmatismo afasta o cientista da religião. Afinal de contas, seu trabalho é investigar com imparcialidade fenômenos naturais em busca de relações de causa e efeito, para as quais muitas religiões fornecem soluções sob medida. Mesmo assim, o cientista pode manter intacto o seu sentimento de religiosidade. Vejamos alguns exemplos.

- Isaac Newton era claramente um teísta: "A maravilhosa disposição e harmonia do universo só pode ter tido origem segundo o plano de um Ser que tudo sabe e tudo pode. Isto fica sendo a minha última e mais elevada descoberta". Vide http://pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton, que referencia NEWTON, Isaac. Principia, Book III . Newton’s Philosophy of Nature: Selections from his writings. Nova Iorque: H.S. Thayer, Hafner Library of Classics: 1953, (inglês).

- Albert Einstein era um deísta, com traços de panteísmo. Sobre a mecânica quântica: "A teoria diz muito, mas não nos aproxima do segredo do Velho (the Old One). Eu estou convencido que Ele não joga dados". Carta a Max Born, 12 Dez 1926. Einstein relutava em aceitar o princípio da incerteza e defendia a causalidade laplaciana.

- Stephen Hawking, agnóstico, em palestra sobre o mesmo assunto, inverteu a metáfora de Einstein: "Deus joga dados, e às vezes esconde-nos o resultado".

Trecho de uma carta de Einstein, escrita a 24 de setembro de 1946, a Isaac Hirsch, presidente da Congregação B'er Chaym:
"Meu caro Sr. Hirsch, muito obrigado pelo seu gentil convite. Apesar de eu ser uma espécie de Santo judeu, tenho estado ausente da Sinagoga há tanto tempo, que receio que Deus não me iria reconhecer, e se me reconhecesse seria ainda pior. Com os meus melhores cumprimentos...".

Para esclarecer melhor, façamos um resumo de correntes religiosas, seus credos e adeptos:

- Ateísmo: "Deus não existe, e ponto final". Karl Marx.
- Agnosticismo: "Não sei se Deus existe". Darwin, Edison, Marie Curie, Russel, T. H. Huxley, Carl Sagan.
- Panteísmo: "Deus é o Universo". Giordano Bruno, Spinoza.
- Deísmo: "Deus existe e pode ser compreendido através da Ciência". Thomas Payne, Voltaire, Rousseau, Montesquieu, Benjamin Franklin, George Washington.
- Teísmo: "Deus existe, e ponto final". Isaac Newton, Max Planck.

As correntes religiosas acima são ramificadas e existem outras. Mas estas ilustram bem o conflito entre a Religião (qualquer que seja) e a Ciência. Mas e o outro lado? Surpreendentemente os teólogos independentes defendem a separação entre Religião e Ciência.

Trechos de Francis Clark, teólogo, criticando o dogmatismo cristão:
"Enquanto o Cristianismo conservador desperdiça sua energia em batalhas contra o conhecimento gerado pela ciência, presta menos e menos atenção às necessidades espirituais de seus seguidores".
"A moeda corrente forjada de uma religião dogmática, interessada na promoção do dogma como um fato, diminuiu muito a dimensão desta própria religião".
"A finalidade da religião é elevar a nobreza do espírito dentro da humanidade e ensinar-nos que há uma "justiça" no universo. Esta finalidade é encontrada com o mito, não com o dogma. Ou, nas palavras de Joseph Campbell, o mito não fornece o significado da vida, ele fornece a "experiência de estar vivo". Discutir o criacionismo em oposição à evolução darwiniana não tem nada a ver com a validade ou força da religião. Como um crente e religioso, eu não estou preocupado em negar a verdade da evolução biológica. Os "deuses" tiveram o direito de dar forma ao universo da maneira que escolheram".

Tenho para mim que os grandes cientistas sabem perfeitamente separar uma coisa da outra. Eles ignoram o dogmatismo religioso e mantêm vivo o seu sentimento de religiosidade. Mas também gostam de uma boa briga, e no calor da luta deixam escapar, de vez em quando, umas tiradas não muito científicas.

Escrevi anteriormente uma matéria sobre Ciência e Magia. Agora, que cutuquei a onça com vara curta, falando sobre Religião e Ciência, sinto-me propenso a completar uma trilogia, com um artigo sobre Magia e Religião - se a onça não se mostrar muito brava. Mas eu também sei brigar.

terça-feira, 9 de fevereiro de 2010

Entropia e Gravidade

Entropia pode ser definida, grosso modo, como a medida da desordem de um conjunto de partículas. O conceito nasceu e evoluiu com as leis da termodinâmica, e foi amplamente confirmado na prática, com as chamadas "máquinas térmicas". Basicamente, a termodinâmica sustenta que, em um sistema fechado, a entropia só pode aumentar - nunca diminuir.

O exemplo clássico é o de uma caixa fechada, com uma divisão central; um lado contém um gás e no outro existe o vácuo. Quando se remove a divisão, o gás preenche os dois lados igualmente, perdendo temperatura, pressão e densidade. Sem alguma influência externa, o processo é irreversível e significa um aumento da entropia do sistema (que se tornou mais desordenado quando dois ambientes distintos se fundiram em um só).

Bem, eu resolvi repetir a experiência, mas nos meus próprios termos. Enchi um lado da caixa com hidrogênio, adicionando um pouco de hélio, CO e outros gases, para dar à mistura um pouco mais de densidade sem aumentar a temperatura; mantive o vácuo no outro lado. Quando removi a divisória, realmente alguns átomos migraram para o lado do vácuo. Mas a grande maioria preferiu se agrupar numa espécie de nuvem, no centro do lado original.

Ah, esquecia de mencionar alguns detalhes: a mistura de gases estava muito rarefeita e próxima do zero absoluto, e a minha caixa media uns 4.000 anos-luz de lado. Se você tiver um bom telescópio e apontá-lo na direção da fivela do cinturão de Órion, poderá ver a nebulosa formada pela minha experiência. Mas não espere ver a caixa: eu a removi há uns dois ou três milhões de anos.

A única diferença básica entre o meu experimento e os de laboratório é que nestes não há espaço suficiente para que a gravidade predomine sobre as demais formas de energia; quando as forças de atração superam as de repulsão, os resultados são opostos. Confira em:

http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo1/modulo5/topico1.php

Mas isso não invalida as leis da termodinâmica. Basta considerar a gravidade como um tipo de energia negativa, e as equações continuarão válidas - assim na Terra como no Céu.

Ou, pelo menos, deveríamos afirmar que a entropia, em seu conceito atual, só se aplica em sistemas com energia predominantemente positiva.

Muitos cientistas renomados já emitiram a opinião de que a gravidade é realmente uma forma negativa de energia - entre eles o próprio Stephen Hawking.

quarta-feira, 3 de fevereiro de 2010

Quo Vadis?

Houve época em que minha fome de leitura era insaciável. Desde os gibis infantis até a Bíblia, passando por obras de divulgação científica e de ficção, tudo era devorado. Os versos brancos que se seguem nasceram de uma combinação eclética de leituras de minha adolescência: "Nascimento e morte do Sol" (George Gamow), "Quo Vadis?" (Henryk Sienkiewicz) e o Livro do Gênesis, tudo temperado por um crescente interesse pela teoria do "Big Bang".

Quo Vadis?

Há tanto tempo...
Tanto, tanto tempo passou sobre tudo...
Tudo esvaiu-se na fumaça,
No pó,
No passado;
Tudo tornou-se neblina na lembrança dos homens,
Tornou-se tudo neblina na memória da eras,
Do espaço,
De Deus.

Nada existia então.
Não existia a Vida,
Nem o Tempo,
Nem o Espaço:
In principio erat Verbo.
E eis que surgiu um ponto,
Um ponto geométrico,
Sem dimensões;
Um nada.
Mas, nesse nada,
Rugia tudo:
Rugia o Tempo, na ânsia de marcar a sucessão das Eras;
Bramia o Espaço, querendo medir a distância entre os seres;
Gritava a Vida, aspirando a determinar a soberania do Amor.

E o ponto explodiu em fulgurações cintilantes
Que levavam consigo o Tempo,
O Espaço
E a Vida.
E surgiram majestosas as galáxias,
E os sóis,
E os planetas.

Surgiu a Terra.
A Terra era informe e nua, e o espírito de Deus pairava sobre as águas.
E nas águas, a Vida fundou seu reino;
E vieram os peixes,
E os anfíbios,
E os répteis ,
E os mamíferos.

Surgiu o Homem.
Surgiu, então, na Terra, uma centelha da divina sabedoria na inteligência do Homem.
E vieram os povos,
E vieram as nações,
E as civilizações;
E veio também a paz,
A amizade,
A fartura
E o amor;
Mas veio também a fome,
A guerra,
A miséria
E o sofrimento.
E eis que chegamos hoje à encruzilhada fatal:
Quo vadis, Homo?
Aonde vais, Homem?
Aonde vais?


Hoje, tantos anos depois, tenho minhas dúvidas quanto à validade da teoria do Big Bang. Mas isto fica para outra ocasião.

terça-feira, 2 de fevereiro de 2010

A Revolução Tecnológica

Parte 3- Os Profetas

Para concluir esta matéria, busquei alguns exemplos de antecipação na área da tecnologia, e optei por dois deles: um na área do conhecimento lógico e outro no terreno das especulações futurísticas. O leitor decidirá qual tipo de "insight" é mais válido.

a) Um profeta científico.

Em 1945, doze anos antes do lançamento do Sputnik I, Arthur C. Clarke publicou, no "Wireless World", sua idéia de usar satélites geoestacionários como elos de uma cadeia global de telecomunicações. Ainda demoraria uns 20 anos para que os primeiros satélites geoestacionários fossem lançados. Mas, afinal, o que são satélites geoestacionários?

A Terra gira sobre seu eixo em 23 horas, 53 minutos e 4 segundos. Durante esse tempo, ela se desloca em sua órbita, e precisa de mais 6 minutos e 56 segundos para "ver" o Sol na mesma posição do céu. Isso perfaz as 24 horas de duração do dia.

Os primeiros satélites lançados tinham órbitas muito baixas - uns 6.700 km de raio (330 km de altura), logo acima do limite da atmosfera. O Sputnik I girava em torno da Terra em uns 100 minutos, mais ou menos.

A Lua, a 380.000 km da Terra, leva 27,3 dias para completar sua órbita. Ambos, a Lua e o Sputnik, obedecem à terceira lei de Kepler: quanto maior o raio da órbita, mais tempo leva o objeto para completar sua revolução. Portanto, existe entre as duas órbitas uma terceira que corresponde a uma revolução por dia.

Na verdade, existe uma infinidade de órbitas cujo período é igual ao da rotação da Terra. Sua distância média é de 42.164,175 km (relativamente ao centro da Terra). São chamadas "órbitas geossincrônicas". Um satélite geossincrônico passará, todo dia à mesma hora, sobre o mesmo ponto da superfície terrestre.

Se, além disso, a órbita estiver no plano do equador, o satélite estará sempre nas proximidades da vertical de um ponto fixo no equador. Ele poderá variar sua posição, indo para o leste quando estiver mais próximo da Terra (perigeu), ou desviando-se para o oeste quando estiver mais longe (apogeu).

Mas se a órbita for perfeitamente circular o satélite permanecerá sempre sobre o mesmo ponto do equador terrestre, como se estivesse grudado no céu ou espetado na ponta de uma torre de 35.500 km de altura. Ele é um satélite geoestacionário. Portanto, basta apontar uma antena para o satélite para manter um contato permanente com ele.

Três satélites geoestacionários em posições equidistantes poderiam dar cobertura total a 90% da superfície terrestre, com a vantagem de poderem trocar dados entre si. Em síntese, essa foi a proposição de Arthur C. Clarke em 1945.

Hoje, a órbita geoestacionária (repleta de satélites de telecomunicação) é conhecida como "Cinturão (ou Anel) de Clarke". E se você observar a direção das antenas parabólicas nos telhados das casas e edifícios, saberá para onde apontar seu telescópio - de dia ou de noite - para achar o satélite.

Em 1976, os dez países do mundo que são cortados pela linha do Equador (Brasil, Equador, Gabão, Congo, Indonésia, Quênia, Somália, Uganda, Zaire e Colômbia) se reuniram em Bogotá e emitiram uma declaração na qual reafirmaram sua soberania sobre os segmentos da órbita sobre seus territórios. Pouco conseguiram além de concessões pífias, tipo "tome esse pirulito, menino, e pare de reclamar".

Desde então, o Brasil tem desenvolvido seu próprio programa de satélites e já temos diversos geoestacionários, principalmente no programa Brasilsat / Star One. A órbita é tão disputada que, dos 700 satélites atualmente em operação, uns 500 estão nela. O congestionamento da órbita já é uma preocupação global.


b) Um profeta... profeta.

Em 1946, Murray Leinster (pseudônimo de William Fitzgerald Jenkins) publicou seu conto "Uma lógica chamada Joe". Vejamos alguns trechos, extraídos do "site" blogs.technet.com/gebara:

Trecho: "Mas além disso, se quiser saber a previsão do tempo ou quem ganhou hoje a corrida em Hialeah ou qual foi a mulher que dividiu com o presidente Garfield a administração da Casa Branca durante aquele período de governo ou o que é que a firma de fulano ou beltrano está liquidando hoje, isso também aparece no vídeo."

Trecho: "A matriz do receptor é um enorme prédio que contém todos os fatos desde a criação do mundo e qualquer programa de televisão que já foi gravado até hoje — e está ligado a tudo quanto é receptor do país inteiro — e qualquer coisa que você queira saber, ver ou ouvir, é só apertar a tecla e lá está."

Trecho: "Também faz operações de matemática para você, funciona como guarda-livros, farmacêutico, físico, astrônomo, vidente e, de quebra, como Consultório Sentimental".

Trecho: "Será que você não sabe, xará, que há anos ela vem fazendo o serviço de contabilidade de tudo quanto é firma? Se encarrega da distribuição de noventa e quatro por cento dos programas de televisão, das informações sobre o tempo, horários de vôos, liquidações especiais, oportunidades de empregos e notícias; trata dos contatos pessoais por telefone e grava todas as conversas e fechamentos de negócios — ouça, xará! As lógicas modificaram o nosso sistema de vida. São a própria civilização!"

Trecho: "Tirando esse troço de circulação, vamos voltar a uma espécie de mundo que nem se sabe mais como funciona!"

Trecho: "Lá por mil novecentos e tanto, o cara tinha que usar máquina de escrever, rádio, telefone, telex, jornal, biblioteca pública, enciclopédias, arquivos comerciais, catálogos, sem falar nos serviços de recados, advogados de consulta, farmacêuticos, médicos, dietistas, funcionários, secretárias — só para anotar o que queria lembrar e para ficar sabendo o que outras pessoas tinham dito a respeito do assunto que lhe interessava; para transmitir o que houvesse dito a alguém e, depois, comunicar-lhe a resposta recebida. A gente, em compensação, só precisa das lógicas. Tudo o que se quiser saber, ver, ouvir ou conversar com alguém, basta apertar o teclado. Agora, é só desativar o sistema e tudo vai para o beleléu."

Qualquer semelhança com a Internet é mera coincidência. Ou será que não é?

Aliás, Joe era um computador, desculpem, uma lógica doméstica defeituosa: veio da fábrica com uma falha nos filtros de segurança, que lhe permitia contornar as barreiras impostas pela rede: senhas e protocolos de segurança não eram obstáculos. Leinster também antecipou os hackers, pelo jeito...

Leinster morreu em 1975, quando a sua profecia se tornava, a cada dia, menos profecia e mais realidade.

Referência:
LEINSTER, Murray. Uma lógica chamada Joe. In ASIMOV, Isaac; WARRICK, Patricia S.; GREENBERG, Martin (orgs.) Máquinas que pensam. Tradução de Milton Persson. Porto Alegre: L&PM, 1985.
blogs.technet.com/gebara


Operação tapa-buraco.
Antes de fechar a matéria, peço licença para incluir alguns fatos pertinentes, que me escapuliram entre as sinapses da memória:
- As perdas trágicas de vidas nos acidentes ligados à exploração do espaço (400 ou mais fatalidades).
- As conquistas na exploração submarina, lideradas por Jacques Cousteau.
- Os acidentes envolvendo submarinos e ogivas nucleares.
- O acidente com a cápsula de césio, em Goiânia.
Aos amigos que me deram sugestões ou teceram comentários sobre esta extensa matéria, meu muito obrigado. Valeu!