A CIÊNCIA E OS AVANÇOS NO CONHECIMENTO SOBRE O UNIVERSO Fernando Alcoforado* A primeira grande revolução na história da Ciência ocorreu com a quebra do paradígma geocêntrico cuja teoria elaborada pelo astrônomo grego Claudio Ptolomeu no início da Era Cristã defendia a tese de que a Terra está no centro do Sistema Solar, e os demais astros orbitam ao redor dela, inclusive o Sol. Segundo Ptolomeu, os astros estariam fixados sobre esferas concêntricas e girariam com velocidades distintas. Após 14 séculos, a teoria geocêntrica foi contestada pelo astrônomo e matemático polonês Nicolau Copérnico, que elaborou outra estrutura do Sistema Solar, o heliocentrismo. Conforme Copérnico, a Terra e os demais planetas se movem ao redor de um ponto vizinho ao Sol, sendo este, o verdadeiro centro do Sistema Solar. A teoria heliocêntrica foi aperfeiçoada e comprovada por Galileu Galilei, Kepler e Isaac Newton. Atualmente, é a teoria mais aceita na comunidade científica (Ver CROWE, Michael J. Theories of the World from Antiquity to the Copernican Revolution. Mineola, NY: Dover Publications, Inc, 1990). A partir dos estudos de Copérnico e Galileu Galilei, o Universo se tornou cada vez mais conhecido graças ao uso de telescópios cada vez mais poderosos e às viagens espaciais. A Astronomia, que é a ciência que estuda o Universo, os corpos que o constituem, as posições relativas que ocupam, as leis que governam seus movimentos e a evolução que experimentam ao longo do tempo, contribuiu significativamente para o avanço do conhecimento sobre o Universo (Ver AGUIAR, Marcus. Tópicos de Mecânica Clássica. Campinas: UNICAMP, 2010. Disponível no website ). Galileo Galilei construiu sua luneta ou telescópio, como se chamaria mais tarde, que possibilitou descobrir os quatro satélites maiores de Júpiter e sua revolução livre em torno do planeta, além de fazer a primeira indicação dos anéis de Saturno e as manchas solares. Johannes Kepler deu um passo à frente ao formular as leis do movimento planetário, afirmando que os planetas giram ao redor do Sol em órbitas elípticas a diferentes velocidades, e que suas distâncias relativas com respeito ao Sol estão relacionadas com seus períodos de revolução. Isaac Newton expandiu ainda mais o conhecimento sobre o Universo estabelecendo um princípio singelo para explicar as leis de Kepler sobre o movimento planetário: a força de atração entre o Sol e os planetas (lei da gravitação universal). A espectroscopia estelar, a construção dos grandes telescópios que sempre proporcionaram avanços e descobertas incríveis do Universo, a substituição do olho humano pelas fotografias e os objetivos de sistematização e classificação fizeram a Astronomia evoluir mais nestes últimos cinquenta anos do que nos cinco milênios de toda sua história. Em consequência do desenvolvimento tecnológico da segunda metade do século XX, Astronomia sofre tão grande mudança nos seus métodos que ela deixa o seu aspecto de ciência de observação para se tornar, também, uma nova ciência experimental, onde aparecem inúmeros ramos. O avanço do conhecimento em Astronomia possibilitou estabelecer conjecturas sobre a origem do Universo que teria surgido através do Big Bang, identificar a existência de um enorme buraco negro no centro da Via Láctea, a descoberta da água em Marte, o rebaixamento de Plutão para planeta anão, a existência de exoplanetas similar à Terra fora do sistema solar, bem como a descoberta de matéria e energia escura no Universo. 1
As viagens espaciais voltadas para a busca do conhecimento do Universo contribuíram para muitas invenções no século XX como, por exemplo, os foguetes, cápsulas espaciais e satélites artificiais. Adicionalmente, podem ser citados os microchips (usados em todos os aparelhos eletrônicos criados graças aos computadores de assistência de voo espacial), termômetros (capazes de medir a temperatura usada em astronáutica para monitorar e localizar o nascimento de estrelas), aparelhos invisíveis (materiais cerâmicos transparentes que foram criados como proteção contra uma possível radiação solar), objetos sem fio (que podem funcionar sem o uso de cabo de alimentação criado graças à tecnologia desenvolvida para naves espaciais), “joysticks” (ferramenta utilizada nos jogos de vídeo empregada pela primeira vez no Apollo Lunar Rover, uma nave espacial), televisão por satélite (sinais de satélite projetados e melhorados para reduzir a interferência desde o envio do sinal de satélite com uma qualidade muito melhorada), detectores de fumaça (criado para a pesquisa astronáutica que foi uma grande invenção que tem salvado muitas vidas em qualquer espaço público), filtros para a água (primeiros tecidos de purificação de água projetados para uso por astronautas no espaço que, mais tarde, resultaram em filtros conhecidos de nossas casas), isolantes (criados para nave espacial usados em materiais refletores e, depois, empregados em edificações) e roupa de astronauta (tipo de tecido que tem sua origem nos trajes desenhados para astronautas). Outro grande avanço do conhecimento em Astronomia ocorreu, mais recentemente, com a descoberta de que o Universo é composto de 73% de matéria escura e 23% de energia escura, enquanto o restante composto por galáxias, estrelas, planetas, etc.corresponde a 4% de todo o Universo (Ver PANEK, Richard. The 4% Universe. Boston e New York: Mariner Books, 2011). As hipóteses da matéria e energia escuras é um modelo cosmológico recente, que entrou em cena para quebrar o paradigma relacionado com o modelo cosmológico padrão, dado que diversos resultados observacionais apontavam uma grande falha nas previsões tomando por base este modelo. A primeira das duas hipóteses a surgir foi a de matéria escura, com Fritz Zwicky, em 1933. Por seus resultados, a velocidade das galáxias era tal que sua atração gravitacional, calculada a partir da sua massa visível, era insuficiente para se formar um sistema ligado, tal qual se observava. Zwicky propôs, então, que existia uma porção de matéria extra que não era visível: a “matéria escura”. Em 1970, um grupo de astrônomos, liderados pela astrônoma Vera Rubin, fez uma série de medidas muito precisas que abalaram de vez as anteriores estruturas teóricas cosmológicas. Tais medidas indicavam que a velocidade de rotação nas galáxias, a partir de certo ponto, era aproximadamente constante e não decrescia com o inverso da raiz quadrada do raio, tal qual previa a física newtoniana. Então, a ideia de matéria escura surgiu com mais vigor e seriedade, sendo uma pesquisa de fronteira nos dias de hoje. Na década de 1990, duas equipes independentes de astrofísicos voltaram seus olhos para distantes supernovas (nome dado aos corpos celestes surgidos após as explosões de estrelas com mais de 10 massas solares, que produzem objetos extremamente brilhantes, os quais declinam até se tornarem invisíveis, passadas algumas semanas ou meses) para calcular a desaceleração. Para sua surpresa, eles descobriram que a expansão do Universo não estava diminuindo, e sim acelerando. Algo devia estar superando a força de gravidade, que é consequência de uma nova forma de matéria que os cientistas chamaram de “energia escura” que também não foi detectada até agora e a teoria atual não consegue explicar. A matéria escura atrai e a energia escura repele, ou seja, a matéria escura é usada para explicar uma atração 2
gravitacional maior do que a esperada, enquanto a energia escura é usada para explicar uma atração gravitacional negativa. Sobre a questão da energia e matéria escura, há o fato novo de que a Energia Escura estaria comendo a Matéria Escura. Isto significa dizer que o espaço pode se tornar mais vazio. Uma sugestão tentadora que a matéria escura pode estar mudando lentamente para a energia escura foi descoberto por uma equipe de cosmólogos no Reino Unido e Itália. Enquanto a natureza específica da interação que dirige a conversão não é conhecida, o processo poderia ser responsável pela desaceleração do crescimento das galáxias e outras estruturas em larga escala no Universo através dos últimos oito bilhões de anos. Se a conversão continuar no ritmo atual, o destino último do Universo como um lugar frio, escuro e vazio poderia vir mais cedo do que o esperado. Os cosmólogos Valentina Salvatelli, Najla Said e Alessandro Melchiorri, da Universidade de Roma, juntamente com David Wands e Marco Bruni na Universidade de Portsmouth informaram que a conversão de matéria escura em energia escura é muito lento (Ver o artigo A Energia Escura está comendo a Matéria Escura? de Riis Bachega disponível no website ). Se continuar no ritmo atual, todo o Universo terá decaído em energia escura em cerca de 100 bilhões de anos. Se a energia escura está crescendo e matéria escura está evaporando, vamos acabar com um grande e vazio no Universo com quase nada nele. *Fernando Alcoforado, 76, membro da Academia Baiana de Educação, engenheiro e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (P&A Gráfica e Editora, Salvador, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012) e Energia no Mundo e no BrasilEnergia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015). Possui blog na Internet (http://fernando.alcoforado.zip.net). E-mail:
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