quinta-feira, 27 de novembro de 2014

LUZ POR TODO O LADO


Meu artigo no último As Artes entre as Letras:

Fiat lux! No início foi a luz por todo o lado, a luz que vai ser celebrada ao longo de 2015 – Ano Internacional da Luz.  A luz é o nome genérico que podemos dar ao campo unificado, incluindo o campo electromagnético que é em vibração a luz propriamente dita, que deve ter preenchido todo o Universo a partir do momento inicial do Big Bang, há cerca de treze mil milhões de anos.

Pouco depois desse instante fundador, essa luz começou a transformar-se em  partículas: os quarks, os electrões e os neutrinos, as partículas que hoje supomos fundamentais de que afinal tudo no nosso mundo é feito. Sim, não há nada conhecido no mundo material que não seja feito de quarks, electrões e neutrinos. Os quarks e os electrões têm carga, positiva ou negativa (os electrões são só negativos), o que basta para poderem trocar luz entre eles, assegurando a sua relação (por exemplo, os electrões repelem-se entre si, mas já são atraídos por quarks positivos). Em escassos três minutos, os primeiros três minutos, passaram a existir núcleos atómicos, que são conjuntos de agregados de três quarks (os protões e os neutrões, os primeiros carregados positivamente e os segundos neutros, como o nome indica). Mas foi preciso esperar 300 000 anos para que se formassem por todo o lado do Universo os primeiros átomos, os átomos dos elementos químicos mais leves – principalmente, hidrogénio e hélio.

Esse processo ocorreu quase instantaneamente, quando o Universo, a expandir e a arrefecer desde o seu início, chegou a uma temperatura em que era preferível aos electrões, negativos, “casarem-se” com os núcleos atómicos, positivos, para formar os átomos, que são neutros. Os átomos podem emitir ou absorver luz, com desexcitação ou excitação dos electrões em torno dos núcleos, mas apenas luz de certas energias (este é um conteúdo essencial da teoria quântica que explica com enorme êxito a estrutura atómica). O Universo passou então e de repente de uma situação em que era completamente opaco – a luz era emitida e recolhida, não podendo progredir muito – para uma situação em que a luz se podia propagar indefinidamente: passou a ser transparente. Desse momento ficou por todo o Universo uma radiação que hoje está na banda das microondas mas que já teve menor comprimento de onda (o comprimento de onda está associado à energia, a radiação num universo mais frio é menos energética). Chamamos a tal “fóssil” que ficou do momento da formação dos átomos “radiação cósmica de fundo”. Vivemos no interior dessa radiação, que é inescapável: o universo é um gigantesco “banho” de microondas. Como as microondas são uma forma de luz, embora invisível, existe luz por todo o lado.

Mas no céu há também pontos que, sendo emissores de luz visível, nos maravilham os olhos. As câmaras fotográficas que são os nossos olhos desenvolveram-se, ao longo do lento percurso da evolução biológica, para aproveitar ao máximo a luz que a nossa estrela emite em maior quantidade. Outras estrelas emitem luz como o Sol, ou de modo parecido com o Sol (algumas surgem-nos com outras cores, por exemplo vermelhas ou azuis, por serem mais frias ou mais quentes do que o Sol). Tanto o Sol como as outras estrelas emitem, além de luz visível, luz invisível, luz infravermelha, luz ultraviolenta, microondas e ondas de rádio, raios X e raios gama.  Toda essa luz é radiação electromagnética, sendo a única diferença o seu comprimento de onda: as microondas têm um comprimento de onda maior do que a luz visível. Felizmente que a nossa atmosfera filtra as radiações mais perigosas como os raios X e os raios gama (de outro modo, não estaríamos aqui a contemplar as estrelas!). Algumas das estrelas maiores – as chamadas supergigantes vermelhas – explodem violentamente espalhando o seu invólucro pelo cosmos e deixando à vista o seu caroço. Naquilo que espalham estão os núcleos mais pesados, aqueles que só podem ser feitos nas estrelas, como é o caso do carbono, que entra profusamente nas moléculas de que somos feitos tal como toda a vida tal com o a conhecemos e, nesse sentido, somos “filhos das estrelas”. O que está lá dentro da supergigante vermelha que explodiu, uma explosão conhecida por supernova?  O caroço se for suficientemente denso poderá ser um buraco negro, um abismo do espaço-tempo (o espaço, ensinou-nos Einstein, está ligado ao tempo, assim como a matéria está ligada à energia) de onde nada sai, nem sequer a luz. É, de resto, por a luz não poder sair desse buraco, mas só entrar nele, que se chama buraco negro. No cosmos vem luz de todo o lado, excepto dos buracos negros.

No  filme recentemente estreado em Portugal Interstellar da autoria do realizador anglo-americano Christopher Nolan e que beneficiou da ajuda do físico norte-americano Kip Thorne como conselheiro científico, desempenha um papel determinante no enredo um buraco negro gigante chamado Gargântua, nome dado pelo escritor francês quinhentista François Rabelais a um gigante num seu romance. De facto, para além de sabermos que os buracos negros existem uma vez que existem suficientes provas da precipitação de matéria e de energia sobre esses sorvedouros cósmicos, não sabemos muito sobre buracos negros. Não há, felizmente, nenhum nas proximidades no nosso sítio da Galáxia (ou Via Láctea), embora se pense que deva haver um, e bem grande, no centro dela, em torno do qual o nosso Sol circula. Podemos, portanto, especular sobre viagens para o interior do buraco negro, não sendo o referido filme a primeira vez em que isso é feito. Tanto quanto sabemos tal representa o fim do viajante. Sentirá forças gravitacionais terríveis e será literalmente amassado logo que passe o horizonte, ou circunferência de não retorno, na periferia do buraco negro. Mas há quem especule que do outro lado do buraco negro pode existir uma saída: um buraco branco. Se um buraco negro é um sítio onde tudo entra, um buraco branco é um sítio de onde tudo sai. A junção de um buraco negro com um buraco branco seria uma espécie de túnel no espaço-tempo, um atalho no nosso Universo ou quiçá a passagem de um Universo para outro. Não havendo dados que permitam fundamentar conclusões científicas, a ficção  é perfeitamente livre. O filme Interstellar é boa ficção científica, pois atende à ciência naquilo que pode de uma forma assaz inteligente, mas larga-a quando a entende largar, dando espaço à fantasia do argumentista.

Os buracos brancos existem? De certo modo, vivemos no interior de um. O Universo criado pelo Big Bang é uma boa exemplificação de um buraco branco. O surgimento primeiro da luz e depois da matéria em todo o lado ilustra o conceito de buraco grande. E o que existiu antes do buraco branco? Será que existiu um Universo anterior que colapsou num buraco negro, dando origem ao buraco branco que é o nosso Big Bang?  Boas perguntas para as quais não temos hoje respostas. Mas muito provavelmente, nunca teremos respostas para elas. Há questões que os seres humanos, baseados no seu conhecimento científico do mundo, podem colocar e às quais será talvez impossível encontrar respostas. Como escreveu William Shakespeare no Hamlet: “Há mais coisas, Horácio, no céu e na Terra do que sonha a tua filosofia”.

3 comentários:

  1. Olá o meu nome é João Bazilio e queria referir que no livro " Breve História do Tempo" do autor Stephen Hawking os buracos negros não são tão negros como se pensava porque emitem radiação para compensar a matéria e luz absorvidas. Obrigado.

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  2. Stephen Hawking, buracos negros. Big Bang, Interstellar,
    - Pura pseudociência.

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    1. Sim para todos aqueles que vão pela via anedótica de confundir ciência com método científico ou pelas clássicos demarcações de ciência (positivismos ou não). Para todos esses, quase toda cosmologia (e não só) desde à décadas é pseudociência.

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