universo: estudando suas teorias, desvendando seus mistérios

Transcrição

CADERNO DE FÍSICA DA UEFS 12 (01): 79-101, 2014
UNIVERSO: ESTUDANDO SUAS TEORIAS, DESVENDANDO
SEUS MISTÉRIOS
UNIVERSE: STUDYING THEIR THEORIES, UNRAVELING ITS MYSTERIES
Josiane Mediato1, Huemerson Maceti2, Celso Luis Levada3, Ivan José Lautenschleguer4
1 –FHO|Uniararas – Graduada do Curso de Química
2- FHO|Uniararas / Colégio Puríssimo Coração de Maria
3- FHO|Uniararas / AFA – Academia da Força Aérea
4- FHO|Uniararas
Av. Dr. Maximiliano Baruto 500 – CEP: 13607-339 – Araras (SP), Brasil.
Grupo de Ensino de Ciências – ISE/UNIARARAS – [email protected]
Esta artigo (revisão de literatura) tem como objetivo sanar dúvidas acerca da origem do universo e da vida,
detalhando os elementos químicos, as reações e o que realmente o compõe. Sobre esse assunto ainda pairam
perguntas a serem respondidas e muitas descobertas para serem feitas. Nesse trabalho explicaremos a sua origem, as
teorias de sua criação, sua evolução, a formação dos planetas, das galáxias. Entre outros inúmeros questionamentos
que ainda não foram solucionados. Devido a necessidade de se compreender o todo que originou a vida, este tema
escolhido para estudo torna-se oportuno e atual diante da incógnita que ele ainda representa.
Palavras-chave: Universo. Origem. Vida.
This article (literature review) aims to answer questions about the origin of the universe and life, detailing the
chemical elements, reactions and what really makes it up. On this subject still loom questions to be answered and
many discoveries to be made. In this work we explain its origin, theories of its creation, its evolution, the formation
of planets, galaxies. Among countless other questions that have not yet been solved. Because of the need to
understand that all life originated, chosen for this study theme becomes timely and current before the unknown that
he still is.
Keywords: Universe. Origin. Life.
INTRODUÇÃO
O universo em toda a sua magnitude é algo esplendoroso, incrível, de uma beleza inquestionável e
principalmente intrigante. Como ele foi formado e a partir do que ou de onde ele passou a existir são
apenas algumas das perguntas que brotam instantaneamente a todos que questionam sua real origem, e
qual o papel de cada ser humano que a cada dia é envolvido por ele1.
O principal objetivo desse trabalho é sanar algumas dúvidas dos seus admiradores, seus
dependentes e de alunos acerca da origem do universo e da vida como a conhecemos, além de detalhar
quais os elementos químicos, as reações e o que realmente compõe todo o universo. Em torno desse
assunto ainda pairam muitas dúvidas a serem respondidas e muitas descobertas para serem feitas e devese deixar claro que o material apresentado trata de “modelos” científicos2.
Nesse trabalho tentaremos apresentar aos alunos quais os modelos sobre a origem do universo, as
teorias de sua criação, sua evolução, a formação dos planetas, das galáxias, incluindo a Via Láctea1.
Devido a necessidade de se compreender o todo que originou a vida, este tema escolhido para
estudo torna-se oportuno e atual diante da enorme incógnita que ele ainda representa, além de ser um
apetitoso “cover” a ser servido para os alunos do ensino médio, antes de aulas de física ou química, faz
com que os alunos passem a compreender melhor os ensinamentos dessas duas disciplinas. Solucionar
79
Mediato et all
todo o mistério que o envolve, além de estimulante, pode vir a contribuir para um grande avanço na
tecnologia e consequentemente em uma melhor qualidade de vida3.
Diante desse misto de emoções e perguntas que ele causa a todos que por algum instante que seja,
parem para observá-lo, torna-se justificável o motivo de um tema tão interessante ser passivo de mais uma
dissertação a seu respeito4.
O estudo feito trará algumas respostas para esses inúmeros questionamentos, onde se poderá
através dos tópicos, estudar as teorias acerca de seu nascimento, a contextualização da teoria mais aceita
pela ciência o “Big Bang”, e o papel do ser humano junto desse todo, bem como a conclusão obtida
através de meses de trabalho na tentativa de torná-lo mais acessível, colaborando assim para que se torne
mais fácil sua compreensão aos que o admiram, e também a todos aqueles que apesar de fazer parte deste
universo, não tem a intenção de estudá-lo mais afundo2.
Para se conseguir entender, e assimilar melhor o assunto, daremos início mostrando um breve
histórico de algumas teorias, mitos e lendas que foram criadas por diversos povos, línguas e nações acerca
de sua origem4.
MITOS DE CRIAÇÃO DO UNIVERSO
A necessidade de se descobrir o “tudo” que originou a vida, fez com que os seres humanos
independente de raça, língua ou nação buscassem incessantemente maneiras de explicar sua origem e as
respostas para as perguntas de todos os porquês de seu nascimento. Foi então na religião que a maioria
dos povos baseou a criação de seus mitos, colocando como centro um deus, ou vários deuses1.
Os mitos em sua composição são geralmente religiosos, e demonstram a maneira variada, com que
as várias civilizações abordam o mistério que paira em torno da criação, pois é através deles que a cultura
de cada povo procura anunciar sua realidade, criando uma relação entre aquilo que se compreende e o
incompreensível.
Ao citar sobre a composição de mitos Gleiser1 relata o seguinte: “Mitos são histórias que
procuram viabilizar ou reafirmar sistemas de valores, que não só dá sentido, à nossa existência como
também servem de instrumento no estudo de uma determinada cultura”.
Os mitos, em geral, se dividem em duas partes, onde alguns povos admitem a existência do
Universo, a partir de um ponto inicial e os povos que acreditam que não exista um ponto de partida, e sim
que o Universo sempre existiu e sempre existirá, tornando-se algo infinito.
Na verdade as civilizações que assumem em seus mitos a existência do Universo a partir de um
ponto inicial são inegavelmente mais comuns, principalmente por colocarem um criador (Deus) como
esse ponto de partida. Isso tanto é verdade, que para os povos ocidentais, o mito da criação do Universo
mais comum é aquele encontrado na bíblia no livro de Gênesis2 no capítulo 1, versículos de 1 a 9:
No princípio, Deus criou os céus e a terra. A terra estava informe e vazia; as trevas
cobriam o abismo e o Espírito de Deus pairava sobre as águas.
Deus disse: “Faça-se a luz!” E a luz foi feita. Deus viu que a luz era boa, e separou a
luz das trevas. Deus chamou a luz DIA, e ás trevas NOITE. Sobreveio a tarde e depois
a manhã: foi o primeiro dia.
Deus disse: Faça-se um firmamento entre as águas, e separe ele uma das outras. Deus
fez o firmamento e separou as águas que estavam debaixo do firmamento daquelas
80
Universo: estudando...
que estavam por cima. E assim se fez. Deus chamou ao firmamento CÉUS. Sobreveio
a tarde e depois a manhã: foi o segundo dia.
Deus disse: “Que as águas que estão debaixo dos céus se ajuntem num mesmo lugar, e
apareça o elemento árido.” E assim se fez. Deus chamou ao elemento árido TERRA, e
ao ajuntamento das águas MAR. E Deus viu que isso era bom.
Como se é observado claramente neste mito, o Deus que deu início a essa criação, esta no centro
como o ponto de partida, utilizando de palavras que dão vida ao Universo e a tudo mais que esta contido
nele. O início do período de criação se concretiza através da desunião que se dá entre os extremos, neste
caso o DIA e a NOITE, que acabam por inaugurar a contagem do tempo1.
Diferentemente do mito citado acima, em que trata da criação do mundo a partir de um ponto
inicial, sendo, um Deus que em sua ‘infinita’ bondade criou o universo, existem outros mitos que relatam
o contrário, relatam esse nascimento a partir do momento em que a ordem surge do caos, ou seja, essa
ordem se dá através da ação recíproca entre duas forças opostas. Esse tipo de suposição pode ser relatado
claramente em um mito taoísta1, escrito em torno de 200 a.C.:
No princípio era o Caos. Do Caos veio a pura luz que construiu o céu. As partes mais
concentradas juntaram-se para formar a Terra. Céu e Terra deram vida ás 10 mil
criações [natureza], o começo, que contém em si o crescimento, usando sempre o céu
e a Terra como seu modelo. As raízes do Yang e do Yin – os princípios do masculino
e do feminino – também começaram no Céu e na Terra. Yang e Yin se misturaram, os
cinco elementos surgiram dessa mistura e o homem foi formado. [...] Quando Yin e
Yang diminuem ou aumentam seu poder, o calor ou o frio são produzidos. O Sol e a
Lua trocam suas luzes. Isso também produz o passar do ano e as cinco direções
opostas do Céu: leste, oeste, sul, norte e o ponto central. Portanto, Céu e Terra
reproduzem a forma do homem. Yang fornece e Yin recebe.
Nesse mito os opostos que são representados nas figuras de Yin e Yang é a interação entre essas
duas forças distintas, que complementam uma a outra, dando assim origem ao universo1.
Como se sabe, o ato de criar lendas era um hábito em todas as partes do mundo. Conforme os
povos iam criando esses mitos a respeito de sua origem, em lugares distintos e de formas diferentes,
desenvolvia-se em cada um deles, uma forma peculiar de tratar o assunto, porém, embora a distância
física entre esses diferentes povos, fosse bem grande, e a comunicação entre eles fosse praticamente
impossível, muitas vezes surgiram várias semelhanças na maneira que cada civilização elaborava esses
mitos, tanto que na Índia, por exemplo, os mitos que foram criados para a explicação dessa possível
origem do universo, já continham elementos um tanto quanto filosóficos, como também já se observava
nos mitos gregos. Uma prova dessa filosofia empregada nesses mitos é encontrada, por exemplo, em um
mito hindu chamado o “Código de Manu”3, que relata o seguinte:
Este mundo era trevas, imperceptível, sem distinções, impossível de descobrir,
incognoscível, como se estivesse totalmente mergulhado no sono.
Então este grande senhor auto existente indiscernível, manifestou-se, removendo a
obscuridade; indiviso, ele tornou discernível este mundo com as cinco grandes
substâncias e outros elementos.
Ele, que só pode ser apreendido pelo órgão suprassensível, sutil, indiviso, eterno, que
é a essência de tudo, o incompreensível, ele brilhou por si próprio.
Segundo Martins3, neste mito se observa desde o princípio, a existência de um deus supremo e
abstrato, algo que podia ser denominado como “trevas”. Ele está além dos sentidos e do próprio
pensamento; de início é uma unidade, porém, se divide e fragmenta3.
81
Mediato et all
Notoriamente, algo que se torna muito interessante em todos esses mitos, por mais diferentes que
sejam, é que todos eles buscam de uma maneira, muitas vezes incompreensível a nós, de retratar como se
originou tudo. Há mitos nos quais os deuses estão no centro desse princípio de criação, e assim, vão
formulando, organizando o universo, concebendo-os parte por parte. Eles atribuem nome a esses
fragmentos, além de criar os preceitos que devem ser acatados por todos os tipos de fenômenos.
Na citação de Genesis2, por exemplo, citada pouco acima, não é dito abertamente e de forma clara,
mas nota-se que “Deus” atribuiu um nome ao dia e a noite, ao mar e a terra, etc. Nos mitos, assim como
na vida, atribuir nomes, nomear as coisas significa que aquilo que era inexistente tornou–se verdadeiro,
concreto, ou seja, o objetivo foi alcançado e passou então a existir.
É imprescindível que em todos os mitos de origem do universo haja uma organização, sendo esta
essencial para que o mito tenha sentido e torne-se compreensível3.
Ao tentarmos entender a essência contida nesses mitos, se faz necessário que realmente os
tenhamos em conta, e os levemos a sério, pois retratam a tentativa de se compreender aquilo que temos a
capacidade de ver, mas não sabemos como explicar. Ainda que de uma forma não tão precisa e realista, os
mitos são a base com que os filósofos de ontem e a ciência de hoje puderam iniciar os primeiros passos
rumo a observação e ao real entendimento da tentativa de se explicar a origem do TUDO, pois de uma
forma mais do que natural, com o passar do tempo houve uma decadência da religião e um
enfraquecimento desses mitos, que passaram a dar lugar ao pensamento mais filosófico, embora filosofia
não seja totalmente alheia a mitos e religião3.
O TRIUNFO DO SER E DO PENSAR
Em volta a toda religiosidade devotada aos deuses da mitologia grega, foi na própria Grécia que os
primeiros pensadores passaram a filosofar a respeito da origem do universo, tanto que essa filosofia se
divide em duas partes: aqueles que vieram antes de Sócrates (os pré-socráticos), e aqueles que vieram
após ele (os pós – socráticos), dentre aos pré-socráticos podemos destacar dois que realmente deixaram
sua marca na história do estudo da astronomia, são eles: Anaximandro e Anaxímenes.
Embora vissem e estudassem o cosmos de formas distintas um do outro, ambos conseguiam ter
ainda algo em comum em suas teorias: pregavam que tudo havia surgido de uma única matéria primordial
que seria a base fundamental para o surgimento das demais coisas, acreditavam que os elementos
transformavam religiosamente suas características, sendo essa matéria primordial o ponto de partida e
também o fim de tudo, já que a natureza seria eternamente conservada3.
O princípio do qual Anaximandro baseava suas teorias era a visão que tinha a respeito de algo
como infinito e ilimitado. Segundo Martins3, Anaximandro idealizava que a partir do “apeíron” (palavra
grega, traduzida como infinito, ou ilimitado), distinguisse o princípio de quente e frio. A parte fria se
concentrou no centro de tudo, originando a Terra, que foi então envolvida pelo ar, em volta do ar um tipo
de casca cercada por uma esfera de fogo, que após se romperia dividindo – se em círculos que formaram
o sol, a lua e as estrelas; a Terra era úmida, mas o calor do sol secou uma parte que tornou - se sólida,
enquanto que o restante dessa umidade transformou - se em mares, e os vapores que a Terra liberava por
conta do calor recebido do sol, produziram os ventos que movimentavam os astros4.
82
Se tentarmos analisar essas informações citadas acima, com o olhar e a mente voltados a época em
que Anaximandro viveu, conseguiremos então enxergar que sua teoria para explicar a origem do universo
é um tanto quanto ousada, e digna de total admiração, já que foi a partir daí que quebrou-se o vínculo que
existia em torno da tradição mitológica, e pode-se então aplicar um olhar mais clínico e realista para tudo,
e a todas as descobertas que estariam ainda por vir3.
Outro filósofo importante foi Anaxímenes, sobre ele Martins3 relata o seguinte:
Para ele, o princípio material de todas as coisas era o ar. Ao se tornar mais rarefeito,
ele se tornaria fogo; ao se tornar mais denso, produziria nuvens, depois água, terra e
rochas. O frio e o calor não seriam poderes independentes, mas associados ao estado
do ar: o ar, ao se condensar, produziria o frio; e, ao se refazer, produziria calor. Todos
os materiais e todas as coisas viriam, portanto, do ar. Esse ar, para Anaxímenes, é um
elemento que esta se movendo, ou seja, é um princípio dinâmico. O ar não teria sido
produzido por nenhum deus, mas todos os deuses teriam vindo do ar, isto é, ele seria a
origem até mesmo dos deuses.
Anaxímenes acreditava tanto em sua teoria, que a embasava no fato de todos os seres vivos
necessitarem de ar, pois a ausência dele levaria então a óbito, o que classifica então o ar um elemento
essencial para a ocorrência da vida. Ainda segundo Martins3, na visão de Anaxímenes a terra era um disco
achatado, extremamente fino que flutuava pelo universo envolto a ar, e que nunca iria cair por conta da
sua enorme superfície de contato que em contato com o ar, mantinha a terra pairando; isso sem falar, em
sua crença de que o sol e a lua também fossem um tipo de disco fino, porém, feito de fogo, mas que
também flutuava como a terra, o que explicaria então o fato de seus movimentos serem produzidos pelo
ar4.
Um dos grandes homens a deixar também seu nome na história da astronomia foi o matemático,
geógrafo e astrônomo Ptolomeu, ele era um grande admirador de Aristóteles e de suas teorias, tanto que
aperfeiçoou o modelo geocêntrico proposto por ele, elaborando o primeiro sistema planetário
geocêntrico4. Ptolomeu calculou as posições e a velocidade dos planetas e afirmou que eles não se
moviam aleatoriamente, formulando para isso uma teoria um tanto quanto confusa e abstrata que envolvia
epiciclos, mas que, no entanto, foi bem vista pelos pensadores da época, já que lhes transmitia uma certa
segurança a respeito das posições dos planetas, afinal ele admitia que cada planeta se movia na forma de
um pequeno círculo (epiciclo) em volta da Terra, que estava no centro do sistema solar3.
A Figura 1apresenta o modelo de Ptolomeu.
Figura 1: O modelo de Ptolomeu.
83
Mediato et all
Ptolomeu chegou inclusive a propor um modelo matemático do universo, onde se tornava possível
presumir quais as posições dos corpos celestes. Embora o próprio Ptolomeu tenha identificado algumas
falhas na teoria que ele próprio havia criado, já que ele mesmo não encontrava respostas para várias
perguntas, seu modelo persistiu como sendo o correto, já que enquadrava perfeitamente naquilo que a
igreja pregava sobre a criação do mundo4.
Outra maneira de filosofar para entender e explicar a origem do universo, aconteceu também na
Grécia, mas por dois homens completamente alheios a deuses ou a religiões, eram eles Leucipo e
Demócrito, que segundo Martins3 , foram os primeiros a acreditar na existência dos átomos, que eles
consideravam então como partículas que durariam para sempre e que nunca mudariam, se movimentando
naquilo que eles classificaram como vácuo.
A crença nessa existência foi uma separação de águas na concepção que até então, todos os outros
que haviam parado para estudar o universo tinham, de que todo o universo estaria completamente cheio
por matéria1.
Diferentemente daquilo que filósofos como Anaximandro e Anaxímenes acreditavam, Leucipo e
Demócrito afirmavam que entre os átomos existiam diversos tipos distintos, e que tudo o que existe
tornou-se real por conta da junção de 2 ou mais desses átomos, que só então poderiam ser destruídos
através da desunião deles3.
Para eles, o número de átomos existentes eram incontáveis, mas possuíam uma única forma de
agir: mover-se constantemente, em todas as direções, preenchendo assim todos os espaços possíveis,
vindo então a parar somente quando se ligassem a um outro átomo. Uma vez que esses átomos que
estavam transitando por todos os lados nesse vácuo esbarrassem um no outro, algo semelhante a um
gancho os prendia, e assim que essa junção ocorresse dava - se origem a uma determinada substância, que
em contato com um outro tipo de átomo formaria uma terceira, e assim sucessivamente até que todo o
universo fosse criado.
Segundo Martins3, eles achavam que um número incontável de átomos haviam criado a terra, que
por seu grande tamanho aumentava a superfície de colisão desses átomos, aglomerando então cada vez
mais deles, sendo que alguns por conta de suas características eram úmidos e formavam algo semelhante
ao lodo, mas que devido sua grande movimentação se secavam ao ponto de pegar fogo e formar então os
astros3.
Ao relatarem a existência dos átomos (o que convenhamos é um prodígio para aquela época),
Leucipo e Demócrito deram um enorme passo na compreensão da ciência de hoje, embora o que tenham
descoberto fosse só um aperitivo digno de muito mais estudos, já que uma das concepções que tinham
sobre os átomos, era de que eles não possuíam carga, e que o encontro e o ligamento de dois ou mais
deles era um mero acaso atribuído pelo giro constante que eles possuíam, mesmo que se tratasse de um
átomo se ligar a outro com propriedades idênticas4.
A criação dos mundos deu sem intervenção alguma de deuses, ela ocorria de forma independente,
para Matins3 “Esta talvez tenha sido a visão filosófica mais materialista da Antiguidade grega”.
Embora “materialista” a visão que esses atomistas possuíam, foi a grande responsável por
desbancar de vez a fé incorruptível que muitos tinha na religião, além de retirar de uma vez a Terra como
centro do universo. A filosofia empregada por eles foi tão envolvente, que muitos passaram a ser seus
84
discípulos, dando continuidade aos estudos da grande revolução atribuída às descobertas desses átomos,
dentre eles destacavam-se Epicuro e Lucrécio3.
Epicuro tentava em seus estudos explicar todos os fenômenos possíveis, baseados na teoria dos
átomos, e defendia veemente a ideologia pregada por seus mestres3.
Martins3 descreve da seguinte forma aquilo que foi dito por Epicuro a respeito dos objetivos
atomistas:
O objetivo é a tranquilidade que vem do conhecimento. Pois as pessoas que não
conhecem as causas dos fenômenos da natureza acreditam em deuses e ficam sujeitas
ao medo. Pois, acreditando nos mitos, as pessoas podem temer algum castigo eterno, e
ficar sob o domínio de opiniões erradas. Mas, segundo Epicuro, aquele que
compreender e se lembrar sempre dos ensinamentos do atomismo, ficará tranquilo,
sem perturbação, sem medo, sabendo quem tudo ocorre apenas pela reunião e
separação dos átomos, e que nada mais acontecerá de pois da morte.
Enquanto Epicuro falava a respeito do objetivo que existia na filosofia atomista, Lucrécio já
relatava sobre o objetivo final e a finalidade dela, já que ele a olhava como libertação dos seres humanos
que então eram ‘induzidos’ a crer e respeitar aquilo que lhes era pregado nas igrejas, e que sem a
existência de deuses tudo acontecia de forma natural3.
GRANDES PERSONAGENS DA COSMOLOGIA
Desde que o mundo é mundo, e os seres humanos através da evolução passaram a se tornar seres
pensadores e dotados de raciocínio lógico, a origem do universo sempre foi uma questão comum a todos4.
Com o passar dos anos, os homens iam evoluindo sua capacidade cognitiva e com isso sua
habilidade de elaborar respostas para muitos questionamentos, inclusive os que abordavam a origem do
universo1.
A princípio como foi citado pouco acima, cada povo criava suas próprias lendas e a partir desses
mitos tentavam explicar sua origem e a origem do universo também. No entanto, houve uma época em
que meras lendas não sustentavam mais os questionamentos e as curiosidades de muitos, foi então que
começaram a surgir homens corajosos o suficiente para elaborar suas próprias explicações a respeito da
origem da vida, eram eles grandes filósofos como Aristóteles e Platão1.
Mesmo com o nascimento da filosofia e a criação de possíveis respostas para tais questionamentos,
ocorreu então um período no qual as simples suposições feitas até mesmo por esses grandes filósofos já
não surtiam mais o efeito esperado, já que não respondiam de uma maneira lógica e palpável a todas as
perguntas subsequentes daquilo que eles mesmos haviam dito. Tornou-se então necessário criar novas
teorias, e mais do que isso, comprová-las, para que então tivessem credibilidade e se tornassem um fato
verdadeiro e digno de ser repassado às futuras gerações3.
Foi a partir desse período que a razão passou a triunfar e a ciência passou a ser objetivo de muitos,
que buscavam nessa disciplina as respostas mais misteriosas e intrigantes que sempre envolveu a nós e
tudo a nossa volta3.
O primeiro a criar algo e tentar através das provas explicá-lo foi Nicolau Copérnico4.
Copérnico era um astrônomo e matemático polonês, que viveu por volta do século XV a.C., e
havia adotado como ponto de partida para seus estudos, um modelo que já havia sido citado pelos antigos
gregos, o sistema Heliocêntrico.
85
Mediato et all
Diferentemente do que muitos acreditavam (a maioria dos grandes filósofos colocava a Terra
como centro do universo), ele tinha a convicção de que a Terra era só mais um planeta e que o Sol estava
no centro de tudo. Ele baseava essas afirmações nas medições que já haviam sido feitas por Hiparco e
Ptolomeu, argumentando assim que, do ponto de vista matemático, os epiciclos poderiam ser eliminados
se o Sol fosse colocado no centro do Sistema Solar. Isso proporcionou uma maneira mais clara de estudar
o sistema solar, e explicaria mais claramente questões como a rotação dos planetas.
Em seu modelo Copérnico chegou a presumir que o planeta Mercúrio por ser o mais próximo do
Sol levava apenas três meses para dar uma volta completa em torno dele, enquanto que Saturno por ser
um planeta bem mais afastado levaria em torno de 30 anos.
Isso para a época era algo inusitado e impressionante, afinal afirmar que a distância da órbita de
um planeta do Sol, era relativa à duração que esse planeta levaria para dar uma volta completa em torno
dele era sim algo admirável. Tanto que Copérnico foi o primeiro a citar a propriedade rotativa da Terra,
afirmando que ela levava 24 horas para dar uma volta completa em torno de seu próprio eixo.
A Figura 2 apresenta o modelo de Copérnico.
Figura 2: O modelo de Copérnico4.
Um outro astrônomo que marcou com louvor seu nome na história da astronomia foi o príncipe
dinamarquês Tycho Brahe. Esse dinamarquês foi um dos maiores e dos mais importantes astrônomos de
sua época, tanto que recebeu de um rei uma ilha para que pudesse realizar seus estudos astronômicos,
montando lá o mais importante e bem montado observatório da sua época.
Foi nesse observatório que Brahe conseguiu através de simples observações a olho nu (já que não
existiam telescópios e nenhum outro tipo de equipamento que pudesse facilitar seu trabalho) catalogar
planetas, posições de constelações, as órbitas planetárias e até mesmo a explosão de uma supernova com
uma precisão fantástica. Brahe, como estudioso que era, conhecia os modelos que já haviam sido
propostos por Ptolomeu e Copérnico, e decidiu então fazer uma junção desses dois sistemas, originando
então seu próprio modelo, no qual ele colocava o Sol no centro do sistema solar tendo todos os planetas
girando em torno dele, no entanto, excluía a Terra desse modelo afirmando que o Sol e a Lua eram que
giravam em torno dela3.
A Figura 3 apresenta o modelo proposto por Tycho Brahe4.
86
Figura 3: O modelo proposto por Tycho Brahe.
Embora um tanto quanto equivocado no modelo que havia exposto (já que sabemos que todos os
planetas giram em torno do Sol, inclusive a Terra), Brahe era determinado em provar através de suas
observações ao céu a veracidade de suas informações, acreditando que ao recolher as maiores quantidades
possíveis de dados provaria então que ele estava certo. Mas para isso, deveria encontrar alguém que fosse
dotado de plenos conhecimentos matemáticos, para poder arquitetar um novo modelo do Universo através
dos dados que ele já havia colhido.
Foi a partir daí que surgiu o convite para que se iniciasse sua “parceria” com o grande matemático
e obstinado observador do universo Johanes Kepler3.
Johanes Kepler, dispunha a seu favor para desenvolver seus estudos apenas os cálculos
matemático e uma enorme admiração e respeito pelo modelo heliocêntrico de Copérnico. Kepler foi o
grande responsável por elaborar modelos que explicavam os movimentos e as órbitas dos planetas, tanto
que conseguiu estabelecer três leis de movimento planetário que são aplicadas até hoje.
Ele conseguiu desenvolver essas constantes através da grande contribuição que os estudos e dados
obtidos por Tycho Brahe lhe forneceram, sendo todos estes doados pelo próprio astrônomo em seu leito
de morte a Kepler.
Em suas leis Kepler desvendava as órbitas dos planetas em torno do Sol, afirmando que uma força
contida nele atraía os planetas. Kepler optou publicar essas leis em sua maior obra escrita, a chamada “A
harmonia dos Mundos”, pois segundo ele os planetas giravam em torno do Sol de uma forma tão
harmônica que pareciam com uma música.
Ele foi o primeiro a defender que o modelo heliocêntrico se encaixava melhor na maneira de
explicar o funcionamento do universo, embora tenha formulado com louvor suas três leis, a sua busca em
realmente achar a ordem que regia o universo nunca cessou4.
A Figura 4 apresenta o modelo de Kepler, onde a órbita de cada planeta é uma elipse com o sol em
um dos focos.
87
Mediato et all
Figura 4: Modelo de Kepler onde a órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos4.
Outro fato capaz de fazer uma verdadeira revolução na ciência e na maneira de ver o mundo foi a
inserção do astrônomo Galileu Galilei nas histórias da explicação da origem do universo5.
Na virada do século VXII, Galileu mudou completamente a concepção que alguns ainda tinham
sobre a Terra estar no centro do sistema solar, e enterrou de vez a teoria geocêntrica desenvolvida por
Aristóteles. Galileu utilizou das teorias de Kepler e Copérnico para provar que ambos estavam certos e
criar um novo modelo de universo, desta vez baseado em observações que ele próprio fez com seu
telescópio5.
Propondo um método novo, baseado na prática científica, Galileu fez vários experimentos,
observações e medições para poder com precisão formular suas conclusões sobre o universo e seu
comportamento.
Foi através das suas constantes observações ao céu que ele percebeu que o planeta Vênus orbitava
em torno do Sol e que ele possui várias fases e que o Sol estava no centro do sistema solar contendo todos
os planetas orbitando em torno dele. Mesmo com tamanhas descobertas não parou com suas observações
e acabou descobrindo ainda outros grandes fatos como a superfície irregular da lua, a maneira única e
particular com que Saturno se comportava, as manchas existentes no Sol, o numero atordoante de luas
existentes em Júpiter e também a quantidade incrível de estrelas que ainda não haviam sido catalogadas5.
Galileu foi um grande pioneiro, ao inserir na astronomia novos métodos de pesquisa e novos
instrumentos capazes de facilitar e muito a vida de todos os astrônomos posteriores a ele6.
Ele pode sim ser considerado um grande homem, não só pelas incríveis descobertas feitas por ele,
mas principalmente por defender como poucos o seu ideal, afirmando até o fim que o modelo
Heliocêntrico era o verdadeiro, e chegando a literalmente morrer por conta disso, já que foi condenado
pela igreja a passar o resto de seus dias em prisão domiciliar6.
O mais brilhante e incrível dos cientistas que já existiu, foi com certeza Isaac Newton. Newton foi
o responsável por quebrar todos os paradigmas e barreiras do conhecimento humano, e o responsável por
levar a ciência ao patamar mais alto, como a disciplina responsável por responder os grandes
questionamentos da vida4.
Newton em seu inquestionável brilhantismo descobriu e estudou inúmeras coisas que fazem parte
de nosso cotidiano, e ainda conseguiu explicar o mecanismo responsável por fazer com que os planetas
girem em torno do Sol, descobrindo a grande força que age em nosso planeta e responsável por nos
manter fixos sobre o solo. Newton descobriu essa força e a batizou de gravidade.
Responsável por formular todo o alicerce da mecânica, Newton enxergava tudo a sua volta como
uma consequência da ação das forças e através da famosa maçã que Newton observou cair sobre a terra
88
naquela tarde, enquanto descansava, pode concluir a existência da gravidade e a força aplicada por ela,
formulando posteriormente sua famosa Lei da Gravitação Universal6.
Graças a sua lei de gravitação universal Newton conseguiu concluir que a mesma força que era
responsável por atrair objetos ao solo, também era a responsável por manter a Lua em sua rotatividade na
órbita da Terra, tornando – a nosso satélite natural6.
O único problema com que Newton se viu de frente foi o fato de tentar aplicar sua teoria da
gravitação universal para todo o Universo, já que para ele a gravidade possuía uma força atrativa,
teoricamente toda a massa existente do Universo deveria estar colapsada em um grande circulo5.
Newton com sua precisa percepção sabia que isso não era o que acontecia e optou por assumir que
o Universo havia ficado estático. Embora assim como qualquer outro cientista, Newton também se
deparou com algumas perguntas “sem respostas”. Ele conseguiu explicar a partir de suas leis o
funcionamento de nosso universo, tornando se o divisor de águas da ciência.
Gleiser1 cita em sua obra a seguinte frase escrita por Alexandre Pope a respeito de Newton: “A
natureza e suas leis escondiam – se na escuridão. E Deus disse: Faça – se Newton, e tudo se iluminou”.
A ciência pode ser classificada em duas fases, antes de Newton e após sua passagem pela Terra.
Mas um dos grandes cientistas dos tempos modernos e responsável por provar experimentalmente a
gravidade como única força atuante no Universo, com certeza foi Albert Einstein6.
Einstein foi o responsável por criar a teoria mais importante dos tempos atuais, foi ele quem
elaborou a teoria da relatividade geral, propondo uma nova maneira de enxergar e pensar a respeito do
tempo e do espaço. Einstein acreditava que a gravidade era o resultado da curvatura do espaço, que era
então provocada pela massa dos corpos, para ele quanto maior fosse a massa desse corpo, maior seria a
curvatura do espaço6.
Einstein não poupou esforços para provar a veracidade de sua teoria, conseguindo então
comprova–lá ao observar as fotos de um eclipse em que astrônomos captaram estrelas quando o Sol
estava sendo bloqueado pela Lua. Através disso ele conseguiu então comprovar que a massa do Sol
desviava as luzes das estrelas que estavam atrás do Sol6.
Embora tenha conseguido provar sua teoria da relatividade geral, Einstein era ambicioso e queria
ainda muito mais, calcular o tamanho do Universo6.
Gleiser1 falava que Einstein tinha ainda a imensa vontade de calcular o tamanho do Universo,
propondo que se o Universo tivesse uma forma circular, se ele descobrisse a massa dessa bola,
consequentemente descobriria o seu tamanho. Einstein resolveu esse impasse alegando que o Universo
teria de ser estático1.
Mas como já citado, cientistas não estão isentos de se deparar com empecilhos ao elaborarem suas
teorias, e com Einstein essa estatística prevaleceu. Após ter elaborado sua teoria da Relatividade Geral,
ele se deparou com o mesmo problema de Newton e chegou a mesma conclusão que Newton havia
chegado, de que o universo deveria se colapsar em uma grande esfera7.
Foi a partir daí que Einstein no ápice de seu brilhantismo adicionou em sua equação da
Relatividade Geral, uma constante que contrabalanceava a gravidade em termos de distância. No entanto,
poucos anos depois de já ter sua teoria pronta, ele ficou sabendo da descoberta de um outro astrônomo
89
Mediato et all
chamado Edwin Hubble, que através de suas observações pode perceber que o universo estava sim se
expandindo, tendo se iniciado a partir de um único ponto7.
Com isso Einstein percebeu que suas equações previam desde o início esse universo em expansão,
tornando-o o mais importante cientista do século passado8.
EVOLUCIONISMO
Provavelmente todos os seres orgânicos que já existiram nesta terra descendem de
alguma forma primordial, na qual a vida foi anteriormente revelada... Há
grandiosidade nesta visão da vida... que, enquanto este planeta gira, de acordo com a
lei imutável da gravidade, de um começo tão simples, formas infindáveis, as mais
belas e perfeitas, evoluíram e estão ainda evoluindo.5
Charles Darwin
Nada mais apropriado para dar início a um assunto tão abstrato e interessante quanto à evolução,
do que começar citando um pequeno trecho a seu respeito, dito por aquele que é tido como pai dessa
teoria, ninguém menos do que Charles Darwin6.
Quantas vezes nós seres humanos curiosos, buscamos entender a origem de nossas vidas, tentando
buscar no estudo da vida de nossos ancestrais (sejam eles da mesma espécie ou não) as respostas para
tantas dúvidas que insistem em nos atormentar, para conseguirmos entender o que somos hoje, se faz
necessário que compreendamos o que fomos no passado, focando mais do que em nós mesmos, no mundo
repleto de vida que desde sempre nos envolveu7.
Para começarmos a entender essa máquina, perfeita e complexa em seus mínimos detalhes, deve se logo de início se conscientizar de uma coisa: tudo o que existe vida em nosso planeta, inclusive a nós
mesmos, são compostos por moléculas orgânicas, que possuem como base única e principal as ligações
entre átomos de carbono e hidrogênio, denominadas de hidrocarbonetos. Sim esses hidrocarbonetos, em
especial o carbono, tomaram para si o papel principal na química de formação de todo o universo, estando
presente em tudo o que se possa ver, tocar ou sentir5.
No ar que respiramos, na composição do nosso corpo, nos alimentos que ingerimos, em volta das
estrelas que tão lindamente observamos no céu, enfim, em tudo, absolutamente tudo tem como a essência
para a vida (com formas ou estruturas diferentes) as moléculas orgânicas5.
A variação dos tipos de cada uma delas, e as milhares de formações que possuem, foi o que
determinou que elas seriam a base da vida. Graças inclusive a sua abundância podemos dizer sem receio
algum, que a vida esta por toda a parte6.
Sagan5 dizia que todos os tipos de vida na terra, estavam intimamente ligados, e que nós humanos,
assim, como outro qualquer tipo de vida temos a química orgânica como herança evolutiva em comum5.
Mas se nós, seres humanos, e tudo o que possui vida a nossa volta, são produtos de uma evolução,
a partir do que evoluímos? Em muitas bibliografias existem teorias que retratam que os primeiros
vestígios de vida aqui na terra se deu logo com seu início, sendo ela habitada, a princípio, por organismos
muito simples, compostos quase que exclusivamente por uma única célula. Esses organismos unicelulares
uniram-se e deram origem então ao primeiro organismo multicelular, que foi considerado o primeiro
passo para a evolução7.
Sagan5 diz o seguinte a respeito desse princípio de evolução:
90
[...] a Terra era um Jardim do Éden molecular. Até mesmo não havia predadores. [...]
Através da reprodução, mutação e eliminação seletiva das variedades menos
eficientes, a evolução se processava, até mesmo no nível molecular. À medida que o
tempo passava, elas se aprimoraram na sua reprodução. Moléculas com funções
especializadas casualmente se juntaram, formando um tipo de coletividade molecular
– a primeira célula.
Como citado acima, ainda não havia predadores que pudessem extinguir a vida de determinadas
espécies, então, a própria natureza se incumbia dessa missão, eliminando aqueles que eram considerados
mais fracos (que acabaram por ganhar essa descrição simplesmente por não terem se adaptado a esse
processo evolutivo)5.
É nesse habitat “cruel” que determinadas espécies se sobressaiam umas às outras, já que qualquer
vestígio, por menor que fosse, de alguma desvantagem sobre algo que aquela espécie competisse,
acabaria por determinar sua eliminação6.
Esse processo adotado pela natureza selecionava os melhores animais, as melhores plantas e os
melhores de todo o resto, de acordo com sua capacidade de adaptação, o que atribuiria então a essa
determinada espécie, uma maior possibilidade e garantia de sua sobrevivência. As mutações (processo
obrigatório a todos os seres vivos que pretendiam sobreviver) não passavam então de alterações genéticas
súbitas que se davam através da hereditariedade7.
Os vegetais que haviam sofrido essa mutação, e se adaptado muito bem a essa mudança, passaram
então a ser responsáveis por uma alteração incrivelmente significativa em toda a atmosfera da terra,
fazendo com que o gás oxigênio se instalasse de forma irreversível nela, já que até então ela era composta
quase que totalmente por gás hidrogênio. Esses vegetais estavam por toda parte, tanto nos oceanos, como
em terra firme, e o fato de através da fotossíntese que realizavam, ter alterado o tipo da atmosfera fez com
que um período de atividade tido até então como não-biológico se extinguisse completamente, dando
espaço e forma a novos tipos de vida6.
Passaram – se bilhões de anos, e a terra passou por inúmeras fases, para que então pudéssemos
conhecê-la e habitá-la como nos dias de hoje, fase após fase ela foi evoluindo, tanto no aspecto quanto
nas formas de vida, e foi então a partir daí que os ancestrais de tudo o que conhecemos hoje, como as
plantas, os animais, o clima, os humanos, passaram a tomar formas semelhantes às que hoje habitam o
planeta6.
Os seres humanos podem então ser considerados uma espécie nova, já que surgiram seus primeiros
vestígios aqui na terra, em torno de 10 milhões de anos atrás, evoluindo de forma gradativa, até tomarem
a forma original que possuem hoje7.
De acordo com Sagan5, os primatas eram considerados os ancestrais tanto dos homens como dos
macacos, e o homem até então, que estava evoluindo de forma gradativa a partir desses primatas, tornava
sua progressão e a complexidade biológica de seu organismo, o mais sofisticado de todas as espécies
englobadas nesse processo. Além disso, conforme evoluía aumentava espetacularmente o tamanho de seu
cérebro a cada fase ultrapassada, tornando - se um ser pensante, capaz de dominar os outros animais e até
mesmo estudar e entender sua própria origem.
A Figura 5 apresenta uma representação esquemática da Evolução Humana, segundo Darwin5.
91
Mediato et all
Figura 5: Evolução Humana segundo Darwin.
Hoje, através de estudos e evidências (fósseis, por exemplo) encontrados, sabe-se que o ancestral
mais remoto do homem, e o mais semelhante com o humano de agora, viveu há cerca de sete milhões de
anos, porém, faltam ainda muitas peças no quebra-cabeça que desvenda totalmente a linhagem humana e
evolução de todas as espécies como um todo5.
A evolução é um processo contínuo, que aconteceu e continuará acontecendo sempre, pois a vida
tende sempre a se adaptar aos obstáculos impostos a ela. Pois a evolução da vida requer sempre um
equilíbrio preciso, afinal uma vez que esse equilíbrio é atingido é possível se obter melhores adaptações5.
SÍNTESE ESTELAR
Ao falarmos sobre a Origem do Universo, nada mais natural do que citar um dos mais importantes,
numerosos e belos de seus componentes: as estrelas5.
Estrelas são admiráveis por si próprias, afinal nada mais lindo e reconfortante do que olhar durante
a noite para o céu, e nos deparamos com inúmeros pontinhos brilhantes que nos deslumbram com
tamanha beleza. Mais do que dignas de admiração, as estrelas trazem em si muito de nós, de nossa
história, de nossa origem5.
Sagan5 sintetiza bem esse pensamento, em seu famoso Lectures on Physics:
(...) Mas a mais notável descoberta em toda a astronomia é o fato de que as estrelas
constituem-se de átomos da mesma espécie dos da Terra. (...)
(...) Uau, que pressa! Quanta coisa contém esta frase nesta breve história. “As estrelas
constituem-se dos mesmos átomos que a Terra”. Normalmente, escolho um pequeno
tema como este para dar uma palestra.
Dizem os poetas que a ciência retira a beleza das estrelas – meros globos de átomos
de gás. Nada é “mero”. Também sei contemplar as estrelas em uma noite no deserto e
senti-las. Será que vejo menos ou mais? A vastidão do firmamento estende minha
imaginação – preso neste carrossel, meu olhinho consegue captar luz com um milhão
de anos. Um vasto padrão – do qual faço parte -, talvez minha matéria foi expelida por
alguma estrela esquecida, como uma está expelindo ali. Ou vê-las com o olho maior
do observatório de Palomar, afastando-se céleres de algum ponto inicial comum onde
estiveram talvez todas reunidas. Qual o padrão, o significado, o por quê? Não
prejudica o mistério saber um pouco sobre ele. Pois a verdade é mui mais maravilhosa
do que qualquer artista do passado imaginou! Por que os poetas do presente não falam
a respeito? Que poetas são esses capazes de falar de Júpiter se for como um homem,
mas que se for uma imensa esfera girante de metano e amônia têm de se calar?
92
A verdade é que os seres humanos, assim como tudo a nossa volta, foram gerados a partir delas,
pois são nas estrelas que todos os principais elementos se formaram6.
Segundo Sagan5, as estrelas são uma espécie de cozinha cósmica, na qual os átomos são
cozinhados e formados a partir do primeiro elemento, o hidrogênio5.
Como foi visto anteriormente, alguns filósofos como Demócrito e Leucipo foram os descobridores
dos átomos, mas foi só por volta de 1910 que a natureza do átomo foi desvendada, para termos então o
conceito de átomo que todos nós temos hoje. Tanto que nos dias atuais, já é possível sabermos que todo o
universo, que a cada dia nos abraça, é formado por uma quantidade incontável deles6.
Ao se estudar a estrutura dos átomos, sabe - se que eles são compostos por três partículas
fundamentais, prótons, nêutrons e elétrons, sendo que, duas delas possuem carga elétrica, são elas: os
prótons e os elétrons. Prótons possuem carga positiva, elétrons carga negativa e os nêutrons como o
próprio nome já sugere, não possui carga. É a atração entre essas cargas opostas, que sustenta o átomo6.
Sagan5 falava o seguinte a respeito dos átomos:
A física e a química moderna reduziram a complexidade do mundo sensível a uma
simplicidade atordoante: três unidades colocadas juntas em várias formas fazem
essencialmente tudo. [...]
A química do átomo depende somente do número de elétrons, que é igual ao número
de prótons. [...] Se você é um átomo com um próton, você é um Hidrogênio; com
dois, um Hélio; com três, um Lítio; quatro, um Berílio; cinco, um Boro; seis, um
Carbono; sete, um Nitrogênio; oito, um Oxigênio; e assim por diante até noventa e
dois prótons, cujo nome é urânio.
Quando se pega uma tabela periódica em mãos, será visto que ela é composta por 118 elementos,
nos quais 90 são naturais e 28 artificiais, ou seja, foram criados em laboratório através da inserção de
prótons em seu núcleo. Desses noventa elementos naturais, dois deles são a base para a formação dos
demais elementos, justamente por se tratarem dos átomos mais simples que existem, e que compõe 99%
de todo o universo que conhecemos, são eles: o Hidrogênio e o Hélio5.
Mas se a matéria é constituída por átomos, e como foi afirmado anteriormente que nós e tudo a
nossa volta fomos criados a partir das estrelas, como explicar que algo tão longe (anos - luz de distância)
foi o ponto de partida para nossa origem?5.
A resposta para essa pergunta se deve ao fato de as estrelas se formarem a partir de gases
basicamente compostos por hidrogênio e poeira interestelar, que formam uma espécie de nuvem
eletrônica com força gravitacional.5 Ao se fazer a junção desse gás hidrogênio com essa poeira, ocorre
uma ligação entre eles, por conta das inúmeras colisões que acontecem no interior dessa nuvem
eletrônica, originando a princípio inúmeros átomos de hidrogênio5.
Mesmo com a formação desses átomos de hidrogênio, as colisões dentro dessa nuvem não cessam,
e conforme a temperatura e a pressão vão aumentando respectivamente, os átomos de hidrogênio vão se
transformando em átomos de Hélio6.
Dentro das estrelas, acontecem reações nucleares, essas reações que transformaram um átomo de
hidrogênio em um átomo de Hélio, geraram também de forma natural os demais elementos, já que através
dessas reações nucleares causadas pelo aumento da temperatura e da pressão, ocasionam a fusão de três
átomos de Hélio, em um átomo de carbono, o átomo de carbono em um átomo de oxigênio, e assim
sucessivamente, até que a cada etapa concluída chegue a um átomo de ferro, que é o estágio final da
93
Mediato et all
geração de elementos no interior das estrelas, passando então a atribuir vida e forma a elas, tornando-as
massivas5.
Todos os elementos que nos são familiares, principalmente por sua grande quantidade, são
formados no interior de cada estrela e são devolvidos então ao espaço, e de forma natural aglomeram-se
para que sejam formados os planetas, assim como aconteceu com a Terra5.
A Figura 6 apresenta uma imagem relativa a formação de uma galáxia e de seus planetas5.
Figura 6: Formação de uma galáxia e de seus planetas.
Durante toda a história da vida do nosso planeta, estrelas se formam e de destroem no espaço,
produzindo raios cósmicos que entram em contato com a terra e consequentemente conosco, e isso talvez
seja a principal razão pelo qual nosso código genético se desenvolveu ou o principal motivo de a vida em
si ter evoluído6.
Sagan5 afirma o seguinte a respeito de nossa origem ser dada a partir das estrelas:
A origem e a evolução da vida estão ligadas de modo muito íntimo com a origem e a
evolução das estrelas. Primeiro: a principal matéria de que somos compostos, os
átomos que fazem a vida possível, foram gerados há muito tempo e a uma grande
distância nas gigantes vermelhas. A abundância relativa dos elementos químicos
descobertos no Cosmos se iguala com a abundancia relativa dos átomos gerados em
estrelas [...]. Segundo: a existência de certas variedades de átomos pesados na terra
sugere que houve uma explosão em supernova próxima, pouco antes do sistema solar
ser formado. É improvável ser uma mera coincidência, mas sim uma onda de choque
produzida pelo gás e poeira interestelares comprimidos e iniciando a condensação do
sistema solar. Terceiro: quando o Sol se estabilizou, sua radiação ultravioleta penetrou
na atmosfera da terra, e seu aquecimento gerou raios. Estas fontes de energia lançaram
as moléculas orgânicas complexas que geraram a vida. Quarto: a vida na Terra ocorre
quase que exclusivamente à luz solar [...]. Finalmente, as alterações hereditárias
chamadas mutações providenciam a matéria-prima para a evolução. As mutações [...]
são produzidas em parte, pelos raios cósmicos, partículas de alta energia ejetadas
quase na velocidade da luz nas explosões em supernova. A evolução da vida na Terra
é dirigida em parte pelas mortes espetaculares de sóis distantes e massivos.
Ao se analisar o que Sagan5 citou pouco acima, veremos algumas palavras que a nós não são tão
comuns, como por exemplo, gigantes vermelhas e explosões de supernova, afinal o que vem a ser isso?
Trata- se do seguinte: assim como nós seres humanos e tudo aquilo que possui vida em nosso planeta, as
estrelas também possuem um ciclo que caracteriza sua existência5.
O ciclo de vida de uma estrela se inicia quando elas nascem (conforme foi descrito pouco acima),
e se conclui quando elas morrem. Nesse período entre o nascimento e a morte das estrelas, vai
94
acontecendo o seu desenvolvimento, que acabará por determinar qual o seu destino e principalmente,
quanto tempo irá durar sua existência6.
Como foi citado anteriormente, estrelas nascem a partir da fusão entre gás hidrogênio e poeira
interestelar denominadas nebulosas. A quantidade de massa absorvida nessa fusão é que vai determinar
para qual caminho a estrela irá seguir, pois de acordo com essa massa a estrela viverá mais ou menos.
Quando as estrelas vão amadurecendo, começam então a procurar outros caminhos, se afastando
inevitavelmente do local aonde foram geradas e procurando pelo seu destino nas inúmeras galáxias
existentes6.
No interior de cada estrela, existem temperaturas extremamente elevadas e pressões incrivelmente
altas, e essas condições de temperatura e pressão ocasionam inúmeras reações nucleares que transformam
seu principal constituinte, o hidrogênio primordial, em outros átomos como hélio, lítio e ferro. E assim
vai se consumindo toda essa base para a ocorrência das reações que é o hidrogênio. Uma vez que todo ele
é consumido, as reações deixam de acontecer6.
O interior das estrelas será então constituído quase que exclusivamente por hélio e não acontecerá
mais a produção de energia alguma. No entanto, a sua superfície ainda irradiará a energia que já havia
sido formada lá dentro. Com a perda total dessa energia, o núcleo da estrela começará a esfriar (já que seu
interior é extremamente quente, tratam - se de milhões de graus Celsius) e a se contrair, o que aumentará
significativamente sua densidade e também sua energia gravitacional5.
A energia gravitacional dessa estrela forçará em seu núcleo uma nova concentração de hélio e um
aumento gigantesco da temperatura e da pressão em seu interior, com esse aumento os átomos de hélio
começaram a se unir e se transformar em um novo combustível para estrela, que iniciará um novo ciclo de
reações de fusão, gerando nesse processo desde átomos de carbono e oxigênio, quanto de níquel e ferro,
tudo isso além de propiciar a estrela mais um tempo limitado de vida e brilho6.
Esta nova fase de vida da estrela expandirá drasticamente sua superfície e ela então se tornará de
fato uma gigante vermelha5.
A Figura 7 apresenta uma estrela gigante Vermelha5.
Figura 7: Estrelas gigantes vermelhas5.
Durante o período em que a estrela permanece nessa condição de gigante vermelha, o seu núcleo
continuará ainda a se estreitar, até que as condições de temperatura e pressão em seu interior sejam altas o
suficiente para tornar possível a conversão de átomos de hélio em átomos de carbono. Conforme a
combustão do hélio ocorre, o núcleo da estrela se expande de forma inesperada e a luminosidade da
95
Mediato et all
estrela diminui até que ele se estabilize, e o hélio passe a ser consumido de forma mais serena e
tranquila5.
Nesta fase de gigante vermelha, ao se consumirem todo o Hélio ainda existente em seu núcleo, as
estrelas cessarão a produção de energia nuclear, e então avançarão a uma nova fase de seu quase final de
vida, se tornando uma anã branca. A anã branca é a velhice da estrela, que irá nessa fase se resfriar cada
vez mais, tornando – se degenerada em toda sua superfície, até que então, alcançará seu último estágio de
vida que é se tornar uma anã preta escura e morta5.
O destino certo de todas as estrelas um dia será sua morte, no entanto, antes de chegar ao seu final
a estrela ainda pode tomar um rumo diferente de algumas de suas irmãs, transformando se em algo ainda
mais esplendoroso e brilhante do que grande partes das estrelas, são elas as supernovas6.
A Figura 8 apresenta uma explosão de estrela Supernova6.
Figura 8: Explosão de supernova.
As supernovas são estrelas com um brilho ainda mais intenso que os das outras estrelas existentes,
tudo isso por conta da enorme radiação que emitem. O nascimento de uma supernova se dá quando uma
estrela que ainda esta se formando a partir de poeira interestelar e gás hidrogênio está se fundindo6.
Quando essa estrela consegue absorver uma massa muito grande, maior que a massa do sol, por
exemplo, essa estrela consumirá ainda mais rápido o hidrogênio de seu interior, e em pouco tempo não
terá mais o combustível para a conversão desse hidrogênio em hélio e nos demais elementos que se
formam em seu interior, passando então, após o término desse consumo, a entrar em um estágio em que
as reações nucleares que acontecem em seu interior adquiram um grau de complexidade ainda maior5.
O estopim para que ocorra uma explosão de uma supernova, é a geração de átomos de silício a
partir de um núcleo de ferro, e a fusão do silício que potencializa sua formação. Por conta da enorme
pressão, e da altíssima temperatura existente no núcleo dessa estrela, os elétrons que transitam livres em
seu interior acabam por se derreter completamente, assim como acontece também com os prótons dos
átomos de ferro, o que acaba por anular completamente os polos elétricos desse núcleo, transformando –
o em um único núcleo atômico6.
Esse núcleo explodirá de forma extremamente violenta, se propagando para o lado de fora da
estrela, o que dá origem a uma supernova5.
Essa explosão de grandeza significativa lança no espaço grande parte dos átomos formados em seu
interior, sendo uma pequena porcentagem de átomos de hidrogênio e hélio, e uma outra porcentagem bem
maior de átomos de carbono, silício, ferro e urânio. Após a injeção desses inúmeros átomos que são
96
responsáveis pela formação da terra e dos outros planetas, essas supernovas se transformarão então em
uma estrela de nêutrons, e se sua massa for em torno de cinco vezes maior que o sol, seu destino será
ainda mais inusitado, ela se tornará um buraco negro5.
E assim se conclui o ciclo de vida estrelas, que são as grandes responsáveis pela formação do
universo, embora ainda tenha muito a ser descoberto. Sagan5 conclui da seguinte forma a conexão que a
vida de toda terra tem com a evolução do cosmos:
Somos, no sentido mais profundo, crianças do Cosmos.
Pensemos no calor do Sol em nossa face voltada para ele em um dia de verão sem
nuvens [...] O sol nos aquece e nos alimenta, e nos permite ver. Ele fecunda a Terra.
Seu poder transcende a experiência humana. [...]
Dia virá em que tudo se esclarecerá sobre este mundo [...], de como a nossa matéria,
nossa forma e muito de nosso caráter são determinados pela profunda conexão entre a
vida e o Cosmos.
O BIG BANG E A CRIAÇÃO DE TODA MATÉRIA
Dentre as muitas teorias que sempre tentaram desvendar a origem do universo, com certeza o Big
Bang é a mais provável e a mais aceita de todas elas6.
Mas em várias teorias propostas, por que logo o Big Bang é a mais aceita? O que levou aos
cientistas crerem que está ai a resposta para a tão questionada origem do universo?8.
Todos sabem que a ciência é algo exato, e que baseia suas leis em provas concretas, ou seja, para
que um conceito seja adotado se faz necessário que muitas provas (especialmente experimentais),
confirmem a veracidade de tal teoria, para que então ela possa ser aceita, adotada por todos e digna de se
tornar base para novos estudos9.
Como citado anteriormente, algumas teorias foram propostas desde que as respostas para os
mistérios da ciência passaram a ser o objetivo dos grandes pensadores, mas duas dessas teorias em
particular, tiveram um maior destaque, no grande debate de quem estava certo a respeito da origem do
universo, são elas: o Universo Estacionário proposta por Fred Hoyle, e a teoria do Big Bang proposta por
George Gamow8.
Na teoria do universo estacionário proposta por Hoyle, ele acreditava que o universo não tinha um
começo e nem um fim sendo ele eterno. Desta forma ele possuía a mesma densidade, a mesma
temperatura e a mesma aparência desde sempre. No entanto, já sabia que o universo estava se expandindo
e explicava tal expansão, afirmando que a matéria era criada continuamente, em um ciclo vicioso que
jamais acabaria9.
Embora tenha se tornado popular com a propagação de sua teoria, Hoyle não conseguiu prová-la
experimentalmente e sua teoria acabou perdendo força, até ser então considerada hoje como mais uma
tentativa de se explicar a origem do universo10.
Na mesma época em que Hoyle ganhava força divulgando sua teoria, surgiu aleatoriamente um
outro cientista, o senhor George Gamow, propondo então uma teoria revolucionária, que se baseava na
descoberta de dois cientistas10.
Georges Lemaitre que propôs inicialmente, que toda a matéria do Universo estava concentrada em
um único lugar: o ovo cósmico ou átomo primordial; e um outro cientista chamado, Edwin Powell
97
Mediato et all
Hubble, que havia então descoberto que as chamadas nebulosas nada mais eram do que galáxias distantes
que se moviam à velocidades constantes, devido sua forte atração gravitacional11.
Tendo por ponto de partida essa descoberta, Gamow propôs a teoria que seria aceita até hoje por
quase 100% dos cientistas, o Big Bang10.
Em sua teoria Gamow propunha que tudo surgiu a partir de uma grande explosão, de onde todos os
átomos surgiram. Ele afirmava que toda a matéria e energia que compunham o universo, estavam
concentradas em densidades altíssimas, e que a tendência que algo muito denso e quente tem de se esfriar
e expandir, foi o que ocasionou essa grande explosão, que durante alguns míseros minutos de duração, foi
a responsável por lançar no espaço pequenos fragmentos de matéria. Esses fragmentos passaram então a
se resfriar, e após seu resfriamento teriam então se juntado, sendo os responsáveis por formar as galáxias,
os planetas e tudo mais o que existe hoje10.
Sagan5 retrata o seguinte sobre a explosão do Big Bang:
Nesta explosão cósmica titânica, o universo iniciou uma expansão que nunca cessou.
[...], expandindo uniformemente em todas as direções. À medida que o espaço se
estendeu, a matéria e a energia no universo expandiram com ele e esfriaram
rapidamente. [...] No início do universo, o espaço era brilhantemente iluminado. À
medida que o tempo passou, sua estrutura continuou a se expandir, a radiação a esfriar
em luz visível ordinária; pela primeira vez, o espaço tornou-se escuro, como o é hoje.
Como foi citado, teorias para que sejam aceitas necessitam bem mais do que informações que
tentem explicar determinado assunto, e sim de provas que comprovem a veracidade das informações
expostas atribuindo a ela e ao cientista que a criou credibilidade. Com a teoria do Big Bang não foi
diferente, embora tudo o que Gamow tenha dito parecesse o mais provável para explicar a origem do
universo, sem comprovação seriam apenas meras palavras lançadas ao vento, e foi o que aconteceu
durante algum tempo, sem as provas necessárias para comprovar sua teoria9.
Gamow estava vendo todo o trabalho desenvolvido por anos se desfazer9.
Um certo dia, por volta de quinze anos após a teoria do Big Bang ser exposta por Gamow, dois
físicos, que apenas admiravam o universo e não estavam a par das tentativas da ciência de explicar a sua
origem, estavam trabalhando na área de telecomunicações da Bell, e captaram de maneira acidental com
um radiotelescópio enorme, ruídos e chiados estranhos, algo que eles nunca tinham ouvido, e que estavam
interferindo diretamente nas ligações interurbanas10.
A única certeza que tinham era a de que não era característico da Terra, pois além de ser um ruído
com o qual nunca tinham captado ou trabalhado, esse ruído vinha de todas as partes do espaço. Perplexos
com o que tinham encontrado procuraram saber do que poderia ser esse tal ruído, foi então que ouviram
falar da teoria do Big Bang e de um grupo de outros pesquisadores que estavam trabalhando com
radiotelescópios na tentativa de encontrar esse tal ruído, que já havia sido previsto por Gamow e outros
cientistas de sua equipe a quinze anos atrás10.
Agora que estavam a par da teoria o Big Bang, o tal chiado estranho que haviam encontrado, era o
som do calor que havia sobrado após a grande explosão, encontrando assim a prova definitiva de o
universo não era eterno assim como tinha dito Hoyle e sim que aquele chiado partia da fonte que
determinou a criação do universo11.
A teoria de Gamow permite calcular, com o auxílio dos conhecimentos de física
nuclear, qual a proporção dos elementos químicos que poderiam ter se originado nesse
processo inicial de expansão do universo. A formação dos núcleos dependeria da
98
capacidade que eles têm de absorver nêutrons, e já eram conhecidos os valores dessa
capacidade de absorção. Era possível, assim, prever quais os elementos deviam ser
produzidos em maior ou menor quantidade. Os resultados concordavam
razoavelmente com os dados conhecidos. Esse é o aspecto importante da teoria do Big
Bang; unir a teoria relativística, que já existia, com os conhecimentos de física nuclear
desenvolvidos na década de 1940.
Agora que estava provada a teoria do Big Bang, algo ainda insistia em incomodar a classe de
pesquisadores, a respeito de alguns fatos que não se encaixavam na respectiva teoria, o primeiro era então
observado no presente espaço, mas que, no entanto não era explicado na teoria da grande explosão, era o
fato de o universo apresentar uma temperatura uniforme11.
Isto “teoricamente” não poderia ser possível por conta do universo ser muito grande e vasto, par
que todas as temperaturas se tornassem iguais. E o outro ponto não muito claro na teoria era o fato de
como e de onde surgiu essa substância primordial que estava totalmente concentrada e que teria explodido
para formar o universo11.
Diante de tais questionamentos, surgiu na década de 80 um cientista chamado Alan Guth que havia
encontrado tais respostas. Guth expôs em sua teoria que a respeito da temperatura do universo ser
uniforme, se deu por conta de tudo ter surgido de uma partícula muito densa e pequena, e que por conta
disso todos os pontos se comunicavam entre si, proporcionando assim a temperatura padronizada de
hoje11.
Já a respeito de onde surgiu a matéria bem densa e pequena que explodiu para formar o universo,
Guth dizia que era simplesmente do nada, que tudo havia se iniciado do zero10.
De acordo com o que ele pensava as primeiras partículas teriam surgido de uma simples flutuação
de vácuo, processo responsável pela alteração de um campo elétrico que a física clássica desconhecia,
mas que a mecânica quântica, acabou por revelar aos estudiosos das partículas subatômicas11.
A teoria de Guth passou então a ser conhecida como a teoria do Universo Inflacionário. Nessa
teoria proposta por Guth, as partículas primordiais manifestaram - se do vazio e expandiram - se a uma
velocidade espantosa em milionésimos de segundo, formando assim a partícula extremamente densa que
seria em seguida fragmentada na grande explosão do Big Bang. A teoria proposta por Guth surge então
não para contradizer ou substituir a teoria do Big Bang proposta por Gamow e sim para completa – lá10.
Menos de um bilionésimo de segundo após o Big Bang, era o Universo, muito
minúsculo e quente. Enquanto ele se expandia e resfriava, formando uma explosão de
energia, que alimentava a hiper inflação do Universo. Ele ainda não tem um segundo
de idade, quando a super força se divide nas forças da natureza. Três minutos após o
big Bang, a temperatura é fria o bastante para permitir a formação do núcleo atômico,
é quando surge o elemento hidrogênio, que após se fundir cria o elemento Hélio.
Forma – se as estrelas, produzindo elementos pesados como Nitrogênio, Oxigênio e
Carbono, formando também uma série de planetas e luas.
A água em estado líquido se acumula na superfície da Terra, debaixo da água
misteriosas reações químicas acabam gerando a vida.
O céu é cheio de estrelas, nosso sistema solar possui oito planetas (Plutão hoje não é
mais considerado um planeta), sendo o terceiro deles habitado por seres vivos
compostos de carbono.
Esta á a nossa história, a evolução do nosso mundo, nosso sistema solar, nosso
universo e tudo como começou.4
99
Mediato et all
CONCLUSÕES
O universo, bem como tudo o que faz parte dele, esta em constante evolução. A ciência propõe
modelos para a explicação de sua origem e evolução e revela o quanto o ser humano é pequeno em
tamanho e grande em espírito.
O tema em questão desperta a curiosidade e o interesse de alunos de todas as idades e serve como
inspiração para aulas de Ciências.
Promover o debate entre os alunos e as diversas ciências é um grande ganho para a escola e para o
aluno, que adquire senso crítico acerca de fatos científicos, pseudocientíficos e sobre a vida. E esse é um
dos principais papéis de um educador – educar para a vida!
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Gleiser, Marcelo. A Dança do Universo: Dos Mitos de Criação ao Big - Bang. São Paulo: Ed.
Companhia das Letras, 1997.
2. Bíblia Sagrada. Edição Pastoral Catequética, ed. Ave-Maria 173° edição, 2007.
3. www.ifi.unicamp.br/~ghtc/Universo/intro.html, (acessado em 06/08/2011).
4. Batista, I,L.; Trabalho de conclusão de curso, Fundação Hermínio Ometto, Brasil, 2009.
5. Sagan, Carl. Cosmos. Ed. Rio de Janeiro: Francisco Alves Villa Rica Editora: 1980.
6. Martins, Roberto de Andrade. O universo: teorias sobre sua origem e evolução. São Paulo: Ed.
Moderna, 1994.
7. Lee, R. Eureka! 100 grandes descobertas científicas. Rio de Janeiro: Ed. Nova Fronteira, 2002.
8. Hawking, S. O universo numa casca de noz. São Paulo: Ed. Mandarin, 2001.
9. Damineli, A. Hubble: a expansão do universo. São Paulo: Ed.Odysseus, 2003.
10. http://super.abril.com.br/saude/ponto-zero-443417.shtml (acessado em 12/10/11)
11. http://cas.sdss.org/dr6/pt/astro/ (acessado em 12/10/11).
12. Carrol, B. & Ostlie, D. An introduction to modern astrophysics, (cap: 25, 26, 27). Addison-wesley
(1996).
13. Coles, P. Ellis, G. Is the Universe Open or closed?, Cambridge UP (1997).
14. Dekel, A., Ostriker, J. Formation of structure in the Universe. Cambridge UP (1999).
15. Guth, A. The inflationary Universe. Addison Wesley (1997).
16. Harrison, E. Cosmology: the science of the Universe. Cambridge UP (2000).
17. Kolb, E, Turner, M. The early Universe. A. Wesley, (1990).
18. Peacock, J. Cosmological Physics. Cambridge UP, (1999).
100
19. Roos, M. An introduction to cosmology. Wiley, (1994).
20. Sandage, A., Kron, R. & Longair, M. The deep Universe: Saas-fee, Advanced course 23. Springer
Verlag, (1996).
21. Shu, F. The physical Universe: an introduction to astronomy (cap: 14,15 e 16). University Science
Books (January 1, 1982).
22. Silk, J. O big-bang: a origem do universe. Ed. UnB (1988).
23. Combes et al. Galaxies and Cosmology. Springer, New York (1995).
24. Harwit, M. Astrophysical Concepts. Springer, New York (1998).
25. Narlikar, J. V. Introduction to Cosmology. Cambridge UP (1993).
26. Peebles, P. J. E. Principles of Physical Cosmology. Princeton UP (1993).
101

universo: estudando suas teorias, desvendando seus mistérios

Transcrição

Documentos relacionados

Apostila - Gran Cursos Online

A bioquímica e as origens da vida no universo

Área de Trabalho

ciências prova 2º bimestre 6º ano projeto cientistas do amanhã

Química para Principiantes: (1)

Mundo - Detetada oscilação de tipo solar em estrela com o dobro da

Glicose e frutose

Cronograma de Avaliações 2º Bimestre – Avaliação Bimestral

- Aqui - Portal Saber Livre

FIZEMOSUMAVISITA GUIADAAOCÉU