Outubro 2022

                                                                         
                                                                              

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Ciência Na Frente

Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande

Outubro de 2022

30 de outubro - mudança da hora legal portuguesa

Atrasar o relógio uma hora

Acreditar no mundo que nos rodeia

Tal como este cilindro, que tem as propriedades de um círculo e de um retângulo, a partícula na mecânica quântica é ao mesmo tempo uma onda e um crepúsculo. Aquilo que parece contraintuitivo, todavia descreve aquilo que acontece em escalas microscópicas.  

     «A realidade é aquilo que continua a existir quando deixámos de acreditar nela.» disse o escritor norte-americano de ficção científica Philip K. Dick (1928-1982). Mesmo que não acreditemos nela, a mecânica quântica continua válida e, ainda que a matéria seja constituída essencialmente pelo vazio, a nossa mão não passa através da mesa quando a colocamos encima dela. Mesmo que não acreditemos na gravitação newtoniana, ela descreve de forma notável o comportamento do Sistema Solar. Por isso, os cientistas são capazes de entender certos aspetos da realidade. Mas a sua pretensão não é descrevê-la na sua totalidade, diz-nos o filósofo das ciências Anouk Barberousse.

     Por vezes com algumas subtilezas, real e realidade tem significados próximos, designando aquilo que existe independentemente do sujeito, uma manifestação autónoma das coisas que não é um produto do pensamento. As teorias científicas são produtos do pensamento. Até que ponto são boas descrições da realidade? É uma velha questão, havendo nuances filosóficas, entre realismo científico - pensar que as melhores teorias e modelos nos ensinam algo sobre a natureza profunda da realidade, - o ceticismo - que propõe o contrário - ou o realismo estrutural, que é uma posição intermédia entre as duas posições.

     Que teoria poderia estar mais afastada do real do que a mecânica quântica? Os seus princípios e as suas implicações, como o famoso gato de Schrödinger, ao mesmo tempo morto e vivo, ou o facto de que matéria e luz se comportam, ao mesmo tempo, como uma onda e como um corpúsculo, parecem desafiar a lógica. Contudo, ela apresenta uma série de regras e de leis que descrevem admiravelmente o resultado de todas as experiências que possamos realizar à escala microscópica. Só que ela também não nos revela a natureza profunda das coisas. «É notável e contraintuitivo que possamos prever com precisão os resultados das experiências sem sabermos a natureza do real que, inevitavelmente, as gera e as explica. [...] É uma caixa negra», constata o físico Antoine Tilloy. Este físico defende a teoria do colapso objetivo, onde apenas existe uma onda que se pode erguer espontaneamente para assim dar a aparência de comportamento corpuscular. Devemos escolher qual destas descrições do mundo? O debate está em aberto.

     Talvez seja por haver coisas que faltam e que não são consensuais acerca da realidade na mecânica quântica, que a torna tão bizarra, que pode passar facilmente por ficção-científica: a possibilidade da existência de uma multitude de universos paralelos - ou multiversos. A cosmologia, com a noção de inflação eterna, e a teoria das cordas, fazem parte dos outros contextos onde estes problemas surgem. Poderemos algum dia demostrar a existência destas realidades alternativas? Para além daquilo que podemos acreditar, diz-nos o filósofo das ciências Baptiste Le Bihan, que se debruça sobre estes assuntos, por muito louco que pareça ser, já começa a ser possível testá-las.

     Por outro lado, a abordagem dos múltiplos universos da mecânica quântica, assume literalmente o que diz o formalismo matemático. Tal como os filósofos, podemos então perguntar porque é que as matemáticas se aplicam tão eficazmente à realidade, o que surpreendia os físicos no século XX. Mas esta aplicabilidade é um «milagre»? Para alguns, ela é mais o resultado de um «bricolage» onde o físico se deve colocar, tecnicamente, como tendo de lidar em função de contextos particulares. Os realistas estruturais - muito em voga entre os filósofos contemporâneos - consideram que só a estrutura matemática pode ser conhecida e «é por essa estrutura, [comum às teorias científicas], corresponder à estrutura da realidade que as nossas teorias científicas são coroadas de sucesso», diz-nos a filósofa Youna Tonnerre. 

     Saiamos agora das considerações epistemológicas sobre o real para empreender uma incursão no virtual. As tecnologias digitais permitem-nos incarnar nas personagens dos jogos de vídeo. Podemos criar um nosso duplo no metaverso, este conceito de universo virtual muito elogiado pela empresa Meta (o antigo Facebook), como prefigurando o futuro das interações sociais. Para além destes excessos publicitários, a realidade virtual ou aumentada tem aspetos interessantes, nomeadamente para a investigação arqueológica. Os especialistas neste domínio interrogam-se igualmente sobre a forma de adicionar novos significados às nossas representações virtuais, em particular quanto ao toque, e perguntam-se até que ponto nós nos incarnamos nas nossas personagens, segundo se assemelham ou não a nós.  

     Para terminar esta viagem pelo horizonte do real, o antropólogo Jean-Pierre Dozon aborda a feitiçaria africana, fenómeno que tem vindo a crescer neste continente à luz da modernidade. Explica-nos que esta constitui «uma grelha de interpretação pertinente dos acontecimentos e das situações problemáticas perante as quais um número crescente de africanos estão confrontados», e faz uma ligação entre a feitiçaria e as teorias da conspiração que aí florescem, num terreno de crises e de desigualdades. Sem falar das conspirações, a ideia segundo a qual o mundo da Idade Média ignorava que a Terra era uma esfera, ainda se ouve por essas bandas. 

     Costumamos tomar como adquirido que o mundo que nos rodeia é uma realidade. Aqui não falamos do problema da consciência: como é que aquilo que captamos chega à imagem que formamos no nosso cérebro. Mas esta é uma outra questão, também muito vasta. 

Fonte: La Recherche - outubro/dezembro 2022, n.º 571, p. 18-19

Philippe Pajot 

(adaptado)

O satélite Gaia revela o futuro do Sol

A nossa estrela atingirá a sua temperatura máxima daqui a 3 mil milhões e meio de anos, antes de começar a sua lenta mudança para uma gigante vermelha.

     O Sol vai acabar mal, é certo... mas a boa notícia é que temos ainda seis mil milhões de anos antes que os problemas apareçam. Se o destino da nossa estrela, marcado pela sua massa, é bem conhecido, os trabalhos de uma equipa de astrofísicos do observatório de Nice-Côte-d'Azur permitem precisar um pouco melhor um calendário para esses acontecimentos. Estes trabalhos têm por base os dados do satélite Gaia, um telescópio espacial da Agência Espacial Europeia (ESA) lançado em 2013, com o objetivo de mapear as estrelas da nossa galáxia. Em junho passado, forneceu o seu terceiro catálogo, o DR3, onde estão identificados 1,8 mil milhões de astros. A ideia destes investigadores é de comparar a nossa estrela às suas semelhantes de todas as idades e que aparecem nesta imensidão de dados. A partir daí, pretendem desenhar o futuro do Sol em função das diferenças das estrelas do seu tipo. Um programa que necessita, antes de mais, de um paciente trabalho de seleção... 

     Os investigadores começaram por isolar as estrelas que apresentam uma temperatura de superfície compreendida entre 3000 e 10 000 kelvins (entre 2726 e 9729º C), sabendo que o Sol possui uma temperatura na sua superfície de cerca de 6000 kelvins. Depois, selecionaram os astros com a mesma massa e com a mesma composição química do Sol, mas com idades diferentes. Identificaram, assim, 5863 estrelas com o perfil pretendido. Graças a elas, puderam traçar uma linha no diagrama Hertzsprung-Russel (HR) que representa a luminosidade das estrelas em função da sua temperatura de superfície e que também descreve a sua evolução, do seu nascimento à sua morte. Uma linha que a nossa estrela também irá seguir. Então o que é que nos espera? 

     Por agora, tudo vai bem. O Sol está com 4,57 mil milhões de anos, ou seja, na meia-idade, estável. A sua temperatura de superfície aumenta lentamente para um máximo que atingirá aos 8 mil milhões de anos. Os problemas, para nós, começarão três mil milhões de anos mais tarde. Nessa altura já terá transformado todo o seu hidrogénio do seu núcleo em hélio. A fusão continuará nas suas camadas superiores que se vão dilatar, aumentando o tamanho do nosso astro, sem dúvida, para lá da órbita do planeta Vénus. Tornar-se-á então numa gigante vermelha por volta dos 12 mil milhões de anos. Depois começará a arrefecer lentamente e vai contrair-se, passando a ser uma estrela anã branca. Uma morte lenta que irá ocorrer sem testemunhas: a vida na Terra não deverá resistir à gigante vermelha.

Fonte: Sciences et Avenir - La Recherche - outubro 2022, n.º 908, p. 8

Fabrice Nicot

(adaptado)

Substituir os genes malformados

A tecnologia CRISPR permite substituir um gene (em azul) por um outro (em vermelho).

     Para tratar certas doenças (essencialmente as doenças genéticas onde apenas um gene é afetado), os cientistas desenvolveram, desde os anos 90 do século passado, utensílios poderosos visando reparar ou substituir os genes ou órgãos malformados. Se se trata de um gene defeituoso responsável por uma doença de um paciente, como é o caso por exemplo de uma doença como a beta-talassemia, que produz uma hemoglobina anormal, conduzindo a uma anemia severa, em que a terapia consiste em introduzir nas células do doente uma versão normal do gene em causa. Desta maneira, o organismo do paciente volta a ser capaz de fabricar a proteína da qual a malformação ou ausência provoca a doença. 

     Para esta operação é necessário previamente saber e identificar qual o mau gene. Mas esta não é a etapa mais delicada, pois depois é necessário associar um gene-medicamento que lhe permita penetrar na célula. Muito frequentemente, este vetor é um vírus do qual são exploradas as suas capacidades de «passar paredes» celulares. Esta abordagem é muitas vezes acompanhada de importantes efeitos indesejáveis. Nos anos 2000, o Inserm e o hospital Necker (Paris) fizeram ensaios terapêuticos em crianças com a síndroma da bolha, que sofrem de insuficiências graves no seu sistema imunitário. Células estaminais imunitárias foram retiradas da medula óssea de jovens pacientes e geneticamente modificadas para exprimirem o gene em falta, depois foram reinjetadas nas suas circulações sanguíneas. Apesar de oito destas crianças terem sido tratadas com sucesso, infelizmente este ensaio desencadeou leucemias em várias destas crianças. O problema foi o vetor utilizado, um adenovírus, que se implanta de forma anárquica no organismo, ativando genes tumorais. 

     Depois deste problema, o arsenal dos vetores expandiu-se e melhorou muito. Ele permitiu desenvolver terapias genéticas para várias doenças tais como a drepanocitose ou, precisamente, a beta-talassemia, as duas doenças monogénicas mais espalhadas no mundo. No que diz respeito a esta última, cerca de trinta pacientes (em França, nos E.U.A., na Austrália e na Tailândia) foram tratados com sucesso nestes últimos anos: puderam parar as suas transfusões sanguíneas mensais ao produzirem, graças ao tratamento, uma hemoglobina terapêutica. 

     A terapia genética está a ter atualmente um novo "boom" graças ao instrumento de edição genética CRISPR. Assim, e para tratar a beta-talassemia, os resultados de um ensaio inédito foram apresentados em 2020. Diz respeito a dez pacientes nos quais as células estaminais foram retiradas, corrigidas em laboratório com a CRISPR e reinjetadas. Mais uma vez, esta operação foi um sucesso e os doentes puderem deixar as suas transfusões. 

     Para a maior parte das patologias, infelizmente, não existe apenas um gene para ser reparado, mas vários, e a terapia genética ainda não é suficiente. Neste caso, uma das vias de investigação mais promissora é de associar a terapia genética e a terapia celular: injetar nos pacientes células dotadas de novas propriedades. É uma das vias escolhidas para marcar e matar as células cancerígenas.     

Fonte: Sciences et Avenir - La Recherche - outubro 2022, n.º 908, p. 64-65

Hervé Ratel

(adaptado)

O que posso observar no céu de outubro?

 

4 - Lua no perigeu a 369 325 Km da Terra - 17:34

8 - Lua a 2ºS de Júpiter - 19:00

15 - Lua a 4ºN de Marte - 06:00

17 - Lua no apogeu a 404 328 Km da Terra - 11:20

21 - Pico da chuva de meteoros das Oriónidas

29 - Lua no perigeu a 368 290 Km da Terra - 15:36

 

Fases da Lua em outubro

                

                25 - às 11h 49min - nova

                03 - às 01h 14min - crescente

                09 - às 21h 55min - cheia

                17 - às 18h 15min - minguante

                

                

Planetas visíveis a olho nu em outubro

MERCÚRIO - Será visível de manhã, por volta do instante do início do crepúsculo civil, até ao dia 26 de outubro.

VÉNUS - Durante este mês não é visível por estar muito próximo do Sol. 

MARTE - Pode ser visto durante a noite e é facilmente reconhecível pela sua cor avermelhada.

JÚPITER - Pode ser visto durante toda a noite na constelação de Peixes.

SATURNO - Pode ser visto no céu noturno na constelação de Capricórnio.

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Fonte: Observatório Astronómico de Lisboa 

Visibilidade da Estação Espacial Internacional

(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)

    

Data	Magnitude	Início			Ponto mais alto			Fim			Tipo da passagem
	(mag)	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.	Hora	Alt.	Az.
24-10	-2,6	05:53:07	42°	ENE	05:53:07	42°	ENE	05:55:33	10°	ENE	visível
24-10	-2,3	07:26:29	10°	ONO	07:29:14	23°	NNO	07:32:00	10°	NE	visível
25-10	-2,8	06:40:17	28°	NO	06:41:00	31°	NNO	06:44:03	10°	NE	visível
26-10	-1,9	05:54:22	25°	NNE	05:54:22	25°	NNE	05:56:04	10°	NE	visível
27-10	-2,0	06:41:18	18°	NNO	06:41:52	19°	NNO	06:44:21	10°	NNE	visível
28-10	-1,3	05:55:14	16°	NNE	05:55:14	16°	NNE	05:56:20	10°	NE	visível
28-10	-1,4	07:29:22	10°	NO	07:31:12	14°	N	07:33:01	10°	NNE	visível
29-10	-1,5	06:42:01	14°	NNO	06:42:46	14°	N	06:44:43	10°	NNE	visível
30-10	-1,0	04:55:50	13°	NNE	04:55:50	13°	NNE	04:56:32	10°	NNE	visível
30-10	-1,4	06:30:04	10°	NNO	06:32:07	15°	N	06:34:10	10°	NE	visível
31-10	-1,4	05:42:32	12°	NNO	05:43:40	14°	N	05:45:30	10°	NE	visível
1-11	-0,9	04:56:18	12°	NNE	04:56:18	12°	NNE	04:56:59	10°	NNE	visível
1-11	-1,8	06:30:15	10°	NNO	06:32:53	21°	NNE	06:35:30	10°	ENE	visível
2-11	-1,5	05:42:59	14°	NNO	05:44:26	17°	NNE	05:46:44	10°	ENE	visível

  
     

Como usar esta grelha:

Coluna Data - data da passagem da Estação;

Coluna Brilho/Luminosidade (magnitude) - Luminosidade da Estação (quanto mais negativo for o número maior é o brilho);

Coluna Hora - hora de início, do ponto mais alto e do fim da passagem;

Coluna Altitude - altitude medida em graus tendo o horizonte como ponto de partida 0º;
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.

Fonte: http://www.heavens-above.com/

Vídeo do Mês

Os multiversos

(Quando necessário, para ativar as legendas automáticas proceder do seguinte modo: no canto inferior direito clicar no símbolo "roda dentada"; abrem-se as Definições; clicar aí e escolher Legendas; depois clicar em Traduzir Automaticamente; finalmente escolher Português na lista.)

Imagem do Mês

A fada da nebulosa da águia

     As esculturas de poeira da Nebulosa da Águia estão a evaporar-se. À medida que a poderosa luz estelar atravessa estas montanhas cósmicas frias, os pilares esculturais que permanecem podem ser imaginados como bestas míticas. O que aqui é destacado é um dos vários pilares de poeira marcantes da Nebulosa da Águia, que pode ser descrito como uma gigantesca fada alienígena. Esta fada, no entanto, tem dez anos-luz de altura e vomita radiação muito mais quente do que o fogo comum. A grande Nebulosa da Águia, M16, é na verdade uma gigantesca camada de gás e poeira no interior da qual há uma cavidade crescente, cheia de um espetacular berçário estelar atualmente formando um aglomerado aberto de estrelas. Este grande pilar, que está a cerca de 7.000 anos-luz de distância, provavelmente evaporará em cerca de 100.000 anos. Esta imagem está em cores trabalhadas cientificamente e foi tirada pelo Telescópio Espacial Hubble, que orbita a Terra.

Fonte: www.nasa.gov

Livro do Mês

Sinopse

    A visão que temos da ciência e dos cientistas é uma imagem cheia de racionalidade, objetividade e espírito aberto. A realidade, porém, é muitas vezes bem diferente - a ciência também contém em si irracionalidades que não vêm ao palco e só se conhecem nos bastidores. O autor, através da sua experiência pessoal, conta-nos uma história verídica sobre a resistência dos cientistas à inovação científica. Estudos baseados numa teoria nova sobre a reatividade química das moléculas são rejeitados quando entram em conflito com outras teorias vigentes, mas aceites quando esse conflito não existe.

     Apesar da resistência à inovação científica pelos cientistas ser uma constante na história das ciências, trata-se de um tema muito pouco estudado. Daí o interesse desta obra, que nos fala dos «paradigmas» de Khun, de revoluções científicas e da evolução da ciência. Não obstante o tema científico ser de química, o essencial da mensagem do livro ultrapassa em muito o âmbito das ciências exatas e naturais, pois as questões à volta das «mudanças de paradigmas» interessam a historiadores, filósofos, sociólogos e teólogos.

     O autor não fica por aqui, pois descobriu certas comunidades científicas onde a resistência à inovação por conflito de teorias é praticamente inexistente, e apresenta algumas explicações possíveis para este comportamento, em que agora a racionalidade vence a irracionalidade e as conceções de Kuhn não são verificadas. São perspetivas interessantes na arte de comunicar ciência. 

Sobre o autor:

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     Sebastião José Formosinho Sanches Simões (Oeiras, Portugal), 19 de setembro de 1943 - Coimbra, 19 de Dezembro de 2016, foi um químico e catedrático jubilado português.

     Licenciou-se com 18 valores em Física pela Universidade de Coimbra e doutorou-se pela Royal Institution.

     Foi secretário de Estado do Ensino Superior (de 1980 a 1981), presidente do Centro Regional das Beiras da Universidade Católica e presidente da Sociedade Portuguesa de Química.

A 20 de Setembro de 2013 foi jubilado e deu a sua última lição.