sexta-feira, 22 de julho de 2011

Interpretando a relação entre celulares e câncer...

Como de costume, o xkcd matou a pau:




Exploração do espaço: homem ou máquina?

Muita coisa se escreveu sobre o fim da era dos ônibus espaciais, mas -- talvez seguindo a linha de que dos mortos não se fala mal -- poucos comentaristas se esforçaram em pôr os frutos da exploração espacial tripulada em contraste com os resultados das sondas robóticas. Eu resolvi, então, elaborar um breve ranking:

Maior distância viajada


Astronautas: Missão Apollo 13, que chegou 254 km de altitude sobre o lado oculto da Lua, ou 400.171 km da Terra.

Sondas: Voyager 1, que está a mais de 17 bilhões de km da Terra.

Corpos celestes visitados


Astronautas: Lua.


Sondas: Todos os planetas do Sistema Solar, incluindo diversos pousos bem-sucedidos na Lua, em Marte e em Vênus, o Sol, asteroides e cometas.

Descobertas científicas 

Astronautas: rochas lunares; várias descobertas sobre o funcionamento do corpo humano, principalmente em condições de microgravidade; "spin-offs" tecnológicos para a Medicina e os esportes, derivados dos trajes espaciais e dos sistemas de monitoramento e suporte de vida; o "travesseiro da Nasa".

Sondas: Expansão acelerada do Universo, matéria escura, anéis de Júpiter, luas de Urano e Netuno, água em Marte, matéria orgânica no espaço, novos planetas, etc., etc., etc.

O que deve estar claro, a esta altura, é que os progressos feitos  com os robôs foram muito maiores que os obtidos com seres humanos.

De fato, ao mesmo tempo em que a exploração robótica avançava, com sondas visitando rincões cada vez mais distantes do espaço, a exploração tripulada recuava, deixando a Lua e acomodando-se na órbita baixa da Terra.

As causas disso não são difíceis de entender. Em duas palavras: custo e risco. As sondas são mais baratas e, mesmo que explodam no lançamento ou falhem a caminho, o que se perde é dinheiro, não vidas.

Alguém, então, poderia perguntar: para quê insistir na exploração tripulada? Que tal, a partir de 2020 -- a data final de validade da Estação Espacial Internacional -- acabar com a coisa toda e deixar que máquinas sejam nossos olhos e mãos no espaço?

Defensores da exploração tripulada -- entre os quais me incluo! -- argumentam que sondas e astronautas servem a objetivos diferentes. Sondas são muito boas para levantar dados científicos de forma rápida e econômica, é verdade, mas só astronautas são capazes de expandir a presença humana no espaço. E isso não é ciência, é outra coisa; de fato, em tempos de aperto orçamentário, cientistas e astronautas, não raro, se estranham.

O que leva à questão, para quê deveríamos expandir a presença humana no espaço? O mundo já não tem problemas suficientes? Não estamos desperdiçando dólares e talentos, amarrando-os na ponta de torres de hidrogênio líquido e explodindo-os para fora da atmosfera?

Essas são todas questões pertinentes, para as quais são oferecidas as seguintes respostas:

1. Sobrevivência: esse é o argumento de Stephen Hawking -- a humanidade não vai durar mais um milênio se não nos espalharmos pelo espaço. É, fundamentalmente, um corolário da sabedoria de não se deixar todos os ovos num mesmo cesto.

2. Ecologia: muita gente torce o nariz para a possibilidade de colonização de outros mundos, dizendo que se trata de um sonho de gente irresponsável, que acha que dá para sugar um planeta atrás do outro, deixando os cadáveres de ecossistemas para trás. A verdade é bem o contrário: nenhum outro mundo jamais substituirá a Terra (ao menos, não no Sistema Solar), mas Marte, ou as luas de Júpiter, ou o cinturão de asteroides podem muito bem complementá-la: em vez de destruir metade do Pará para extrair ouro ou ferro, que tal desmanchar asteroides? Ou plantar alimentos em estufas orbitais (onde é possível ter fotossíntese 24 horas), reduzindo a pressão por terra arável que ameaça os ecossistemas nativos?

3. Crescimento com qualidade: na Terra, o crescimento populacional atingiu -- ou atingirá em breve -- um ponto de retornos reduzidos, onde novos seres humanos só poderão ser trazidos ao mundo em condições de baixa expectativa de vida, má nutrição, baixa qualidade educacional. Simplesmente, não há, na Terra, recursos para garantir uma vida civilizada -- no padrão de civilização deste início de século 21 -- a dezenas de bilhões de pessoas. Com os recursos do espaço, talentos (para a música, a literatura, a ciência) que talvez fossem esmagados na luta bruta pela sobrevivência, por aqui, poderiam ter a oportunidade de florescer.

4. Diversidade: novas culturas, novos sistemas políticos, novas religiões, novos códigos de conduta. Onde, no mundo de hoje, é possível testar algo assim? Até 200 anos atrás, era possível semear utopias nas Américas ou no Oceano Pacífico e esperar para ver no que iriam dar, mas hoje os assentos, poderíamos dizer, estão todos ocupados. Já em Marte...

5. Porque o espaço está lá: Vamos lá, gente. Somos seres humanos, não baratas. Há paisagens para ver, coisas para fazer, lugares para visitar, e este planeta, simplesmente, está ficando pequeno demais. Ou, parafraseando Velikovsky: quem quer viver para sempre no berço?

Resolvendo o enigma de Rapunzel

Óquei, folks, aqui vai a solução para o enigma apresentado na postagem de quarta-feira cedo. O que segue abaixo é, portanto, um "spoiler", então pare de ler agora, se você ainda quiser tentar resolver o problema.

Certo?

Recapitulando: um ferreiro (de 90 kg), uma princesa (de 50 kg) e uma menina (de 40 kg) estão aprisionados no alto de uma torre. O único jeito de descer é um elevador rudimentar, feito de uma polia, uma corda e dois cestos, um em cada ponta da corda. O elevador é capaz de fazer uma descida confortável até o solo apenas se a diferença de peso entre os cestos for 5 kg.

Espalhados pelo chão da cela, há 13 pedaços de corrente, cada um pesando precisamente 5 kg. Como o ferreiro consegue escapar, levando as duas jovens?

Vamos lá:


1. O ferreiro põe uma corrente num dos cestos, que desce; outro sobe, vazio.


2. No que subiu, ele põe duas correntes, esse então, desce, trazendo de volta o cesto original, contendo 5 kg.


3. Ele continua a fazer isso -- pondo duas correntes em cada cesto que sobe -- até, finalmente, manda para baixo um cesto contendo 35 kg, e obtendo, em troca, um cesto mais leve de 30 kg. Nesse momento, todos os 13 pedaços de corrente estão nos cestos!


4. Do cesto contendo 30 kg, ele retira todas as correntes, e põe a bordo a aia, que pesa 40 kg. Ela desce em segurança, fazendo subir o cesto com 35 kg. 


5. O ferreiro retira 6 pedaços de corrente desse cesto, e faz um sinal para que a aia saia do cesto que está no solo; assim, o cesto que está no alto desce, contendo apenas 5 kg, e o cesto vazio sobe.


6. A aia entra no cesto de novo junto com o pedaço de corrente que desceu, fazendo um peso total de 45 kg; a princesa entra no cesto que está no alto, e desce. A aia desembarca de volta na cela e a princesa, no solo.


7. O ferreiro repete todos os passos de 1 a 4, até a aia estar de volta no solo -- só que agora, ao lado da princesa.


8. O ferreiro então faz um sinal para que as duas mulheres entrem no cesto, totalizando um peso de 90 kg. Levando um pedaço de corrente consigo, ele desce, deixando as duas de volta na torre.


9. Os passos de 1 a 4 se repetem, deixando a aia novamente no chão.


10. A princesa volta a descer, como nos passos 5 e 6, deixando a aia no alto da torre.


11. Repetindo os passos de 1 a 4, a aia também está livre.

quinta-feira, 21 de julho de 2011

Antes do Big Bang?

A ideia de um multiverso -- isto é, de que o que chamamos de "Universo observável", tudo que existe entre nós e o horizonte da radiação de fundo deixada pelo Big Bang, é apenas um exemplar dentre muitos (possivelmente infinitos) outros -- anda me perseguindo, ultimamente.

Confesso que fui eu quem começou a persegui-la, quando peguei para ler, no início do ano, o mais recente livro de Brian Greene, The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos, que já mencionei anteriormente.

Mas o conceito reapareceu, um tanto quanto inesperadamente, em The Fallacy of Fine Tunning, de Victor Stenger (que comentei aqui). Stenger diz que Universos paralelos não são necessários para explicar o aparente "ajuste fino" das leis da natureza que permitem a existência de vida como a conhecemos, mas também não vê razão para rejeitá-los a priori.

Avaliação que me veio à mente por conta de um debate que está rolando no site em inglês da Scientific American, sobre, exatamente, o mérito científico da ideia de outros Universos.

O argumento contrário é fácil de articular: a ciência deve, sempre que possível, evitar apelar para entidades inobserváveis ao construir suas explicações -- uma hipótese científica é, fundamentalmente, uma proposta que que pode ser testada por meio de observações ou, ao menos, por meio de deduções lógicas feitas a partir dos resultados de observações.

Universos fora do Universo observável são, por definição, inobserváveis. Logo, não são entidades adequadas para uma hipótese científica. Fim da história.

Ou não? Em seu breve comentário sobre a questão,  Stenger argumenta que, se um ente inobservável é resultado de uma dedução válida, feita a partir de uma teoria sólida -- que dá conta dos dados observáveis e que já sobreviveu a diversos testes -- não há motivos para rejeitá-lo de cara (claro, ele pode cair se a teoria em que está engastado for abandonada). Um exemplo que ele cita são os quarks, que simplesmente não podem ser vistos isoladamente: não existe um quark sozinho.



Uma das teorias que abre caminho para o multiverso é a da inflação, segundo a qual o espaço passou por um período de expansão extremamente acelerada em algum momento do passado distante. Quando a aceleração diminuiu, a energia que vinha empurrando os pontos do espaço uns para longe dos outros se transformou em matéria e radiação, mais ou menos como a  brecada brusca de um carro produz calor nos pneus. E é essa parada súbita que chamamos de Big Bang.

Sacou? A inflação teria ocorrido antes do Big Bang. Daí o título da postagem. E o que faz a inflação meter o pé no freio é um evento quântico -- o que significa, regido pelas leis da probabilidade. Isso permite supor que a freada possa acontecer em momentos diferentes em locais diferentes, causando vários Big Bangs.

Adaptando a imagem usada por Brian Greene, é como se o Universo em expansão acelerada fosse um pão crescendo no forno, e as regiões "em Big Bang" fossem as bolhas de gás carbônico que se formam na massa. Ou, os buracos num queijo suíço.

(Se me permitem um momento de cabotinismo: a ideia de que Universos são bolhas dentro de uma massa infinita aparece em meu conto A Macabra Morte de McMurdock, escrito muitos, muitos anos atrás...)

A possibilidade do multiverso de bolhas, então, cai ou se sustenta na força da teoria da inflação. Que, ao menos por ora, parece bem sólida. Além da conexão lógica com o Universo inflacionário, no entanto, os "Universos-bolha" podem ter deixado sinais observáveis por aí -- nossa bolha pode ter sentido, por exemplo, os efeitos da colisão entre outras bolhas próximas. Esses sinais apareceriam no pano de fundo de micro-ondas, mais ou menos como os que Roger Penrose diz ter encontrado.

quarta-feira, 20 de julho de 2011

A Bolha de Magalhães



O Observatório Europeu Sul (ESO) obteve a imagem acima da nebulosa N 44, na Grande Nuvem de Magalhães. A película da "bolha", com diâmetro médio de 280 anos-luz, brilha por conta dos raios ultravioleta emitdos pelas estrelas recém-nascidas do aglomerado NGC 1929.

A bolha é formada pela combinação de ventos estelares, que gentilmente assopram o gás para lomnge das estrelas, e supernovas, explosõs que fornecem um impulso não tão "gentil".

Em torno das bordas da bolha, novas estrelas estão nascendo, a partr da compressão do gás. O Sol prvavelmente surgiu de uma interação semelhante, ocorrida há mais de 4 bilhões de anos.

Plutão tem mais uma lua!



A Nasa anunciou agora há pouco que o Telescópio Espacial Hubble encontrou mais uma lua em torno do (ex-)planeta Plutão. O novo astro, provisoriamente chamado P4, é o quarto satélite de Plutão. O planeta-anão tem como principal lua Caronte, além de outros dois satélites previamente descobertos, Nix e Hidra.

A lua P4 é bem pequena: tem diâmetro máximo estimado em 34 km, contra 1.043 km de Caronte, e cerca de 100 km para Nix e Hidra. O próprio Plutão tem um diâmetro de pouco mais de 2.000 km -- de fato, Caronte não gira em torno de Plutão: na verdade, as duas rochas geladas orbitam um centro de gravidade comum.

O Hubble avistou P4 a uma distância de 5 bilhões de quilômetros da Terra. O telescópio já havia descoberto Nix e Hidra em 2005, e obtido a primeira imagem definida de Caronte em 1990.

Em 2015, a sonda New Horizons, da Nasa, deve passar por Plutão: ela será o primeiro objeto criado pelo homem a visitar o planeta-anão.

De acordo com a Nasa, é possível que todo o sistema formado por Plutão e seus satélites seja o resultado de uma colisão entre o planeta-anão e outro corpo celeste.

Os nomes das luas de Plutão derivam de figuras um tanto quanto, digamos, infernais da mitologia greco-romana. Plutão é, claro, o deus do mundo dos mortos; Nyx é a deusa das noite, esposa de Érebo (a escuridão) e mãe de Tanatos (Morte), e Hipnos (Sono), entre outros. Hidra era uma serpente de muitas cabeças, morta por Hércules em seu segundo trabalho; e Caronte é o barqueiro do inferno, que cobra um óbolo para levar as almas para o reino dos mortos, na margem do rio Aqueronte.

Se meu palpite valesse para alguma coisa, eu sugeriria que P4 fosse chamada de Cérbero.

Rapunzel matemática: um passa-tempo

Este aqui é um probleminha que adaptei do livro The Moscow Puzzles, um clássico da era soviética, de autoria de Boris Kordemsky. É minha contribuição para a procrastinação nossa de toda quarta-feira:

Um príncipe malvado havia decidido dar a filha em casamento para o rei de um país vizinho. A moça, no entanto, estava apaixonada pelo ferreiro do principado e, com a ajuda de uma aia, tentou fugir com ele. Infelizmente, os três foram capturados por soldados.

Furioso, o príncipe ordenou que os três fossem aprisionados no último andar de uma torre ainda inacabada, para aguardar execução. Os operários que trabalhavam para dar os toques finais na obra receberam ordens de partir, e soldados foram colocados na porta.

Olhando pela janela, o impávido ferreiro viu que a torre era realmente muito alta, e que seria impossível descer em segurança. No entanto, ele reparou que, na pressa de partir, os operários tinham deixado um elevador rústico montado do lado de fora da janela -- uma corda que passava por uma polia, com um cesto em cada ponta. Ele calculou que, se um cesto tivesse um peso 5 kg maior que o outro, ele desceria suavemente até o solo (e do lado oposto da torre em relação à porta guardada!).

Agora, a princesa pesava 50 kg; a aia, 40 kg; o ferreiro, 90 kg. No chão da cela, havia 13 pedaços de corrente, cada um pesando 5 kg.

Todos os três prisioneiros escaparam, e em nenhum momento a diferença de peso entre os cestos superou 5 kg. Como?

terça-feira, 19 de julho de 2011

Paradoxo da pedra, revisitado

Acho que todo mundo que já se meteu numa discussão sobre a existência de Deus conhece o "Paradoxo da Pedra": Seria Deus capaz de criar uma pedra tão pesada que nem mesmo Ele conseguiria levantar? O propósito explícito do paradoxo é expor o conceito de Deus como incoerente e, portanto, demonstrar que uma coisa que se enquadre nesse conceito não pode existir.

(Há muita confusão em torno da batida máxima de que "não se pode provar que algo não existe". Na verdade, negativas são provadas o tempo todo, por exemplo, na matemática: entre outras coisas, é possível provar que não existe um número par maior que 2 e menor que 4.)

A defesa clássica contra o Paradoxo da Pedra é a de que não se deve esperar que Deus viole as leis fundamentais da lógica. A linguagem geralmente usada é a de "tarefas": não se deve esperar de Deus a realização de tarefas intrinsecamente contraditórias (como, digamos, criar um número par maior que 2 e menor que 4), porque, sendo contraditória, a tarefa falha em especificar, de modo válido, um objeto ou resultado final.

De minha parte, sempre achei essa defesa um pouco difícil de engolir, já que ela coloca as leis da lógica acima do poder de Deus -- o mesmo Cara que, de acordo com a doutrina da Trindade, tem uma identidade onde 3=1.



Mas, enfim. Sou um tipo meio obtuso, e filósofos ateus de altíssima categoria, como JL Mackie, aceitam a alegação de que "não é justo esperar feitos paradoxais de Deus" numa boa.

Recentemente, no entanto, percorrendo o Cambridge Companion to Atheism , encontrei um artigo de Patrick Grim que apresenta uma ponderação um pouco mais sofisticada do paradoxo. Ele nota que a tarefa de "criar uma massa grande demais para carregar" não é intrinsecamente contraditória (como seria, digamos, a de criar um círculo quadrado). A massa total de livros na minha casa é grande demais para eu carregar, por exemplo, e é bem possível dizer que eu a "criei". A tarefa em questão só é paradoxal se o ente envolvido nela for tido como onipotente. Isto é, capaz de fazer qualquer coisa.

O que o Paradoxo da Pedra parece evidenciar então, é que o conceito de "onipotência", e não o de "Deus", é incoerente, já que tarefas perfeitamente factíveis em termos normais transformam-se em paradoxos quando a onipotência entra na jogada. Mas a onipotência, para fazer sentido, deveria ampliar o escopo das tarefas realizáveis por seus detentores, não reduzi-lo. Certo?

Grim cita algumas tentativas de redefinir "onipotência" de forma a escapar dessa roubada (reflexos da falácia do verdadeiro escocês?). Uma dessas definições diz que um ser é onipotente se ele é capaz de "fazer todas as coisas que não contradigam sua essência". Isso evita paradoxos, na medida em que embute, logo de cara, a exclusão de contradições, e ainda elimina outro problema de se considerar Deus onipotente, a saber: sendo onipotente, Deus é capaz de fazer o mal? Resposta: não, porque o mal contradiz sua essência.

O problema com essa definição, diz Grim, é que ela cria uma infinidade de seres onipotentes. Uma pedra, por exemplo, não sendo, essencialmente, capaz de fazer nada, certamente é capaz de "tudo" que não contradiz sua essência. Ergo, é onipotente.

E nem precisa ser muito pesada...

segunda-feira, 18 de julho de 2011

Festa em Vesta!

Neste fim de semana, a sonda Dawn, da Nasa, entrou em órbita do asteroide (ou "protoplaneta") Vesta. A partir do início do mês que vem, a Dawn inicia um ano de estudos de Vesta, antes de partir para examinar o planeta-anão Ceres. Tanto Vesta quanto Ceres ficam no cinturão de asteroides ente Marte e Júpiter. O aparelho já obteve algumas imagens de seu alvo atual:


Parece uma pedra meio sem-graça, eu sei, mas Vesta, com 530 km de diâmetro, é considerado um protoplaneta -- a semente a partir da qual um planeta legítimo poderia ter crescido, se algumas coisas tivessem ocorrido de forma diferente nos primórdios do Sistema Solar.

A Nasa acredita que o pleno desenvolvimento de Vesta foi "abortado" pela presença de Júpiter na vizinhança.

Em seu estado atual, Vesta oferece uma janela para o passado -- é uma espécie de embrião planetário fossilizado.  Não é à toa que a sonda criada para estudar esse asateroide/protoplaneta se chame "Dawn", inglês para "alvorada".

Vesta foi descoberto pelo alemão Heinrich Olbers em 1807. Durante um bom período do século XIX, os maiores asteroides do cinturão eram considerados planetas. Como se vê na página histórica abaixo:


A coisa era tão levada a sério que muitos asteroides chegaram a ter símbolos próprios, como os conhecidos símbolos planetários que hoje em dia se veem em mapas astrais. Uma tabela com alguns signos de asteroides pode ser vista à direita.

Vesta teve uma segunda chance de ser alçado ao status de planeta pleno em 2006, quando a União Astronômica Internacional realizou seu histórico debate sobre a definição de "planeta".

A proposta final, vencedora, incluiu a polêmica exigência de que um astro, para ser considerado um planeta, precisa ter "limpado sua órbita" -- isto é, ser a influência gravitacional dominante no espaço que percorre --  envolveu o rebaixamento de Plutão e a criação da categoria de planeta-anão, e a exclusão definitiva dos corpos do cinturão de asteroides, cujas órbitas certamente não são nada "limpas".

Antes da adoção dessa resolução, no entanto, uma definição mais ampla havia sido proposta, que excluía o critério da "órbita limpa". Essa definição alternativa, em vez de reduzir o total de planetas do Sistema Solar a oito, na verdade ampliava-o a 12, e ainda dava a outros 12 corpos (incluindo Vesta!) a oportunidade de tornarem-se planetas, quando suas propriedades fossem  melhor estudadas.

O três planetas extras seriam Ceres (próxima parada da Dawn, em 2012), Caronte -- uma lua de Plutão; o sistema Plutão-Caronte passaria a ser considerado um planeta duplo -- e o que eu considero o planeta-regente dos céticos e ateus, Eris (um objeto localizado além da órbita de Plutão, descoberto em tempos recentes e batizado com o nome da deusa grega da discórdia, famosa por desencadear a Guerra de Troia).

Os demais 12 candidatos à "planetatura plena" são os que aparecem no quadro abaixo:



Eris, de fato, foi o principal motivador da redefinição: sendo um astro maior que Plutão (a Wikipedia diz que tem 27% mais massa que o ex-nono planeta) ele teria de ser promovido a planeta, ou Plutão, rebaixado. O nome escolhido para o planeta-anão reflete seu papel da polêmica; antes de receber denominação oficial, Eris era conhecido pelo apelido "Xena". Ele tem uma lua, Disnomia.

Na mitologia, Disnomia é um demônio, filho de Eris, que encarna os princípios da arbitrariedade, do caos social e da anarquia. (Quando Eris ainda era Xena, Dysnomia era Gabrielle.)

Em 2010, o descobridor de Eris, Mike Brown, publicou um livro intitulado How I Killed Pluto and Why It Had It Coming.