sábado, 27 de maio de 2017

Seis Números Somente


Olá!


Se alguém me perguntasse
qual é a receita da vida
assim como a conhecemos
e quantos ingredientes são necessários
para fazer esta receita ser bem-sucedida....,
....  bem, eu não saberia a resposta.

o Texto que trago a você hoje,
Caro Leitor,
propõe-se a nos trazer esta resposta.

Seu autor, Martin Rees,
em seu artigo
Just Six Numbers 
 (Seis Números Somente),
começa sua explicação
nos dizendo:


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"Para nossa surpresa, sabemos que apenas seis números são importantes para a receita de um universo - determinando como ele se expandirá; se planetas, estrelas e galáxias poderão ser formados; e se poderá haver uma química favorável para a evolução da vida. O resultado é tremendamente sensitivo a estes números. Se você imaginar realizar um universo através do ajuste de seis botões, então a sintonia deve ser precisa para que se crie um universo que possa conter qualquer forma de vida. Se os números não estiverem bem sintonizados, o universo não seria somente diferente, - seria estéril.



Essa compreensão oferece uma radical nova perspectiva sobre nosso lugar no universo e a natureza das leis físicas. Eu penso que esta sintonia fina nos leva a crer que nosso universo inteiro pode ser apenas um átomo num infinito e eterno multiverso."
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O artigo abaixo 
é uma tradução literal 
de Janine Milward 
 sobre o texto
"Just Six Numbers" 
de Martin Rees
astrofísico na Universidade de Cambridge, Inglaterra,
 e Astrônomo Real, 
autor de "Gravity's Fatal Attraction: Black Holes in the Universe 
(conjuntamente com Mitchell Begelman),
 "Before the Beginning" 
e "Just Six Numbers".. 
Este artigo foi extraído da revista Astronomy,
 edição de julho de 2002, páginas 54-59 
- Kalmbach Publishing Co., Waukesha, WI, USA .


Seis Números Somente


Um infinito número de universos 
poderia explicar porque nosso universo 
parece ser bem-sintonizado para a vida


Desde os tempo de Darwin, nós estamos familiarizados com a idéia de que nós e a intrincada biosfera adviram de começos simples. Astrônomos hoje em dia colocam nossa Terra dentro de um imenso sistema cósmico. Podemos traçar a historia cósmica muito antes do nascimento das primeiras estrelas e galáxias. Inacreditavelmente, o universo intrincado que vemos em torno de nós é advindo de um simples Big Bang.

Para nossa surpresa, sabemos que apenas seis números são importantes para a receita de um universo - determinando como ele se expandirá; se planetas, estrelas e galáxias poderão ser formados; e se poderá haver uma química favorável para a evolução da vida. O resultado é tremendamente sensitivo a estes números. Se você imaginar realizar um universo através do ajuste de seis botões, então a sintonia deve ser precisa para que se crie um universo que possa conter qualquer forma de vida. Se os números não estiverem bem sintonizados, o universo não seria somente diferente, - seria estéril.

Essa compreensão oferece uma radical nova perspectiva sobre nosso lugar no universo e a natureza das leis físicas. Eu penso que esta sintonia fina nos leva a crer que nosso universo inteiro pode ser apenas um átomo num infinito e eterno multiverso.

Progresso Cosmológico

A evidência de um Big Bang é agora tão crível quanto qualquer outra coisa que os geólogos possam nos dizer acerca da história da Terra. Eu penso, com 99 por cento de confiança, que quando nosso universo estava com uns poucos segundos de idade, era uma bola de fogo quente e densa. Isso é uma surpreendente reviravolta. Nossos ancestrais podiam levantar teorias quase que inacreditáveis através de fatos e até bem recentemente a cosmologia parecia um pouco mais do que pura especulação. Porém os novos e gigantes telescópios no solo e uma frota de instrumentos no espaço avançaram infinitamente nossos horizontes cósmicos e nos levaram a um crescendo em descobertas. Telescópios potentes funcionam como máquinas do tempo. Eles oferecem cenas de objetos tão profundos no espaço que suas luzes saíram de lá há bilhões de anos atrás e portanto nos deixam provar uma era existente ainda antes da formação do nosso sistema solar.

Estudar nosso vasto universo não é uma presunção. O que torna as coisas difíceis de serem compreendidas não é o quão grandes elas são mas sim o quão complicadas elas são. As estrelas, por exemplo, são tão quentes que se partem em suas mais simples constituições atômicas. Até o menor organismo vivo, em contraste, possui tijolo sobre tijolo de uma estrutura complexa dentro de si mesma. Uma estrela é extremamente mais simples do que um inseto. E porque o Big Bang é mais quente do que uma estrela, ele teria sido mais simples ainda.

Nós últimos cinco anos nós obtivemos a confirmação que as estrelas além do nosso sol são orbitadas por uma fila de planetas. Em quantos planetas existe vida? Essa pergunta permanece sem resposta - a origem da vida é complexa e pouco compreendida. Mesmo que estes planetas tenha biosferas de alguma espécie, isso não garante que a seleção darwiniana chegue até os seres inteligentes - devem existir grandes dificuldades em relação à evolução da vida mais sutil.

Não importa quão exoticamente diferentes os aliens são de nós, eles devem se conter sob as mesmas leis e forças físicas. Na verdade, esta uniformidade, sem a qual nosso universo não seria mais do que lugar misterioso, parece se estender para as mais remotas galáxias. Astrônomos alienígenas devem se perguntar as mesmas questões que nós: como os átomos se estabeleceram - em pelo menos um planeta em torno de pelo menos uma estrela - em criaturas capazes de ponderar sobre suas origens? Eles estariam compartilhando de nossa curiosidade sobre os acontecimentos da gênesis que deu vida ao nossos cosmos de galáxias, estrelas e planetas.

Nosso Habitat Cósmico bem-sintonizado/afinado

Existem profundas conexões entre o espaço interior dos átomos e o espaço exterior dos planetas, estrelas e galáxias. Nosso tamanho é razoavelmente intermediário entre o sol, em bilhões de metros de diâmetro, e uma molécula em um bilionésimo de metro. Nós estamos entre o macrocosmos e o microcosmos..

Nós dependemos do sol. Mas, por que não em escalas ainda mais vastas? Até as mais próximas estrelas estão há milhões de tempos mais distantes do que nosso sol. Todo o cosmos conhecido se estende para um bilhão de vezes ainda mais distante. Numa primeira vista, estas escalas extravagantes parecem bastante irrelevantes para nós. Porém nós devemos nosso existência às estrelas, que forjaram os átomos do qual nossos corpos são feitos.

Antes do nosso sistema solar condensar a partir de uma nuvem de poeira, várias gerações anteriores de estrelas azuis brilhantes se desenvolveram através de seus ciclos inteiros de vida, transmutando hidrogênio primordial nos básicos blocos de fundamento da vida - átomos de carbono, oxigênio, ferro e o resto dos elementos. Nós somos liberalmente poeira de estrelas. Menos romanticamente falando, nós somos lixo nuclear advindo do combustível que faz as estrelas brilharem. Nossa galáxia é como um vasto ecossistema, reciclando elementos através de sucessivas gerações de estrelas. Um Criador não precisaria apertar 92 botões diferentes para fazer a tabula de elementos periódicos.

Esse processo inteiro é controlado pela mais poderosa força na natureza - a força nuclear, cujo poder admirável aparece nas bombas de hidrogênio. Essa fonte de energia tem sido o combustível do nosso sol por cerca de 4.5 bilhões de anos e o deixará brilhando por mais 5 bilhões de anos. Esse poder de força é um dos números chaves da natureza. O carbono - o elemento mais importante para a vida - não existiria se esse numero fosse somente um pequeno percentual maior ou menor. E qualquer mudança substancial deveria desandar a alquimia cósmica completamente. Não haveria qualquer hidrogênio ou fontes de energia nuclear para fazer as estrelas brilharem.

Um outro número chave mede a força da gravidade. Newton nos ensinou que esta força não somente faz com que as maçãs caiam, porém mantém a lua e os planetas em suas órbitas. Einstein nos doou uma mais profunda compreensão de como a gravidade leva algumas estrelas a colapsarem em buracos negros. A gravidade também ajuda a governar a expansão do universo.. a gravidade é importantíssima nos cosmos, porém a vida depende em esta não ser forte em demasia. Se ela atrair mais intensamente, as estrelas queimariam muito rapidamente e não haveria tempo suficiente para a evolução da vida mais avançada acontecer. Mais ainda, as estrelas e os planetas seriam muito menores do que aqueles em nosso universo porque qualquer coisa maior colapsaria em um buraco negro. E também para os planetas miniaturas que poderiam existir, a gravidade seria tão forte que achataria qualquer coisa maior do que um inseto.

O tamanho do universo observável é, mais ou menos, a distância que se viaja através a luz desde o Big Bang. O universo levou cerca de 12 a 15 bilhões de anos para desenvolver os humanos, dessa forma, o universo visível atual deve ser ao menos tão grande quanto a distância que a luz viaja até aquele tempo. A enormidade de nosso universo, que parece primeiramente significar o quão pouco importante nós somos dentro do esquema cósmico, é na verdade resultante de nossa existência! A expansão do espaço não é um extravagante excesso, e sim uma conseqüência da prolongada cadeia de eventos, estendidos bastante antes de nosso sistema solar ser formado, o qual precedeu nossa chegada em cena.

As forças básicas - empregnadas elas mesmas no universo durante seus momentos de formação - possuem poderes que são especialmente formados. Mais ainda, o Big Bang concedeu a si mesmo uma força de formação muito bem estruturada. De outra maneira, ela poderia ter se dispersado muito rapidamente e não deixaria as galáxias e estrelas se formarem ou teria colapsado até chegar a um prematuro Big Crunch, arrasando qualquer evolução antes mesmo desta ter seu início. Para tanto, existem dois outros números que assumem valores bastante especiais.

Um outro número cósmico controla a textura especial de nosso universo. Num sentido bastante amplo, a matéria é distribuída uniformemente. Porém em escalas mais diminutas o universo está permeado de galáxias contendo bilhões de estrelas penetrando em imensos vazios. Se o universo fosse totalmente aveludado, ele permaneceria amorfo, frio - sem galáxias, sem estrelas, sem planetas e sem pessoas. Porém se fosse muito bruto, seria um mundo violento, com estrelas de curta existência ou sem planetas.

Coincidência, Providência ou Multiverso?

Existem várias maneiras de se reagir diante da sintonia desses números cruciais. Uma resposta óbvia seria a que não poderíamos existir sem esta verdade. Estamos aqui, e portanto não existe nada que nos faça ficar surpresos em relação a esse fato. Muitos cientistas adotam esta linha, porém isso me deixa insatisfeito. Eu sou impressionável pela analogia dada pelo filósofo canadense John Leslie... suponhamos que você esteja diante de um pelotão de fuzilamento. Cinqüenta homens fazem sua mira, porém todos erram... Se eles não tivessem errado o alvo, você não ficaria vivo para pensar acerca do ocorrido. Porém, não sendo este o caso, você não deixaria as coisas acontecerem apenas dessa maneira - certamente você buscaria alguma razão para explicar a sua boa sorte.

Alguns atribuem a sintonia do cosmos a um Criador beneficente. John Polkinghorne, um teólogo que também é um reconhecido físico, escreve que o universo "não é apenas "um qualquer mundo velho" porém é especial e bem sintonizado para a vida pela razão de que é criado pelo Criador que assim o quis dessa maneira". Também o famoso teólogo William Paley, cerca de 200 anos atrás, nos disse que um mundo desenhado tão bem trazia com ele um Desenhista, assim como um relógio traz consigo um relojoeiro.

Eu, no entanto, prefiro uma outra analogia - sem relógio e sem relojoeiro, porém como uma loja que vende roupas prontas. Existindo um grande estoque, certamente encontraremos algo que nos sirva bem. Da mesma forma, talvez nosso Big Bang não tenha sido o único. Deve ter existido uma variedade de Big Bangs, onde os seis números tivessem adquirido diferentes valores. Então não existe qualquer razão para nos surpreendermos quanto à boa sintonia - sem qualquer evidência de desenhos.... Nós poderíamos apenas existir (e portanto naturalmente sendo nós mesmos) dentro de um universo com a combinação correta das variáveis. E isso oferece uma radical nova perspectiva em relação à sintonia.
Há alguns anos atrás esse conceito teria sido compreendido como metafísico (alguma coisa extraída do ponto de vista físico). É difícil se imaginar alguma coisa mais extravagante do que postular uma infinidade de universos disjuntos do nosso. Porém eu penso que este conceito agora reside dentro da província da ciência. Naturalmente é um conceito altamente especulativo. No entanto, a cosmologia tem avançado o bastante para nós sabermos quais questões devem ser trabalhadas de forma a serem reafirmadas.

De acordo com nosso teoria cosmológica, conhecida como a inflação eterna, nosso universo colossal - que deve ainda se estender para mais além do que qualquer telescópio possa chegar - pode não ser tudo isso que parece ser. Nosso Big Bang pode ser apenas um episódio dentro de um infinito cenário. Outros universos podem ser governados por diferentes números. A maioria deve ser sem vida em função de recolapsarem após um breve tempo de existência ou em função das leis governantes não permitirem a complexidade da evolução. Existem variantes sobre estas idéias na qual novos Big Bang, detonados a partir de buracos negros, possam explodir em novos territórios de tempo e espaço desconectados do nosso próprio universo.

Os seis números estão impressos dentro dos primeiríssimos estágios após o Big Bang - não durante os primeiros poucos segundos (para quando nós já possuímos uma teoria adequada) porém para as primeiras frações de um microsegundo... Tudo, tudo naquele instante estava comprimido firmemente dentro de uma bola de fogo muito mais densa e quente do que qualquer coisa que possamos simular em um laboratório - desta forma as experiências neste aspecto podem pouco nos guiar. Para se apoiar (ou quem sabe recusar) a hipótese do multiverso se requer uma nova síntese entre as melhores teorias que hoje possuímos - a teoria da gravidade de Einstein e a teorias quânticas que governam o mundo micro. A teoria mais simpática vê as partículas subnucleares - e o espaço ele mesmo - como vibrações ou harmonizações de finos anéis conhecidos como "cordas" Essas teorias determinam a estrutura do espaço - e um espaço tridimensional para ser essencial para a vida - e a natureza das forças e partículas.

Ainda não pudemos comprovar as leis que governam a natureza em seu nível mais profundo. Uma teoria que pareça simplesmente exótica e sem conseqüências a nível de testes, certamente não seria vista com seriedade. Porém o conceito do multiverso pode ser uma conseqüência de uma teoria que pode ser testada de outras maneiras - uma das quais, por exemplo, ofereça um novo insight, uma nova visão sobre as forças e partículas que governam o mundo de hoje. Tal teoria deveria então adquirir bastante credibilidade de tal forma que poderíamos adentrar seriamente nas predições acerca de outros Big Bangs.

Existe então uma infinidade de outros universos que são mal sintonizados/afinados e dessa maneira, estéreis? Seria nosso universo inteiro um oásis dentro de uma ainda maior construção - um multiverso? Ou deveríamos procurar por outras razões para os aparentes providenciais valores dos nossos seis números?

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Os Seis Números

(nota da tradutora: o programa html não me forneceu as letras em alfabeto grego; desta forma, tive que usar suas correspondências em alfabeto latino)

N - O cosmos é assim tão vasto em função de que existe um número importante e crucial na natureza que é igual a 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000. Este número (N) mede o poder das forças que retém simples átomos, dividido pela força da gravidade entre eles. Se N tivesse uns poucos zeros a menos, somente um universo em miniatura e de curta duração poderia existir. Nenhuma criatura poderia crescer maior do que um inseto sem que fosse achatada pela força da gravidade e não haveria tempo suficiente para a evolução biológica.

E - Um outro número, E, cujo valor é 0.007, define o quão firmemente o núcleo atômico se une e como todos os átomos na Terra foram feitos. Seu valor controla o poder do sol, e, mais sensitivamente, como as estrelas transmutam hidrogênio em todos os átomos da tábua periódica. Carbono e oxigênio são comuns, enquanto o ouro e o urânio são raros, de acordo com o que acontece nas estrelas. Se E fosse 0.006 ou 0.008, a vida não poderia existir. Ou não haveriam estrelas com seus combustíveis de poder nuclear, em função de que nenhum hidrogênio poderia sobreviver ao Big Bang, ou também não haveriam elementos outros além do hidrogênio. Nossa tábua de elementos periódicos seria de um elemento e não de, no mínimo, 92.

Z - O número cósmico omega (Z) é uma medida da quantidade de matéria em nosso universo - galáxias, gás difuso e matéria negra. Omega nos fala sobre a relativa importância da gravidade e da energia de expansão no universo. Se omega fosse muito alto, o universo poderia já ter colapsado há bastante tempo atrás. Se tivesse sido muito baixo, galáxias e estrelas não teriam sido formadas. A velocidade da expansão inicial parece ter sido bem afinada, sintonizada, de forma a permitir a existência da vida.

Q - As sementes de todas as estruturas cósmicas - estrelas, galáxias, aglomerados de galáxias - foram impressas no Big Bang. A fábrica de nosso universo depende de um único numero, Q, que é l/l00.000. Se Q fosse um pouco menor, o universo seria inerte e sem estrutura. Se Q fosse um pouco maior, o universo seria um lugar violento, dominado por extensos buracos negros, e estrelas ou sistemas planetários não conseguiriam sobreviver.

L - A medição do quinto número, lambda (L ), foi o maior acontecimento cientifico de 1998. 
Uma nova e insuspeitada força - a antigravidade cósmica - parece controlar a expansão de nosso universo. Mesmo que não tenha um efeito discernível em escalas menores do que um bilhão de anos-luz, é destinada a se tornar cada vez mais dominante sobre a gravidade e outras forças enquanto nosso universo vai se tornando cada vez mais escuro e vazio. Felizmente para nós (e bastante surpreendente também para os teóricos), lambda é bem pequeno - e se assim não fôsse, seu efeito teria parado a formação das galáxias e estrelas, finalizando a evolução cósmica antes mesmo que ela pudesse ter começado.

D - O sexto número crucial tem sido conhecido desde há séculos, apesar de que hoje o vemos dentro de uma nova perspectiva. É o número das dimensões espaciais de nosso mundo, D = 3. A vida não poderia existir em 2 ou 4 dimensões. O tempo é a quarta dimensão, porém distintamente diferente das outras pelo fato de que possui umas flecha interior: ou seja, nós nos movemos somente para frente em direção ao futuro. Próximo aos buracos negros, o espaço é de tal maneira sugado que a luz se movimenta em círculos e o tempo permanece parado. Perto do seu começo, em escalas microscópicas, o espaço deve revelar sua mais profunda estrutura - as vibrações e harmonias das supercordas em uma arena de 10 dimensões.
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O artigo acima é uma tradução literal de Janine Milward de Azevedo  sobre o texto "Just Six Numbers" de Martin Rees, astrofísico na Universidade de Cambridge, Inglaterra, e Astrônomo Real, autor de "Gravity's Fatal Attraction: Black Holes in the Universe (conjuntamente com Mitchell Begelman), "Before the Beginning" e "Just Six Numbers".. Este artigo foi extraído da revista Astronomy, edição de julho de 2002, páginas 54-59 - Kalmbach Publishing Co., Waukesha, WI, USA .

Com um abraço estrelado,


Janine Milward