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segunda-feira, 5 de janeiro de 2015

A nova teoria Física da vida

Charles Darwin (Credit: Wikimedia/WDG Photo via Shutterstock/Salon)

O ódio obsessivo da direita cristã de Darwin é uma maravilha de se ver, mas poderá um dia ser rivalizado pelo ódio de alguém que você provavelmente nunca ouviu falar. Darwin ganhou seu ódio porque explicou a evolução da vida de uma forma que não exige a mão de Deus. Darwin não excluiu Deus, é claro, mas muitos criacionistas parecem incapazes de compreender este ponto. Mas ele não exigia  a Deus, e isso foi o suficiente para enlouquecer muita gente.

Darwin também não tem nada a dizer sobre como a vida começou em primeiro lugar - o que ainda deixa Deus no papel principal para aqueles que são inclinados a acreditar.Mas isso pode estar prestes a mudar, e as coisas podem ficar muito piores para alguns criacionistas.

Jeremy England, um jovem professor do MIT propôs uma teoria, com base na termodinâmica, mostrando que o surgimento da vida não foi acidental, mas necessário.

England derivou uma fórmula matemática que ele acredita explicar a capacidade de inanimados grupos de átomos de carbono capturarem energia e dissiparem essa energia em forma de calor. A fórmula, que é baseada em pura física, indica que quando estes grupos são impelidos por uma fonte externa de energia (como o sol ou um combustível químico), e cercado por um banho de calor (como o oceano ou a atmosfera), eles se reestruturam de modo a dissipar cada vez mais energia. É por isso que ele diz que "Sob certas condições, a matéria adquire o atributo físico chave associado com a vida". Em essência, Jeremy diz que a própria vida evoluiu a partir de sistemas não-vivos mais simples.

A ideia de um processo evolutivo mais amplo que a própria vida não é inteiramente nova. O diferencial de England é que há um unificador, o mecanismo evolutivo específico e possível de ser testado. Isso não significa que devemos esperar que haja vida em todo o universo. "A falta de uma atmosfera decente ou estar muito longe do sol ainda faz a maior parte de nosso sistema solar inóspito para a vida, diz England.

Com efeito, a vida na Terra poderia muito bem ter se desenvolvido várias vezes independentemente uns dos outros, ou todos de uma vez, ou ambos. O primeiro organismo vivo realmente poderia ter tido centenas, talvez milhares de irmãos, todos nascidos não a partir de um único pai físico, mas a partir de um sistema físico, literalmente "grávido", capaz de produzir vida. E nascimentos múltiplos similares de vida podem ter acontecido várias vezes em diferentes pontos no tempo. Isso também significa que planetas como a Terra em órbita de outras sóis teria uma probabilidade muito maior de levar a vida tão bem. Temos a sorte de ter oceanos substanciais, bem como uma atmosfera - os banhos de calor acima referido -, mas a teoria de England sugere que poderíamos obter a vida com apenas um deles - e até mesmo com versões muito menores, dado tempo suficiente.

Giordano Bruno, que foi queimado na fogueira por heresia em 1600, foi talvez o primeiro a tomar
a extensão lógica de Copérnico, especulando que as estrelas eram outros sóis, circundados por outros mundos, povoados por seres como nós.

Se a teoria de England der certo será um avanço científico memorável. Será também o prego no caixão de criacionistas pseudo-científicos, que há muito erroneamente afirmam que a termodinâmica desaprova a evolução , o exato oposto do que a obra de England é projetada para mostrar.

Embora os criacionistas há muito tempo erroneamente acreditavam que a evolução seria uma violação da Segunda Lei, os cientistas atuais não têm duvida de que "a segunda lei não só permite a evolução, como a favorece".

O que os criacionistas parecem fazer questão de negligenciar é o fato de que a vida não é um sistema fechado. O sol fornece energia mais que suficiente para conduzir as coisas. Se uma planta de tomate maduro pode ter mais energia utilizável do que a semente a partir da qual ele cresceu, por que alguém deveria esperar que a próxima geração de tomates não possa ter mais energia utilizável ainda?

Essa passagem vai direto ao cerne da questão. Evolução não é mais uma violação da Segunda Lei do que a vida em si é. O fluxo de condução de energia - se a partir do sol ou outras fontes - pode dar
origem ao que são conhecidos como estruturas dissipativas, que são auto-organizadas pelo processo de dissipar a energia que flui através delas.

O Físico-químico belga nascido na Rússia Ilya Prigogine ganhou o 1977 Prêmio Nobel de Química por seu trabalho no desenvolvimento do conceito que definiu assim:

"Flocos de neve, dunas de areia, tornados, estalactites, leitos de rios formados e relâmpagos são apenas alguns exemplos de ordem proveniente de desordem na natureza; nenhum exige um programa inteligente para alcançar esse fim. Em qualquer sistema não trivial com muita energia que flui através dele, é quase certo encontrar ordem resultante em algum lugar do sistema. Se a ordem a partir da desordem viola a segunda lei da termodinâmica, por que ela é  onipresente na natureza?

Em um sentido muito real, a obra de Prigogine lançou as bases para o que England está fazendo hoje, por isso é um exagero atribuir apenas a England a proposição de toda a teoria, como vários comentadores na Quanta apontaram. Mas England parece ter montado um conjunto de ferramentas analíticas, juntamente com uma abordagem teórica multidisciplinar sofisticada, e isto promete fazer muito mais do que simplesmente propor uma teoria, deve principalmente gerar uma nova agenda de pesquisa completa.

Se a teoria de England será ou não provada no final, ainda não se sabe. O que já é certo é que ela tem feito bastante para construir a ponte entre as diversas visões de mundo e inspirar outros a fazer esforços semelhantes. A ciência não é apenas fazer novas descobertas, mas ver o mundo de novas maneiras, assim as descobertas acabam sendo apenas consequências naturais deste processo.

O trabalho de England nos lembra que é a disposição dos cientistas em admitir nossa própria ignorância e confrontá-la - em vez de calar sobre isso - que abre o grande celeiro de maravilhas em que vivemos e que temos total capacidade de conhecer.

Se você é um nerd da ciência, você pode desfrutar desta apresentação de uma hora do trabalho de England.

Referências: Paul Rosenberg, "God is on the ropes"
Quanta Magazine - A New Physics Theory of Life.

sexta-feira, 26 de dezembro de 2014

183 anos da Viagem de Darwin

Charles Darwin


Foi no dia 27 de Dezembro de 1831 (há exatos 183 anos) que o jovem Charles Darwin partiu a bordo do navio HMS Beagle em uma viagem que demoraria quase cinco anos (retornou em 2 de outubro de 1836).


HMS Beagle (concepção artística)


Nesta viagem, Darwin fez importantes observações e estudos sobre biologia, geologia, paleontologia e antropologia. O Beagle passou pela América do Sul, contornou a costa brasileira, e Darwin ia coletando amostras pelos locais por onde passava. Mas foi nas Ilhas Galápagos, no Pacífico, que  ele encontrou as mais curiosas semelhanças entre animais de espécies distintas.

Estas observações serviriam para que ele desenvolvesse posteriormente a Teoria da Evolução das Espécies, que parte do princípio de que a vida do planeta sofre adaptações de acordo com o meio em que está inserida.


Dica de filme: O desafio de Darwin - NatGeo. A história conta os dilemas enfrentados por Darwin muitos anos depois do retorno do Beagle, mostrando o lado humano do genial cientista.


Referência: Wikipedia, Net Nature