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A ciência de 'Interestelar'


Para criar uma viagem pela galáxia em busca de novos mundos para habitarmos, o diretor Christopher Nolan buscou na ciência os recursos para torná-la verossímil. Especialistas explicam os conceitos físicos e astronômicos por trás do filme e contam se, um dia, teremos habilidades para fazer uma viagem assim

Em um futuro não muito distante, a Terra deixa de ser uma fonte de vida e se torna uma ameaça à espécie humana. Tempestades de areia cobrem o mundo de pó, dizimando as plantações e os homens. A principal preocupação é com o fornecimento de alimentos: a última cultura que resta é o milho que, em pouco tempo, também será arrasada. A única solução é deixar o planeta que se tornou inóspito e buscar, em algum lugar do universo, outro lugar para habitar. É apocalíptico o futuro de Interestelar, filme que estreou no Brasil nesta quinta-feira. Para construir essa viagem pela galáxia, o diretor Christopher Nolan buscou na física, na astronomia e na mecânica quântica, recursos que tornem verossímeis essa jornada hoje impossível para a humanidade.

“No filme, há várias teorias e hipóteses astronômicas que realmente existem e foram extrapoladas. A boa ficção científica faz isso: chega ao limite do que conhecemos para criar mundos alternativos”, diz Douglas Galante, pesquisador do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas.

Buraco-minhoca — Grande parte da base científica do longa vem do físico teórico americano Kip Thorne, um de seus produtores executivos. Thorne é conhecido não só por colaborar em longas que levam a ciência para as telas, como Contato, de 1997, mas também por ser um cientista de ponta, que avançou nas teorias de Albert Einstein sobre relatividade e gravidade. Até 2009, trabalhou no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Calthech, na sigla em inglês), uma das mais importantes universidades de ciência e engenharia do mundo, e atualmente é consultor da Nasa e integrante da Academia Nacional de Ciências americana. O centro do novo filme traz uma das ideias mais fantásticas do cientista: o buraco-minhoca atravessável.

Previsto teoricamente mas nunca observado na prática pela ciência, o fenômeno é um desdobramento da teoria da relatividade especial de Albert Einstein (1879-1955). O buraco-minhoca é uma ruptura no espaço-tempo — aquilo que os físicos descrevem metaforicamente como o tecido do universo, o ambiente dinâmico onde todos os acontecimentos transcorrem. Essa ruptura criaria um túnel ligando dois pontos afastados do universo. Na galáxia, qualquer pequena distância é medida em anos-luz — um ano-luz equivale a 9,46 trilhões de quilômetros. Dos planetas encontrados pelos cientistas capazes de suportar vida multicelular, o mais parecido com o nosso é Kepler 186f, a 500 anos-luz de nós. Para chegar até lá, viajando com a tecnologia atual, que usa 1% da velocidade da luz, levaríamos 50.000 anos — 25 vezes toda a Era Cristã. Por isso, o buraco-minhoca seria a solução para viajar a planetas semelhantes ao nosso. Sem esse rasgo no tecido do universo, que aproxima dois pontos longínquos, é impensável a chegada em algum planeta potencialmente habitável.

Alguns teóricos postulam que um buraco-minhoca só poderia existir se for microscópico. Segundo os cálculos de Thorne, contudo, grandes corpos — como uma nave espacial — poderiam passar por esse buraco. Ainda assim, não é possível prever se chegaríamos vivos do outro lado: a criação desse fenômeno mobilizaria energias tão fortes quando as que existem em um buraco-negro.

“Hoje não existe tecnologia para chegar até um dos candidatos a nova Terra já descobertos. Mas isso não será impossível para as próximas gerações”, diz o astrônomo Amâncio Friaça, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (USP). “A física muda muito e rapidamente. Basta lembrar que a teoria da relatividade tem apenas cem anos. Daqui a alguns séculos, certamente, vamos encontrar um meio de fazer viagens interestelares: mas faremos isso por meio de uma ciência que ainda está por ser descoberta.”

Confira algumas propostas para essa ciência do futuro trazidas por Interestelar traz e veja qual a possibilidade de um dia se tornarem realidade, de acordo com físicos e astrônomos:

Improvável: fim dos recursos naturais

A tempestade de areia que assombra os moradores da Terra de 'Interestelar' não é fantasia: ela realmente aconteceu nos anos 1930, no interior dos Estados Unidos. Após décadas do cultivo intensivo de grãos que eliminou a vegetação original da região, a camada superior do solo se precipitou sobre as cidades em nuvens de pó. A história, contada no documentário 'The Dust Bowl', feito pelo americano Ken Burns para a rede PBS, foi uma das inspirações para o roteiro.

Na vida real, entretanto, a possibilidade que essas tempestades arrasem o planeta e que os homens consigam esgotar a natureza é bastante discutível. “Atualmente, a ocupação irracional do solo e a exploração desenfreada dos oceanos está extinguindo muitas espécies. Os mais frágeis são os mamíferos e plantas de grande porte e os mais resistentes são os insetos, que se tornam agentes de pragas e propagadores de doenças”, explica o astrônomo Amâncio Friaça, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (USP). “No entanto, aprendemos a enfrentar as epidemias animais e as pestes vegetais com a tecnologia e é preciso tragédias em série para que acabem todas as possibilidades.”

Os cientistas acreditam que, antes de buscar outros planetas para viver, será mais provável que os homens aprendam a reciclar os recursos naturais. “Vamos aproveitar dejetos e outros materiais para criar um mundo de lixo praticamente zero, com tecnologias autossustentáveis. Nesse panorama, a agricultura será cada vez mais tecnológica e intensiva. Regredir a um mundo agrário, portanto, parece muito improvável”, diz Douglas Galante, pesquisador do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas.


Improvável: fuga da Terra arrasada

Um dos planos dos cientistas do filme é levar para os novos planetas, além de homens e mulheres, embriões que seriam desenvolvidos e colonizariam as regiões. Na vida real, para estabelecer uma colônia em outro planeta, vários desafios precisariam ser vencidos. O primeiro: como escolher quem vai para o novo planeta? Em seguida: como sobreviver psicologicamente à viagem e a um mundo que, inicialmente, é de total solidão? “Para decidir quem sairia da Terra e quem ficaria provavelmente haveria uma guerra tão grande que exterminaria a humanidade. Ou imaginaríamos uma nave capaz de transportar várias gerações de humanos”, diz o astrofísico Eduardo Janot Pacheco, coordenador geral do Laboratório de Astrobiologia da Universidade de São Paulo (USP). “Ainda não sabemos como superar a bomba psicológica que significa uma longa viagem e a vida sem outros seres humanos.”

No entanto, de acordo com os cientistas, não passaremos por uma situação tão extrema. A ciência já entendeu que o conhecimento trazido pela exploração da galáxia não precisa, necessariamente, nos levar para longe: ele é fundamental para a compreensão e proteção de nosso mundo. “Somos um planeta ao redor de uma estrela imersa em uma galáxia. Qualquer solução para a Terra virá do conhecimento de que vivemos no cosmo: o universo nos dará informações para a manutenção de nosso lar. Por isso, se chegarmos ao ponto de uma viagem interestelar, certamente teremos um mundo ambientalmente equilibrado e sem crises ecológicas”, explica Amâncio Friaça.


Provável: outros planetas habitáveis

Em 'Interestelar' são três os candidatos a mundos que, talvez, possam ser colonizados pelos humanos. Hoje, os astrônomos sabem que outros planetas parecidos com o nosso realmente existem e o Catálogo de Exoplanetas Habitáveis, feito pela Universidade de Porto Rico, listou os 21 mais parecidos com a Terra, que poderiam estar no filme 'Interestelar'. Há ainda outros 87 candidatos descobertos pela missão Kepler que mostram que, provavelmente, vivemos rodeados de bilhões de outras Terras.

Para ser potencialmente habitável, o planeta precisa ser rochoso — não conseguiríamos viver em um lugar feito de gás — e ter a composição da atmosfera parecida com a nossa. Além disso, ele deve estar nem muito próximo nem muito distante da fonte de luz e calor, o que possibilita a existência de água na forma líquida, uma das condições fundamentais para a vida.

“Dentro dos próximos dez anos vamos conseguir observar as atmosferas dos planetas e, quando encontrarmos alguma parecida com a nossa, vamos encontrar vida. Se há condições propícias, a vida explode”, diz Eduardo Janot Pacheco.

Assim, o maior problema não é localizar planetas habitáveis, mas atravessar as gigantescas distâncias que nos separam deles. Os mais próximos desses mundos encontrados pelos astrônomos e capazes de suportar vida multicelular estão a centenas de anos-luz de distância. Para se ter uma ideia, Kepler 186f, o mais parecido com a Terra já identificado, fica a 500 anos-luz de nós. São pelo menos 50 000 anos de viagem.


Provável: nave giratória

A nave criada para o filme, chamada Endurance, é um sistema circular que gira em torno de um eixo. A proposta, concebida na vida real pelo escritor de ficção científica britânico Arthur C. Clarke (1917-2008), é um meio para criar gravidade artificial. Atualmente, um dos grandes desafios para longas viagens pelo universo é a ausência da gravidade: sem ela, os astronautas perdem massa muscular rapidamente, os ossos se descalcificam e o coração fica fraco. O programa espacial russo é o mais avançado nos estudos para driblar essas condições, no entanto, o ideal seria haver alguma gravidade dentro do módulo espacial. Uma boa maneira de criar essa condição seria fazer a nave girar, criando uma força centrífuga. “Com a velocidade de rotação controlada, o movimento é capaz de criar a gravidade artificial em suas beiradas. É o mesmo que acontece com uma máquina de lavar: as roupas se colam às bordas — os astronautas também ficariam ‘grudados’ no chão, com um efeito parecido ao da gravidade”, explica Douglas Galante, do LNLS. Existem algumas propostas de naves para missões em Marte e projetos de estações espaciais que funcionam dessa forma, mas nunca foram colocados em prática.


Provável: buraco-minhoca

O recurso usado pelo filme para vencer os trilhões de quilômetros até outros futuros lares é o buraco-minhoca. Essa é uma teoria que realmente existe: buracos-minhoca (em inglês 'wormholes') são conexões entre dois pontos diferentes do espaço previstas pela teoria da relatividade de Einstein. O buraco-minhoca atravessável é uma das grandes ideias do físico teórico americano Kip Thorne, que publicou um artigo sobre o assunto em 1988. De acordo com seus cálculos, poderíamos passar mensagens por ele ou, como mostra o filme, até uma nave espacial.

Essa ainda é uma hipótese — um buraco-minhoca jamais foi visto. Por isso, não se sabe de que tamanho seria: o mais provável é que, por ele, passem apenas elétrons. “Assim como um buraco negro, que mobiliza forças intensas para surgir, é preciso muita energia para a criação de um buraco-minhoca. Por isso, não sabemos se seria possível sair vivo pelo outro lado”, diz Eduardo Janot Pacheco, coordenador geral do Laboratório de Astrobiologia da Universidade de São Paulo (USP). “Eles provavelmente existem, e de vários tamanhos, mas teríamos que, primeiro, dominar sua teoria para, depois, tentar passar algo por ele.”

Thorne, entretanto, é bom em prever teorias que se confirmam na vida real. Há alguns anos, o físico Stephen Hawking apostou com ele que não havia um buraco negro dentro do sistema Cygnus X-1, há 8.000 anos-luz de distância. Perdeu.


Provável: planeta aquático

Do outro lado do buraco-minhoca do filme está um dos planetas potencialmente habitáveis pelos humanos: um mundo de superfície composta de água. Na vida real, de acordo com as informações de sondas e telescópios que procuram vida em outros planetas, a maior parte dos planetas parecidos com o nosso é mesmo rico em água. “Esperamos que os planetas potencialmente habitáveis sejam predominantemente oceânicos, com profundidade de 100 quilômetros ou mais”, diz o astrônomo Amâncio Friaça. Esses planetas repletos d’água podem ter porções de terra, como o nosso que é 70% aquático, ou não apresentarem nenhuma ilha. “Se conseguirmos chegar até um deles, construir unidades flutuantes ou subaquáticas para morar seria a parte mais fácil. Somos muito adaptáveis”, afirma o professor.


Provável: planeta gelado

O segundo planeta encontrado pelos astrônomos de 'Interestelar' é um mundo gelado. A ciência atual mostra que a água em forma de geleiras é abundante nos planetas parecidos com a Terra. O frio cortante não é o ideal, mas não seria o maior obstáculo para a formação de uma colônia humana. “O fator fundamental para a vida é a presença de água. As geleiras poderiam ser derretidas com a emissão de gases do efeito estufa na atmosfera, que esquentariam o planeta. Somos bons em fazer isso e seríamos perfeitamente capazes de criar um efeito assim para garantir que o novo mundo se torne habitável”, diz Douglas Galante.


Improvável: planeta próximo a um buraco negro

Um dos planetas que aparece no filme é o mais desafiador: está muito próximo a um buraco negro. Até hoje, os cientistas não identificaram nenhum planeta orbitando um buraco negro, região do espaço formada pela explosão de uma estrela e onde a gravidade é tão forte que nada consegue escapar, nem a luz. Essa explosão é tão violenta que destrói tudo em volta: estrelas, asteroides e, obviamente, planetas. Além disso, o buraco negro emite raios-X e raios gama, que são potencialmente perigosos para qualquer forma de vida. “Seria impensável existir um sistema planetário nessa posição, a rocha seria vaporizada”, explica o astrônomo Amâncio Friaça. “O que conhecemos hoje são dezoito planetas que orbitam estrelas de nêutrons, um estágio menos energético que buracos negros. Mesmo assim, todos eles são estéreis, por causa da imensa radiação que essas estrelas emitem.”

Além disso, impressionantemente, nenhum dos três planetas de 'Interestelar' orbita uma estrela, o que é impossível na vida real: são elas que fornecem luz e calor aos planetas e possibilitariam a vida.


Improvável: um ano no espaço = sete anos na Terra

Para conseguirem cumprir sua missão, os astronautas de 'Interestelar' precisam desafiar o tempo. No filme, em um dos planetas candidatos à Terra, cada ano ali corresponde a sete anos de nosso mundo. A correspondência que parece absurda é, na vida real, um efeito conhecido da relatividade. Em linhas gerais, a teoria demonstra que o passar do tempo e as distâncias espaciais dependem da gravidade. Próximo a grandes massas, a gravidade é maior e o tempo passa mais devagar. Assim, planetas maiores têm a gravidade mais forte e o tempo corre lentamente.

“Se estivéssemos perto do Sol, que tem a massa muito superior a da Terra, envelheceríamos mais devagar”, explica Eduardo Janot Pacheco. O ganho seria de cerca de 66 segundos por ano. É nessa conta que está o lapso do filme. A conta de sete para um não bate com os cálculos dos físicos: para que a proporção o tempo passasse de forma tão lenta, a gravidade teria que ser imensa, o que, provavelmente, impossibilitaria qualquer movimento. “O filme abusou da matemática. Uma gravidade tão intensa nos esmagaria”, explica Douglas Galante, pesquisador do LNLS.


Provável: buraco negro brilhante

Interestelar' traz uma incrível imagem de um buraco negro chamado Gargantua [nome do gigante criado pelo escritor francês François Rabelais (1494-1553) que engole tudo o que vê pela frente] ameaçado para os astronautas. Teoricamente, buracos negros são invisíveis — nem a luz sobrevive a ele — mas ele provoca um efeito ao seu redor que é o de atrair todo o gás cósmico ao redor. Esse gás cai em espiral e gira em uma velocidade tão alta que é aquecido e brilha, formando o que é conhecido como Disco de Acreção — é o “olho” do buraco negro. E isso sim, seria visível. Em um material de divulgação do filme, o físico Kip Thorne afirmou que em nenhum filme de Hollywood, buracos negros ou o buraco-minhoca foram mostrados da forma com que realmente seriam na realidade. Essas duas imagens seriam, portanto, as formas cientificamente mais fiéis aos fenômenos.



FONTE: REVISTA VEJA

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