Folha de S.Paulo - Livraria da Folha - 'O Universo Numa Casca de Noz', de Stephen Hawking, ganha reedição; leia trecho - 13/02/2016
13/02/2016 - 15h22
Após publicar "Uma Breve História do Tempo", a editora Intrínseca lança a reedição do livro "O Universo Numa Casca de Noz". No título, Stephen Hawking utiliza ilustrações e esquemas detalhados para mostrar grandes descobertas no campo da física teórica.
Stephen Hawking utiliza ilustrações e esquemas detalhados para mostrar grandes descobertas no campo da física teórica
Com seu característico humor, o físico elucida temas complexos utilizando conceitos e ideias do dia a dia, como inflação, cartas de baralho e linhas ferroviárias. Ele também aborda as propostas mais relevantes que desafiam o nosso entendimento atual de como funciona o universo.
"O Universo Numa Casca de Noz" conta a história de astronautas engolidos por buracos negros, viajantes do tempo, debates sobre a origem do universo (e de todos nós), seu possível fim e a existência de vida em outras galáxias, além de apresentar questionamentos sobre o futuro biológico e tecnológico da humanidade em si.
Publicado originalmente em 1988, "Uma Breve História do Tempo" é considerado um dos principais marcos da literatura de divulgação científica mundial. O livro, que apresenta conceitos físicos em linguagem adaptada para o público leigo, traz estudos e teorias sobre o universo e o tempo, abordando temas como o universo em expansão, o princípio da incerteza, buracos negros, a origem e o destino do universo, buracos de minhoca e, é claro, viagem no tempo.
Albert Einstein, descobridor das teorias da relatividade restrita e geral, nasceu em Ulm, na Alemanha, em 1879, mas no ano seguinte sua família se mudou para Munique, onde o pai, Hermann, e o tio, Jakob, começaram uma pequena e não muito bem-sucedida empresa de equipamentos elétricos. Albert não era nenhum menino prodígio, porém as afirmações de que se saía mal na escola parecem exageradas. Em 1894, o negócio de seu pai faliu e a família mudou-se para Milão. Os pais decidiram que ele deveria ficar em Munique para terminar os estudos, contudo o menino não gostou do autoritarismo do colégio e meses depois foi ao encontro da família na Itália. Mais tarde, em 1900, completou seus estudos em Zurique, formando-se na prestigiosa Escola Politécnica Federal, conhecida como ETH. A natureza contenciosa de Einstein e seu desprezo pela autoridade não lhe granjearam o apreço dos professores na ETH, e nenhum deles lhe ofereceu um cargo de assistente, que seria o caminho normal para uma carreira acadêmica. Após dois anos, ele enfim conseguiu um cargo modesto no escritório suíço de patentes, em Berna. Foi nesse emprego que, em 1905, Einstein escreveu três artigos que não apenas o estabeleceram como um dos principais cientistas do mundo, mas também deram início a duas revoluções conceituais, que transformaram nossa compreensão do tempo, do espaço e da própria realidade.
Próximo ao final do século XIX, os cientistas acreditavam estar perto de uma descrição completa do universo. Imaginavam que o espaço era preenchido por um meio contínuo chamado "éter". Raios luminosos e sinais de rádio eram ondas nesse éter, assim como o som são ondas de pressão no ar. Para se chegar a uma teoria completa só faltava haver medições cuidadosas das propriedades elásticas do éter. Na verdade, antecipando tais medições, o Jefferson Lab, na Universidade de Harvard, foi todo construído sem nenhum prego de ferro, de modo a não interferir nas delicadas medições magnéticas. Entretanto, os projetistas esqueceram que os tijolos avermelhados com os quais o laboratório e a maior parte de Harvard foram construídos contêm grandes quantidades de ferro. O prédio continua em uso até hoje, embora a universidade ainda não tenha muita certeza de quanto peso um assoalho de biblioteca sem pregos pode suportar.
No fim do século, começaram a surgir discrepâncias na ideia de um éter onipresente. Esperava-se que a luz viajasse a uma velocidade fixa através do éter, mas que, ao viajarmos através do éter na mesma direção que a luz, a velocidade da luz parecesse menor e, ao viajarmos na direção oposta à luz, a velocidade da luz parecesse maior.
Contudo, uma série de experimentos foi incapaz de sustentar essa ideia. O mais cuidadoso e preciso desses experimentos foi realizado por Albert Michelson e Edward Morley, na Case School of Applied Science, em Cleveland, Ohio, em 1887. Eles compararam a velocidade da luz em dois feixes perpendiculares entre si. À medida que a Terra gira em torno de seu eixo e orbita o Sol, o dispositivo se move através do éter com velocidade e direção variadas. No entanto, Michelson e Morley não encontraram diferenças diárias ou anuais entre os dois feixes de luz. Era como se a luz viajasse sempre à mesma velocidade em relação ao observador, independentemente da velocidade e da direção em que o observador estivesse se deslocando.
Com base no experimento de Michelson-Morley, o físico irlandês George FitzGerald e o físico holandês Hendrik Lorentz sugeriram que corpos movendo-se através do éter se contrairiam e que os relógios andariam mais devagar. Essa contração e o retardamento dos relógios seriam tais que todas as pessoas teriam uma mesma medição para a velocidade da luz, a despeito de como estivessem se deslocando em relação ao éter (FitzGerald e Lorentz ainda viam o éter como uma substância real). Entretanto, em um artigo escrito em junho de 1905, Einstein notou que, se o observador não pudesse detectar se estava ou não se deslocando através do espaço, o conceito de éter seria supérfluo. Em vez disso, ele partiu do postulado de que as leis da ciência deveriam parecer as mesmas para todos os observadores se movendo livremente. Em particular, todos deveriam calcular a mesma velocidade para a luz, não importando a rapidez com que se movessem. A velocidade da luz independe do movimento do observador e é a mesma em todas as direções.
Para tal, foi necessário abandonar a ideia de que havia uma grandeza chamada tempo que todos os relógios deveriam medir. Em vez disso, cada pessoa teria seu próprio tempo. Os tempos de dois observadores iriam corresponder se eles estivessem em repouso em relação um ao outro, mas não se estivessem se movendo.
Isso foi confirmado por uma série de experimentos, incluindo um em que dois relógios atômicos foram colocados em aviões voando em direções opostas ao redor do mundo e ao regressar mostraram tempos ligeiramente diferentes (Figura 1.4). Tal experimento pode sugerir que, se alguém quiser viver mais tempo, deve se manter viajando sempre para leste, de modo que a velocidade do avião seja acrescentada à rotação da Terra. Contudo, o ganho de uma minúscula fração de segundo na vida da pessoa seria mais do que anulado pela ingestão da comida servida pelas companhias aéreas.
O postulado de Einstein de que as leis da natureza devem parecer as mesmas para todos os observadores se deslocando livremente foi a base para a teoria da relatividade, assim chamada porque sugeria que apenas o movimento relativo era importante. A beleza e a simplicidade da teoria convenceram muitos pensadores, mas uma boa dose de oposição perdurou. Einstein jogara por terra dois absolutos da ciência do século XIX: o repouso absoluto, como representado pelo éter, e o tempo absoluto ou universal que seria medido por todos os relógios. Muita gente achou isso um conceito perturbador. Acaso significaria, perguntavam, que tudo era relativo, que não havia padrões morais absolutos? O incômodo continuou ao longo das décadas de 1920 e 1930. Quando Einstein recebeu o Prêmio Nobel, em 1921, a nomeação foi por um trabalho importante, mas (para seus padrões) comparativamente menor, também realizado em 1905. Não houve menção à relatividade, que era considerada controversa demais. (Até hoje recebo de duas a três cartas por semana me dizendo que Einstein estava errado.) Todavia, a teoria da relatividade é hoje completamente aceita pela comunidade científica, e suas previsões já foram verificadas em incontáveis aplicações.