Exigência e Homeopatia

Há dois textos recentes do De Rerum Natura, escritos por Carlos Fiolhais, que devem ser lidos e que merecem reflexão.

Um deles intitula-se Teste de Física?! e vem a propósito de um teste intermédio de física de 11º ano em que se faz a seguinte questão:

GRUPO I

Durante algum tempo o magnetismo e a electricidade ignoraram-se mutuamente. Foi só no início do século XIX que um dinamarquês, Hans Christian Oersted, reparou que uma agulha magnética sofria um desvio quando colocada perto de um circuito eléctrico, à semelhança do que acontecia quando estava perto de um íman. Existia pois uma relação entre electricidade e magnetismo.

C. Fiolhais, Física Divertida, Gradiva, 1991 (adaptado)

1. Transcreva a parte do texto que refere o que Oersted observou.

Esta pergunta é inacreditável para um teste de física, seja de que ano for. Seria compreensível, talvez, num teste de português da escola primária. Não se pede aos alunos que saibam seja o que for sobre física: não é preciso saber quem foi Oersted, o que é o magnetismo ou a electricidade, ou a relação entre eles. Apenas se pede que se saiba ler e copiar.

Neste caso, atingiu-se um novo mínimo na exigência de algumas perguntas de testes/exames elaborados pelo GAVE. Este mínimo é o grau zero da exigência. A partir do momento em que, numa pergunta, não se exige que se saiba seja o que for sobre física, não se pode descer mais. Portanto, vendo as coisas pelo lado positivo, a partir daqui a exigência só pode subir.

O outro texto foi publicado hoje e intitula-se A Fraude da Homeopatia, e é dedicado à capa e a um artigo da revista Visão desta semana, que questiona Homeopatia: Cura ou Fraude?, e em seguida faz uma análise neutra da questão, dando igual espaço aos dois lados para defenderem as suas opiniões sem tirar qualquer conclusão.

Este tipo de situação é bastante comum. Ainda há relativamente pouco tempo, a revista Única teve um número dedicado à Lua, que para além de entrevistar astrónomos e astrofísicos, também entrevistava astrólogos, esses grandes conhecedores da Lua...

O problema deste tipo de análise pela comunicação social é que não se pode discutir a homeopatia ou a astrologia como se se discutisse o aborto ou a eutanásia; isto é, como se se pudesse chegar a uma conclusão sobre a resposta à questão "homeopatia: cura ou fraude?" através das convicções pessoais de individuos ou, já agora, por referendo.

Os princípios físicos e químicos mais básicos em que assenta a homeopatia não fazem nenhum sentido, portanto ou o nosso conhecimento sobre esses princípios está errado ou a homeopatia não funciona. Se olharmos para o mundo à nossa volta vemos os espantosos resultados que a física e a química têm produzido, e por isso sabemos que esses resultados seriam impossíveis caso estes cientistas não entendessem os princípios mais básicos das ciências em que trabalham. Por isso não, a homeopatia não funciona. Não há nenhuma controvérsia aqui; há simplesmente uma afirmação.

"Mas não é suposto a ciência fazer-se da dúvida, e não da certeza?", respondem os habituais críticos. Sim, é verdade; contudo, isso não quer dizer que tudo o que existe é dúvida e incerteza, pois, caso assim fosse, a ciência deixaria de fazer sentido. A ciência tem como objectivo a compreensão do mundo e, nessa medida, pretende chegar a conclusões que tenham relação com a realidade ("a realidade existe", como disse Carlos Fiolhais recentemente no Câmara Clara, e ao contrário do que muitos querem fazer crer).

A contrução desse conhecimento faz-se através de dúvidas, de controvérsia e de questões; contudo, à medida que essas dúvidas vão sendo estudadas e analisadas à luz da realidade, chega-se à conclusão de que algumas estão de acordo com ela e outras não. Como tal, sobre alguns campos da ciência existem apenas teorias, sendo que algumas não encaixam entre si (o que é a gravidade?; como se unificam as quatro forças fundamentais da Natureza?); no entanto, com o conhecimento costruido ao longo de séculos também se chegou a muitas certezas, como o facto da Terra orbitar o Sol, e não o contrário. Ou, outro exemplo: a homeopatia não funciona.

"Os Portugueses e a Investigação Científica"

O Câmara Clara (programa da RTP2) desta semana foi dedicado à ciência. Durante uma hora, Paula Moura Pinheiro esteve à conversa com Carlos Fiolhais, professor de física na Universidade de Coimbra e um dos principais divulgadores de ciência em Portugal, e com Maria Mota, investigadora de topo na área da biologia e da medicina.

A ciência está a crescer em Portugal. São cada vez mais os investigadores portugueses que são reconhecidos internacionalmente, e Maria Mota é precisamente um desses exemplos. Ainda não estamos no topo, mas estamos no bom caminho.

Por outro lado, há uma coisa em Portugal que está de certa forma relacionada com a ciência, e que está longe de estar bem ou no bom caminho: a educação (apesar da subida nos últimos resultados do PISA, mas irá obedecer a uma tendência nos próximos anos?). É na escola que se deve iniciar e incentivar o gosto pela ciência, mas o que se vê é que muitos estudantes saem do ensino básico a detestar a ciência. Claro que, como refere Carlos Fiolhais no programa, "o que eles conhecem não é ciência, mas uma caricatura da ciência". Sim, é verdade que temos muitos - e cada vez mais - investigadores de topo; no entanto, a ciência deve ser partilhada por todos, pois "a ciência que é oculta não é ciência".

Finalmente, existe também uma relação entre ciência e democracia: a liberdade para "ousar descobrir", a meritocracia, a avaliação rigorosa, são valores de ambas. "Com a ciência apenas podemos não estar salvos, mas sem a ciência estamos definitivamente perdidos", concluiu Carlos Fiolhais.

Foi destes e de outros temas que se falou neste extraordinário programa, que pode ser visto aqui.

Bad Science e Feliz 2011

No final de cada ano é costume fazerem-se balanços do ano que passou. Eu, por exemplo, costumava fazer um balanço dos filmes estreados. Este ano, contudo, não vou fazer balanços, mas vou simplesmente falar de um livro que li em 2010 (embora ele tenha sido lançado antes) e de que gostei muito. É um livro de divulgação científica chamado Bad Science (em português, Ciência da Treta), e é de Ben Goldacre.

Goldacre é um médico que se dedica em parte a chamar a atenção para as tangas das medicinas alternativas, de (alguns) nutricionistas, e até para os escândalos dentro da própria medicina. É um céptico exemplar e um comunicador extraordinário, escrevendo com uma linguagem simples, clara e divertida, mas, simultaneamente, explica as questões a fundo.

A sua abordagem nunca é simplista; por exemplo, dedica alguns capítulos a escândalos que ocorreram na medicina, mas depois dedica outros a explicar algo que raramente vejo esclarecido, e que é um erro que muitas pessoas cometem: não é por ter havido um escândalo no passado, que agora tudo o que a medicina produz é mau. Esta linha de raciocínio é até bastante perigosa, mas bastante comum. É um pouco como pensam os ursos polares do cartoon acima...

Trata-se, portanto, de um livro cuja leitura recomendo a todos.

Costuma-se também, no final de cada ano, pedir desejos para o ano seguinte. Para 2011, ocorrem-me dois: que The Tree of Life, de Terrence Malick, seja um filme extraordinário; e que Manuel Alegre não seja Presidente da República. Felizmente, a probabilidade de ambos se tornarem realidade é muito grande!

Feliz 2011!

AfterEffects? Não, física!

No dia 1 de Julho de 1940, foi inaugurada uma ponte nos EUA chamada Tacoma Bridge, que viria a durar apenas 4 meses. De facto, no dia 7 de Novembro de 1940, um vento costante de menos de 70 km/h fez a ponte oscilar de tal forma que esta acabou por colapsar. Mas como pode uma ponte colapsar com um vento constante não muito forte? A história torna-se ainda mais estranha quando se vê o video abaixo.

Ao contrário do que afirmam alguns comentadores do youtube, este video não é falso. Mas, voltando à questão anterior, como pode um vento de menos de 70 km/h provocar estas oscilações?

Para termos uma ideia do que se pode estar a passar é possível fazer uma experiência relativamente simples, com uma mola mais um peso na ponta. Experimente-se fazer a mola oscilar devagar, para cima e para baixo. O resultado é evidente: a mola vai oscilar devagar. Experimente-se agora aumentar, a pouco e pouco, a frequência dos impulsos que estão a provocar a oscilação. O resultado continua a ser intuitivo: as oscilações da mola vão ser cada vez maiores.

No entanto, se continuarmos a aumentar a frequência com que fazemos a mola oscilar, é possível que cheguemos a um resultado de alguma forma surpreendente: as oscilações da mola vão começar a diminuir. De facto, as oscilações da mola não aumentam sempre que aumentamos a frequência dos nossos impulsos. Na verdade, vai haver uma certa frequência para a qual as a amplitude das oscilações da mola é máxima. Essa frequência tem um nome especial: é a frequência natural da mola.

Voltando à ponte, foi precisamente isso que aqui aconteceu. Os engenheiros que projectaram a ponte esqueceram-se que ventos comuns poderiam colocá-la a oscilar precisamente na sua frequência natural, aquela que corresponde à amplitude máxima das oscilações. O resultado foi o que se viu.

Ao contrário do que muita gente pensa, não é o Adobe AfterEffects que desvenda os segredos deste video. É a física.

Vida "extraterrestre" na Terra

Há alguns dias, a NASA anunciou que iria fazer um comunicado sobre uma descoberta que teria enorme impacto na procura de vida extraterrestre. O mau jornalismo, que também chegou a jornais de portugueses de qualidade, anunciou com pompa que a NASA poderia ter descoberto vida extraterrestre. Na altura cheguei a dizer (não aqui no blog) que o que tem impacto para a ciência poderia ser insignificante para o público em geral, e que possivelmente seria isso a acontecer.

E assim foi. O anúncio da NASA teve que ver com a descoberta de uma bactéria (não noutro planeta, mas aqui na Terra) que pode utilizar arsénico para sobreviver. Isto, como é evidente, nada diz ao senso comum. No entanto, é importantíssimo para a ciência, pois até agora não se conhecia nenhum organismo vivo que pudesse utilizar arsénico, um elemento tóxico, para sobreviver. Descobriu-se, portanto, um ser vivo com capacidades completamente diferentes de qualquer outro anteriormente conhecido.

E o que tem isto a ver com vida extraterrestre? A resposta está relacionada com o seguinte: quando procuramos vida extraterrestre, o que é que devemos exactamente procurar? Seres iguais aos que encontramos na Terra? Seres diferentes destes, mas que continuam a utilizar os elementos que associamos à vida - carbono, fósforo, oxigénio, etc.? Ou será que a vida na Terra baseia-se nesses elementos por serem mais comuns, e que os seres vivos de outro planeta poderiam necessitar de elementos para sobreviver que nós consideramos tóxicos?

Alguns cientistas pensam que a vida teria de surgir associada aos mesmos elementos que surge aqui na Terra - é ao que Carl Sagan chama, no livro As Ligações Cósmicas, o "chauvinismo do carbono". No entanto, acabou de se provar o contrário. Como consequência, as formas de vida existentes pelo Universo podem ser completamente diferentes das que conhecemos, o que aumenta a probabilidade de se descobrir vida.

No blog astroPT, Carlos Oliveira dá o seguinte exemplo, no nosso próprio Sistema Solar: "em Titã [lua de Saturno], existe o ambiente “ideal” para bactérias como estas… e não para o tipo de vida que andávamos lá à procura!"

Afinal, acabámos mesmo de descobrir vida "extraterrestre"... mas na própria Terra.

Northern Lights

Esta fotografia foi tirada o mes passado em Tromsø, a sétima maior cidade da Noruega e uma das que se situa mais a norte, a quase 70º de latitude. Nesta cidade, a Noite Polar dura de 26 de Novembro a 15 de Janeiro, o que significa que, durante estes meses, o Sol não é visto no céu. Nos meses em redor, Tromsø é um dos melhores locais do mundo para observar o fenómeno desta fotografia: Aurora Boreal, traduzido frequentemente para inglês como Northern Lights.

Este fenómeno tem origem nos choques de partículas carregadas que se dão na ionosfera, excitando moléculas que, ao serem desexcitadas libertam fotões. Quando a molécula excitada é o oxigénio, a aurora toma geralmente uma cor verde, que é a sua cor mais comum. No entanto, quando a molécula excitada é o azoto, a aurora toma um aspecto ainda mais raro e exótico, enchendo o céu de azul e vermelho.

Esta é uma das mais espantosas fotografias que vi de uma aurora boreal. No video abaixo, é possivel ver mais exemplos em alta definição, todos eles filmados em Tromsø.

Aurora Borealis timelapse HD - Tromsø 2010 from Tor Even Mathisen on Vimeo.

Vitória da Ciência, da Tecnologia e da Humanidade

Terminou esta madrugada uma extraordinária operação de resgate no Chile, de 33 mineiros que ficaram presos no fundo de uma mina durante mais de 2 meses. Todos os mineiros chegaram sãos e salvos à superfície, depois de um trabalho de aproximadamente 24 horas, em que um a um foram retirados na cápsula Fénix, cujo funcionamento pode ser entendido aqui.

Este resgate foi uma vitória suprema da ciência e da tecnologia, através das quais foi possível, até em menos tempo do que o previsto, fazer todos os cálculos e perfurações necessárias para que a sonda Fénix pudesse chegar lá abaixo em condições. Entretanto, fora também possível manter alimentados os 33 mineiros a mais de 600 metros de profundidade.

Apesar de tudo, há ainda aqueles que acham que a ciência não passa de uma construção social com tanta validade como qualquer outra, e de interesse discutível. Para esses, tenho duas sugestões que lhes podem mostrar que estão errados. A primeira é ler o seguinte excerto do livro de António Manuel Baptista, O Discurso Pós-Moderno Contra a Ciência:

Quanto àqueles sociólogos da ciência mais ligados ao chamado constructivismo social, que proclamam que a ciência não tem qualquer estatuto de objectividade diferente de outras convenções ou construções sociais, um bom conselho será de não viajarem de avião. Poderão escolher o tapete voador ou qualquer sistema mágico (aliás menos poluente e não facilmente transformável em míssil contra arranha-céus), pois existe o risco que, quando estejam voando, os cientistas consensualmente convencionarem que, afinal estão erradas as teorias e as experiências em que se baseia a mecânica e aerodinâmica da aviação. Nesta altura, evidentemente, de acordo com os constructivistas sociais, o avião cai.

Finalmente, a segunda sugestão: abram os olhos e olhem à vossa volta.

Esta vitória da ciência e da tecnologia trouxeram-nos outra: uma vitória que é de toda a humanidade. Não deixa de ser comovente para todos nós ver estes mineiros subir à superfície, após dois meses debaixo de terra. Quem acusa a ciência e a tecnologia de frias e sem ligação ao ser humano, aqui tem um exemplo de que não é esse o caso. A ciência está intimamente ligada com a esperança e com o salvamento de vidas.

The Pleasure of Finding Things Out

Num comentário no YouTube, pode-se ler que Richard Feynman "is the genius and the ordinary man in one person". Identifiquei-me com esta opinião porque, de facto, se por um lado Feynman é um dos maiores génios da física, por outro nunca se cansa de abordar, em livros, entrevistas e palestras, os temas mais mundanos, sobre os quais qualquer ser humano se questiona.

Há vários exemplos disso, desde o famoso livro Surely You're Joking, Mr. Feynman! ao Meaning of It All. Neste caso, assisti a uma entrevista intitulada The Pleasure of Finding Things Out, cujo primeiro video está no final deste post (tem um total de cinco).

Aqui, Feynman aborda diversos temas, desde a electrodinâmica quântica, a que chamou "the jewel of all physics", a temas muito menos científicos e próximos da pessoa comum, que aprendeu (a maioria deles) com o seu pai: por exemplo, a importância do desrespeito (não seguir sempre a autoridade) e o desprezo pelas honras, títulos e uniformes (que não fazem as pessoas diferentes).

Incongruências no GAVE

As funções exponenciais são pela primeira vez introduzidas em Matemática no 12º ano. Nos exames da disciplina, é então frequente fazerem-se questões sobre estas funções num contexto realista, o que é muito fácil, visto que as exponenciais descrevem variados fenómenos da Natureza. Por isso, há muitos problemas sobre populações de coelhos, que crescem exponencialmente. Por outro lado, temos também problemas sobre a concentração de medicamentos no sangue, que decresce de forma exponencial.

Mas estes são apenas dois exemplos entre muitos outros que o GAVE tipicamente utiliza nos exames. Um outro exemplo, surpreendentemente, está relacionado com a actividade de uma substância radioactiva, que decresce de forma exponencial. Diz assim o seguinte exercício de exame:

A actividade R, de qualquer substância radioactiva, é dada, numa certa unidade de medida, pela expressão

R(t)=Ae^(-Bt)

em que A e B são constantes reais positivas e t é o tempo em horas.

A taxa com que a actividade decresce é dada, portanto, por R', a derivada de R. Tratando-se R de uma função exponencial, a sua derivada é ainda uma exponencial, pelo que certamente esta taxa não é constante.

Como se vê, este conhecimento de que a actividade de uma substância radioactiva é descrito por uma exponencial é tão básico em ciências que até é apresentado na disciplina de matemática em problemas deste tipo. Isto torna ainda mais grave o facto do GAVE não ter admitido que errou no exame de Biologia e Geologia, ao considerar que a taxa de decaimento radioactivo seria constante.

Um elemento anónimo do GAVE terá dito, quando uma professora demonstrou o erro citando um livro de referência, que esse livro não se encontrava no âmbito da disciplina, de onde se pode inferir que, para esta pessoa, o conhecimento científico não depende de factos, mas do contexto em que é ensinado. Mas, pelos vistos, até dentro do GAVE este contexto vai variando: em Matemática, a taxa de decaimento da actividade de uma substância radioactiva não é constante; em Biologia e Geologia é.

A ciência nunca esteve tão separada como dentro do GAVE.

Pulseiras do Equilíbrio (II)

De acordo com o site oficial das pulseiras do equilíbrio, "toda a nossa existência depende de uma perfeita transmissão e equilíbrio das cargas eléctricas positivas e negativas, chamadas iões". Para além disso, "uma saúde óptima e performance de pico ocorrem quando o corpo mantém o equilíbrio iónico (a troca entre cargas negativas e positivas) e vias de fluxo de energia livres (harmonia) na frequência ideal".

Ignorando a parte do fluxo de energia livre, que não sei o que significa (nem eu nem ninguém no planeta), e o facto de cargas positivas e negativas não se chamarem iões, vejamos o que aconteceria caso o nosso corpo não estivesse em equilíbrio de cargas positivas e negativas. Richard Feynman, um dos maiores físicos do século XX, começa da seguinte forma o capítulo sobre electromagnetismo nas suas famosas Lectures on Physics:

Consider a force like gravitation which varies predominantly inversely as the square of the distance, but which is about a billion-billion-billion-billion times stronger. And with another difference. There are two kinds of "matter", which we call positive and negative. Like kinds repel and unlike kinds attract - unlike gravity where there is only attraction. What would happen?

A bunch of positives would repel with an enormous force and spread out in all directions. A bunch of negatives would do the same. But an evenly mixed bunch of positives and negatives would do something completely different. The opposite pieces would be pulled together by the enormous attractions. The net result would be that the terrific forces would balance themselves out almost perfectly, by forming tight, fine mixtures of the positive and negative, and between two separate bunches of such mixtures there would be practically no attraction or repulsion at all.

There is such a force: the electrical force. And all matter is a mixture of positive protons and negative electrons which are attracting and repelling with this great force. So perfect is the balance however, that when you stand near someone else you don't feel any force at all. If there were even a little bit of unbalance you would know it. If you were standing at arm's length from someone and each of you had one percent more electrons than protons, the repelling force would be incredible. How great? Enough to lift the Empire State building? No! To lift Mount Everest? No! The repulsion would be enough to lift a "weight" equal to that of the entire earth!

Como se vê, estamos perfeitamente bem no que diz respeito a equilíbrio de cargas, mesmo sem pulseiras do equilíbrio para nos auxiliar. Até agora, ainda não vi ninguém produzir uma força capaz de "levantar a Terra".

Carlos Fiolhais no 5 Para a Meia-Noite

Carlos Fiolhais, um dos grandes divulgadores de ciência em Portugal, esteve no dia 31 de Agosto no programa 5 Para a Meia-Noite, onde foi entrevistado por Fernando Alvim. Com a sua habitual boa disposição, falou de ciência, do tamanho do Universo, de experiências pessoais da sua vida, e da mais recente moda que anda a enganar milhares de pessoas - as pulseiras do equilíbrio.

O programa pode ser visto integralmente aqui.

Dia e Noite

O ser humano não reage bem em condições naturais que fujam ao que está habituado no seu quotidiano. Uma das mais importantes é a existência de dia e de noite.

Contudo, tanto na Terra como fora dela, há pessoas que actualmente vivem sem este equilíbrio de dia e noite. Nas zonas da Terra acima do Círculo Polar Ártico e abaixo do Círculo Polar Antártico, é possível ver no Verão o chamado "sol da meia-noite", época em que a noite nunca cai; e, no pico do Inverno, este nunca aparece no céu.

Abaixo do Círculo Polar Antártico a Terra não é habitada, mas equipas de investigação fazem lá diversas pesquisas, sujeitando-se às condições mais extremas do planeta, incluindo a ausência de dia ou de noite. Acima do Círculo Polar Ártico, contudo, existem diversas cidades, por exemplo no Canadá, no Alaska, na Gronelância e no Norte da Europa. Pela experiência que tive em Kiruna, na Suécia, as pessoas vivem habituadas a isso; no entanto, para alguém de fora a sensação é inicialmente estranha.

Porém, os astronautas que habitam as estações espaciais que orbitam o planeta Terra têm uma sensação ainda mais estranha. Por exemplo, os astronautas no ISS vêem o sol a nascer 16 vezes, e a por-se outras tantas, contrariando também totalmente a normal experiência de dia e noite.

Quem está neste momento a sentir uma experiência estranha no que diz respeito ao dia e à noite são os mineiros presos numa mina no Chile. Por isso, para evitar que essa situação agrave ainda mais o estado psicológico dos mineiros, a NASA vai simular, através de luzes artificiais, o dia e a noite no interior da mina. A notícia pode ser lida aqui.

Na foto, a trajectória que o Sol faz no norte da Noruega, perto da meia noite no início do Julho.

A Personal Voyage

O maior divulgador de ciência ao público geral que o mundo já viu é principalmente conhecido pela série Cosmos, que passou nas televisões nos anos 80. Para além disso, Carl Sagan é autor de inúmeros livros sobre ciência e não só. Um deles deu o título a este blog.

Contudo, por muito que essa série seja conhecida, a maioria das pessoas que nasceram depois da sua exibição na televisão nunca tiveram oportunidade de assistir. Por isso, deixo aqui um resumo de várias cenas da série, feito por um utilizador do youtube.

Muitas das minhas cenas preferidas estão ausentes, mas a escolha de cenas não deixa de ser boa, permitindo ter uma ideia geral sobre o tom e o estilo tão característico com que Sagan transmite a ciência ao público. A forma apaixonada com que fala sobre os assuntos (tão apaixonada que a série tem como subtítulo A Personal Voyage) faz com que o seu fascínio passe de forma contagiante para o espectador.

Esta é uma viagem pessoal que todos deviam acompanhar.

A ler, no De Rerum Natura

• Sobre a cultura científica, por Carlos Fiolhais

• "O que mais lhe irá acontecer?", por Helena Damião