Você provavelmente sabe mais sobre ciência do que os sábios antigos
Os sábios antigos, principalmente os gregos, como Platão e
Aristóteles, eram muito inteligentes e deram imensas contribuições para a
filosofia e para a filha da filosofia, a ciência. No entanto, hoje,
qualquer pessoa que tenha conhecimento básico sobre o funcionamento do
universo sabe muito mais do que eles.
A lista abaixo elenca o conhecimento científico básico ao alcance do
cidadão comum, resultado dos últimos 400 anos de desenvolvimento
científico. Ela foi montada pelo cientista e escritor James Trefil, em
seu livro “Why Science?” (“Por que a ciência?”, em tradução livre), e
representa o mínimo necessário que você deve conhecer para não ser
considerado um analfabeto científico. Confira:
Natureza
O universo é regular e previsível – Esta é uma ideia
que faz parte do núcleo da ciência experimental moderna e, apesar de
ser tão importante, não pode ser provada verdadeira. Por outro lado, ela
é comprovada todos os dias de outras formas, através do comportamento
consistente que observamos: a Terra gira, fazendo o ciclo regular de
dias e noites, e a gravidade continua a funcionar.
Quando o universo nos surpreende, a surpresa geralmente é resultado
ou de informações incompletas, ou de uma interpretação imprecisa da
informação disponível, e não de uma natureza caótica do próprio
universo. Como a natureza racional de nossa investigação da natureza é
construída sobre esta ideia, se ela não for compreendida,
consequentemente haverá dificuldades na compreensão das descobertas
científicas.
A energia em um sistema fechado é conservada – Este é
o princípio conhecido como a primeira lei da termodinâmica, e é
fundamental para compreender o fluxo da energia no universo. Ela fornece
a base para a lei da conservação da energia, que afirma que a energia
não pode ser criada ou destruída, apenas transformada.
O calor não flui espontaneamente de um corpo frio para um quente
– Esta ideia, também conhecida como a segunda lei da termodinâmica, se
relaciona com o conceito de entropia, ou a medida da desordem em um
sistema.
Em sua forma mais simples, significa que, com o tempo, qualquer
processo termodinâmico irá perder energia (frequentemente na forma de
desperdício) e, portanto, uma máquina perfeita ou um “moto perpétuo” não
pode ser criado.
As equações de Maxwell governam a eletricidade e o magnetismo
– O cientista James Clerk Maxwell, do século XIX, descobriu uma peça
chave na natureza do universo: a de que a eletricidade e o magnetismo
são manifestações do mesmo fenômeno, que veio a ser chamado de
eletromagnetismo.
Por exemplo, uma partícula com carga elétrica, quando em movimento,
produz (ou induz) um campo magnético. Este e outros conceitos foram
codificados em uma série de equações chamadas equações de Maxwell e,
mais de um século depois, são fundamentais para a nossa compreensão do
eletromagnetismo.
Matéria
A matéria é feita de átomos – Um conceito criado
pelos antigos gregos, o atomismo afirmava que a matéria com a qual
interagimos é composta de coisas menores que não podemos ver.
Enquanto o conceito grego era que os átomos seriam os menores
constituintes da matéria, a física de partículas moderna tem demonstrado
que o próprio átomo é constituído de elementos menores.
As propriedades dos materiais são determinadas pela identidade e arranjo dos átomos
– As propriedades dos materiais depende da identidade, arranjo e
ligação dos átomos que os constituem. A estrutura nuclear do átomo
determina qual é o elemento químico, e a estrutura dos elétrons mais
externos determina como os átomos podem ser ligados. Esta é a base da
química, químico-física, e outras áreas de estudo relacionadas.
No mundo quântico, não é possível medir um objeto sem modificá-lo
– Esta foi uma das descobertas mais inesperadas da história da ciência,
de que no minúsculo reino da física quântica a linha que separa
observador de objeto observado é muito tênue, ao ponto de ser não
existente.
As leis da natureza são as mesmas em todos os referenciais
– Esta foi uma das grandes sacadas de Albert Einstein, que levou ao
desenvolvimento da Teoria da Relatividade. Basicamente, se as leis da
natureza são as mesmas, independente da velocidade dos diferentes
observadores, o cientista determinou que deve haver uma forma de
traduzir as observações de um observador para outro de forma a serem
consistentes. Ao fazê-lo, ele descobriu que algumas propriedades da
realidade parecem inconsistentes dependendo de como dois observadores
estão se movendo.
Há muita energia no núcleo dos átomos – Enquanto
desenvolvia sua teoria da relatividade, Einstein percebeu que havia uma
conexão íntima entre massa e energia. Mais além, a massa era apenas uma
outra forma de energia e era possível escrever uma equação, a famosa
E=mc², relacionando massa (m) à energia (E), que é baseada na velocidade da luz (c) ao quadrado.
A velocidade da luz é um número bem grande, então a energia contida
em um núcleo atômico também é correspondentemente grande (mesmo que a
massa em si seja pequena).
O núcleo atômico é feito de partículas, que são feitas de quarks
– Apesar de acreditarmos, por um tempo, que os átomos eram os menores
elementos constituintes da matéria, há praticamente um século já se sabe
que não é bem assim.
Os átomos são compostos de um núcleo, cercado de partículas
carregadas negativamente. O núcleo contém prótons (partículas com carga
positiva) e nêutrons (partículas com carga neutra), e os prótons e os
nêutrons aparentemente são compostos de partículas ainda menores,
chamadas quarks.
Cosmos
As estrelas vivem e morrem como tudo o mais –
Durante um bom tempo acreditou-se que os céus eram eternos e imutáveis,
embora esta noção tenha sido destruída por Galileu (e com ampla
evidência anterior a ele).
Hoje sabemos que as estrelas se formam quando nuvens de hidrogênio se
compactam pela ação da gravidade e começam a realizar a fusão nuclear.
De forma semelhante, quando o combustível nuclear começa a acabar, a
estrela morre, possivelmente em uma supernova massiva que resulta em um
buraco negro.
O universo começou de uma forma consistente com a descrição dada pela teoria do Big Bang
– Ou, em outras palavras, o universo começou em um estado denso e
quente, cerca de 14 bilhões de anos atrás, e tem estado em expansão
desde então.
Apesar de algumas teorias alternativas, como o modelo cíclico de
Steinhard e Turok, também explicarem as mesmas evidências, as linhas
gerais do Big Bang já estão bem estabelecidas e é bastante improvável
que se revelem falhas.
Terra
A superfície do planeta está em constante mudança –
Da mesma forma que se acreditava que o céu era constante e imutável,
acreditava-se que a Terra era imutável e constante, exceto por pequenas
alterações como as causadas pela erosão. Desde que a teoria das placas
tectônicas se firmou, o campo da geologia tem crescido imensamente, com a
descoberta de muitas informações sobre como a superfície terrestre muda
constantemente.
A Terra trabalha em ciclos – Há uma enorme variedade
de ciclos no funcionamento do planeta, das centenas de milhões de anos
do ciclo das rochas aos ciclos mais curtos dos padrões meteorológicos
(ciclo atmosférico), bem como o ciclo do nitrogênio, das terras úmidas, e
assim por diante.
Vida
A vida é baseada na química – Do nascimento à morte,
a vida é toda ditada por processos químicos. A reprodução é um processo
químico e, na outra ponta da vida, o envelhecimento e morte são
resultados da química que sustenta as células se desfazendo. Todos os
estágios intermediários também são governados, de forma semelhante,
pelos processos bioquímicos que acontecem em nossos corpos.
O comportamento de moléculas em organismos vivos depende do seu formato
– Esta descoberta nos ajudou a entender por que as enzimas e proteínas
são importantes na química da vida. Elas permitem que as moléculas do
corpo assumam formatos que são mais apropriados para certas tarefas,
executando-as mais prontamente. Sem a química correta, não
desempenhariam bem suas tarefas (como pode acontecer em casos de
falhas).
A química da vida está codificada no DNA – Uma das
maiores combinações da química, biologia e física foi a descoberta da
estrutura de dupla-hélice da molécula do DNA. O DNA é uma molécula
longa, que codifica a informação que é usada por algumas células para
produzir substâncias químicas, que por sua vez executam tarefas como a
criação de novas células, o combate aos germes, e assim por diante. Sem
este código, nossas células nunca teriam qualquer instrução sobre como
agir e seriam como um computador sem sistema operacional.
Todos os seres vivos compartilham o mesmo código genético
– Esta parece uma descoberta miraculosa, mas é verdadeira. Toda a vida
(na Terra, pelo menos) codifica sua informação genética na forma de DNA.
Com isto, temos as bases da engenharia genética, que é uma área que
cresce à medida que as biotecnologias se tornam mais capazes de
manipular o genoma de plantas e animais.
A vida evoluiu através do processo da seleção natural
– A evolução biológica é um fato, e cientistas que abraçam outras
teorias tem o grande problema de explicar a enorme quantidade de dados
que apoiam a evolução. Esse item da lista é o mais carregado de debate
(entre evolução e criacionismo) e emoções fortes, mas falar sobre a
seleção natural é absolutamente necessário para uma educação científica
básica.[
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