segunda-feira, 18 de junho de 2012

Breves resenhas: Fogo na mente, de George Johnson (1997)

No meu segundo ano de graduação em Ciências Biológicas, um professor convidado a dar uma das aulas na disciplina Biofísica I nos brindou com uma bela (apesar de breve) explanação sobre teoria do caos e sua importância para a compreensão da realidade física. O tema me fascinava desde os tempos em que lia Super-Interessante - sim, essa revista já foi relevante para a divulgação científica brasileira! Falava muitas vezes sobre teoria da relatividade, física quântica, biologia, computação, publicava longas resenhas de livros como "Vida Maravilhosa", de Stephen Jay Gould, e até mesmo abria espaço para contos baseados em conceitos científicos, como o extraordinário "The last question", de Isaac Asimov.

Ao final da aula, o professor nos indicou a leitura de "Fogo na mente". Lembro-me que não nos passou o nome do autor ou qualquer informação adicional sobre o livro. Consegui uma cópia dele há alguns anos mas só o enfrentei em 2012. Boa leitura, a despeito de alguns trechos enfadonhos sobre a história do Novo México e adjacências (mas que fazem sentido no contexto da obra). O autor procura discutir, sob diferentes ângulos, o problema da ordem no universo, incluindo aí a origem da vida e da complexidade dos sistemas vivos. Selecionei alguns trechos a meu ver particularmente interessantes:


A ciência é a busca de curvas simples, previsíveis, formas compactas de apresentar os dados. Existe sempre, porém, o perigo de que as curvas que vemos sejam ilusórias, como imagens de animais nas nuvens. Quando desenhamos nossos arcos teóricos, alguns pontos sempre caem fora da curva – aqueles que devem ser desprezados como fruto do ruído ou de erros aleatórios. A verdade é que sempre ficamos com uma dúvida angustiante: estamos deixando de lado algo importante? Se tivéssemos examinado os pontos comum pouco mais de atenção, se tivéssemos desenhado um tipo diferente de gráfico, será que não descobriríamos uma ordem mais elegante? (p. 5)
Uma vez que uma pessoa se deixa contagiar por uma ideologia ou um cientista por uma hipótese, é difícil não encontrar confirmações em toda parte. (p. 25)
Já foi dito muitas vezes que o cérebro humano é o mecanismo mais complexo que se conhece em todo o universo, mas é o próprio cérebro que formula essa ideia pretensiosa, elevando a si mesmo e à complexidade – seja ela o que for – ao pináculo da criação. Podemos ser como peixes tentando olhar para fora de um aquário; as formas e cores que nos deslumbram talvez não passem dos nossos reflexos distorcidos pelo vidro. (p. 30)
Mesmo que sejamos capazes de separar os resultados experimentais do ruído de fundo, fica sempre a dúvida: será que o resultado foi causado pela natureza ou estava de alguma forma embutido no projeto desta máquina sofisticada? Uma teoria prevê a existência de uma nova partícula e há uma corrida para encontrá-la. Um detector é projeto e ajustado várias vezes até que finalmente o efeito previsto é observado – o efeito, não a partícula em si, que pode não durar tempo suficiente para deixar um rastro. O máximo que podemos dizer é que a partícula hipotética, comportando-se de acordo com a teoria, interagiu com outras partículas hipotéticas, cuja existência também foi deduzida a partir de uma longa cadeia de inferências; e no final desta série de reações hipotéticas, foram produzidos fótons ou elétrons – as duas partículas que conhecemos melhor. Os fótons impressionam chapas fotográficas ou colidem com células fotoelétricas, produzindo elétrons. São os elétrons que acionam os mostradores dos nossos instrumentos, que lemos através da luz refletida por eles. Essa luz incide nas nossas retinas, gerando novos impulsos elétricos que são enviados para o cérebro. Tudo, ao que parece, não passa de uma dança da qual participam apenas as partículas de eletricidade e as partículas de luz. (p. 67)
A teoria é usada para limitar o espaço de busca. Pode ser, porém, que resultados muito mais importantes estejam nos dados que são descartados como ruído. (p. 68)
O consolo é que em um mundo perfeito, simétrico, nossa existência seria impossível. Estamos aqui graças às simetrias quebradas. Os teóricos afirmam que nos primeiros momentos de uma criação perfeitamente cristalina haveria quantidades iguais de matéria e antimatéria. Ao que parece, porém, uma flutuação acidental, uma simetria quebrada, deu uma pequena vantagem à matéria – um bilhão e um quarks para cada bilhão de antiquarks, talvez. Depois que quase todas essas partículas e antipartículas se aniquilaram mutuamente, a matéria que restou foi precisamente a necessária para construir um universo. (p. 71)
Extrapolar um cosmo a partir de pontinhos luminosos no céu também requer muito engenho e imaginação. Com o tempo, formamos uma imagem geral do universo – a teoria do big bang. Entretanto, o universo é muito maior do que nossos pobres modelos. Assim como na física de partículas, estamos sempre tentando refinar nossas teorias, acumulando abstração após abstração, sempre à procura de um ajuste melhor à realidade dos fatos. (p. 75)
Podemos entender Ptolomeu e seus epiciclos. Quando os modelos que construímos não estão de acordo com o que nossos instrumentos medem, tratamos de adaptá-los, torcendo para que nossa sorte seja melhor do que a dos geocentristas. Nossos cérebros são muito bons para suprimir irregularidades, corrigir anomalias, trazer o que é estranho de volta para a esfera do familiar enquanto examinamos o mundo à procura de padrões, sempre tentando estendê-los a novos cantos do universo. (p. 86)
Entretanto, isso nos dá uma falsa ideia do que é a investigação científica, a luta incessante para compreender nossos mundos interno e externo. Olhando para trás, sabendo o que sabemos, é difícil resistir à sensação de que os astrônomos e físicos de partículas estão descobrindo uma ordem preexistente, aproximando-se da verdade absoluta. Se pudéssemos voltar no tempo e ver o trabalho pelos olhos desses homens, teríamos uma ideia melhor da ciência como uma gloriosa construção humana, um ajuste artístico dos dados a uma estrutura mental caprichosamente montada, uma construção de torres que poderiam ter outra forma. E assim devemos nos voltar da ciência do passado para a ciência do futuro, para aventuras tão novas que não há maneira de sabermos como a história vai acabar. (p. 101)
(...) existem três tipos de acaso no mundo: o acaso devido à complexidade (o fenômeno envolve mais variáveis do que nosso pobre cérebro é capaz de processar); o acaso devido ao caos (o sistema pode ser simples, mas é governado por um atrator estranho) e o acaso devido à indeterminação quântica, que não pode ser eliminada. (p. 116)
Se o cérebro é uma espécie de computador, não há como escapar à conclusão de que existem complexidades tão grandes que jamais conseguiremos decifrá-las; tipos de ordem que, para nós, sempre serão confundidos com o acaso. Se pudéssemos provar de alguma forma que o fenômeno é aleatório, aceitaríamos esse fato e desistiríamos da empreitada. Isso, porém, é impossível. Existe sempre a possibilidade de termos deixado de enxergar uma correlação sutil. Assim, estamos condenados a continuar a busca, sem jamais termos certeza de que existe algo para ser descoberto. (p. 119)
Teoricamente, o comportamento de um sistema caótico é perfeitamente determinado – está contido nas condições iniciais – mas para conhecê-los na prática é preciso que essas condições iniciais sejam especificadas com precisão infinita. (p. 190)
Como foi que tudo começou? Por que tivemos tanta sorte? Por que, contra todas as possibilidades, estamos aqui, aparentemente equipados com as ferramentas neurológicas e matemáticas necessárias para compreender a natureza (ou pelo menos ter a ilusão de que a compreendemos)? Essas aparentes coincidências têm sido um conforto para aqueles que buscam provas científicas da existência de Deus todo-poderoso. Aqueles que são mais chegados à Sartre do que à sagrada escritura propõem outra explicação: somos um acidente de um universo aleatório, irracional. Se as condições iniciais fossem diferentes, não haveria estrelas, nem planetas, nem astrônomos. (p. 208)
Um conjunto de objetos ligados entre si, como as moléculas em uma rede de reações, é chamado de grafo. Com base na teoria dos grafos e na análise combinatória, [Stuart] Kauffman chegou à conclusão de que quando a mistura se torna suficientemente complexa, um conjunto de moléculas passa quase inevitavelmente por uma “transformação de fase”: como o gelo se forma a partir da água, uma rede auto-sustentada se forma a partir da mistura de moléculas. (p. 277)
Para os que acreditam nas leis da complexidade, explicações ad hoc como as anteriores se parecem com as propostas no livro Just so stories, de Rudyard Kipling. Como o Rinoceronte Conseguiu Seu Couro, Como o Tigre Conseguiu Suas Listras, Como a Alga Conseguiu Seus Cloroplastos, Como o Espermatozóide Conseguiu Sua Cauda. Quando veem os colegas se esforçarem às vezes um pouquinho demais para encaixar toda a flora e toda a fauna no esquema darwiniano, alguns biólogos consideram o resultado um “Just So” evolutivo: uma história fascinante, baseada em provas discutíveis, que soa falsa por não prever novos fenômenos, limitando-se a explicar fatos bem conhecidos. Será que a complexidade que vemos à nossa volta se deve apenas a uma série de acasos, filtrados pela peneira da evolução? Alguns céticos consideram isso “bom demais para ser verdade”. Mais uma vez, ao que parece, a vida como a conhecemos seria um acidente fortuito, mais uma questão da história do que de ciência. (p. 287).
Se a ordem espontânea é real, ela garante que a vida nos outros planetas será semelhante à nossa? É plausível que os terráqueos, vulcanos, kingons, romulanos, bajoranos, cardassianos e ferengi de Jornada nas Estrelas sejam tão parecidos? No mito de origem de [Stuart] Kauffman, conjuntos autocatalíticos se formam com tanta facilidade em qualquer mistura complexa de moléculas que poderia haver muitos tipos diferentes de metabolismos ancestrais. Entretanto, ele acredita que todas essas redes exibiriam a mesma dinâmica geral. Assim, cada vez que a fita fosse passada, a evolução levaria os metabolismos a se organizarem em células com redes genéticas semelhantes. De modo que talvez devamos estar preparados para ver estruturas como braços, pernas e colunas vertebrais nos seres de outros planetas. Ou talvez as formas que consideramos normais estejam na categoria de detalhes irrelevantes que não são conservados. Mesmo assim, podemos esperar pelo menos a predominância de redes com ligações esparsas, suficientemente estáveis para preservar sua identidade e flexíveis o bastante para evoluir. Mergulhando nas profundezas de espaços abstratos, Kauffman e os estruturalistas descobriram uma razão para estarmos aqui – não como produto do acaso, mas como produto da lei natural. A humanidade encontra seu lugar no universo como um atrator em um espaço de possibilidades. (p. 336)
(...) ao que parece, não existe um ponto de observação mais alto do que todos os outros, nenhuma abstração definitiva. Fazemos parte do universo que estamos tentando compreender. Somos prisioneiros do sistema. Não existe um ponto de apoio arquimediano que nos permita observar de fora toda a criação. (p. 381)
Entretanto, mesmo que seres diferentes com poderes diferentes apreciassem padrões diferentes, eles provavelmente compartilhariam da nossa capacidade de usar números binários. Isso, pelo menos, não seria um artefato. Eles não chamariam seus bits de 1 e 0, mas teriam a ideia da informação binária, essa que é a mais básica de todas as diferenças. Se existe algo universal, talvez seja isso. (p. 393)
(...) é difícil não acreditar que estamos todos participando de algo universal, algo sagrado, que o desfile não pode estar limitado ao nosso planeta. Talvez sejamos apenas uma pequena parcela de uma imensa população de seres – recolhendo bits, abstraindo conceitos, construindo grandes edifícios teóricos, essas Torres de Babel matemáticas, que se erguem cada vez mais alto acima das planícies. Alto o suficiente, talvez, para entrever ao longe o ritmo de outros dançarinos, o tremular de outras chamas. (p. 396)
Referência:
Johnson, George (1997) [1995] Fogo na Mente: Ciência, Fé e a Busca da Ordem. Editora Campus, Rio de Janeiro. Tradução: Ronaldo Sergio de Biasi.


Um comentário:

Guilherme Botter disse...

Obrigado por compartilhar esse tipo de informação.

Vou ler o livro, um grande abraço!