domingo, 16 de agosto de 2009
terça-feira, 4 de agosto de 2009
Os Três Pilares da Ciência.
"O temor do SENHOR é o princípio da sabedoria, mas os loucos desprezam a sabedoria eo ensino" Pv. 1;7
Matéria. Vida. Mente. Estes três elementos formam os pilares da ciência contemporânea. Os historiadores tenderão a registrar que a realização que coroou a ciência do século XX foi o delineamento dos componentes básicos subjacentes a estes três pilares, culminando na divisão do núcleo do átomo, na decodificação do núcleo da célula e no desenvolvimento do computador.A primeira dessas revoluções do século XX foi a revolução quântica, a mais fundamental de todas. Foi ela que mais tarde ajudou a gerar as duas outras grandes revoluções científicas: a revolução biomolecular e a revolução informática.
A Revolução Quântica
Desde tempos imemoriais, as pessoas perguntavam a si mesmas de que o mundo era feito. Os gregos pensavam que o universo era feito basicamente de quatro elementos: terra, fogo, ar e água. O filósofo Demócrito acreditava que tudo era formado por partículas menores: os átomos. Mas as tentativas de explicar como podiam os átomos criar a vasta e assombrosa diversidade de matéria que vemos na natureza sempre malograram. Tudo isso mudou em 1925 com o nascimento da teoria quântica. Ela já nos deu até agora uma descrição quase completa da matéria, decompondo a multiplicidade aparentemente infinita com que ela se exibe a nossa volta em termos de um punhado de partículas, tal qual uma tapeçaria ricamente decorada é tecida com alguns fios coloridos. A teoria quântica, criada por Schrödinger, Heisenberg e outros, reduziu o mistério da matéria a alguns postulados. Primeiro, que a energia não é contínua, como pensavam os antigos, mas ocorre em pacotes discretos, chamdos quanta. Segundo, que as partículas subatômicas têm características tanto de partúlas como de ondas, obedecendo uma equação bem definida. Com essa equação podemos prever matematicamente as propriedades de uma ampla variedade de substâncias antes de criá-las em laboratório.
A Revolução Informática
No passado, computadores eram curiosidades matemáticas: eram engenhocas desengonçadas, confusas, que consistiam em uma complexa quantidade de mecanismos de transmissão, alavacas e rodas dentadas. Durante a Segunda Guerra Mundial, os computadores mecânicos foram substituídos por tubos de vácuo, que também eram enormes, enchendo salas inteiras com estantes de milhares desses tubos.
A virada ocorreu em 1948 quando cientistas do Bell Laboratories descobriram o transistor, que viabilizou o computador dos nossos dias.
Nos anos 50 foi descoberto o laser, que é essencial para a Internet e os meios de comunicação. Ambos, laser e Internet, são dispositivos mecânicos quânticos. Na teoria quântica, eletricidade pode ser compreendida como o movimento de elétrons, assim como gotículas de água podem formar um rio. Mas uma das surpresas da teoria quântica é a de que há "bolhas" ou "buracos" na corrente, correspondendo a vacâncias em estados dos elétrons, que atuam como se fossem elétrons de carga positiva. O movimento dessas correntes tanto de buracos quanto de elétrons permite aos transistores amplificar sinais elétricos minúsculos, o que forma a base da eletrônica atual.
Hoje, dezenas de milhões de transistores podem ser amontoados numa área do tamanho de uma unha.
A Revolução Biomolecular
Historicamente, muitos biólogos foram influenciados pela teoria do "vitalismo", isto é a idéia de que uma misteriosa "força vital" ou substância animava as coisas. Essa visão foi posta em xeque quando Schrödinger, em seu livro What is Life?,, de 1944, ousou afirmar que a vida podia ser explicada por um "código genético"inscrito nas moléculas no interior de uma célula. Era uma ideia atrevida: a de que o segredo da vida podia ser explicado pelo uso da teoria quântica.
James Watson eFrancis Crick, inspirados no livro de Schrödinger, acabaram provando sua conjetura pelo uso da cristalografia de raio X. Analisando o padrão de raios X dispersos a partir de uma molécula de DNA, eles conseguiram reconstruir a estrutura atômica detalhada do DNA e identificar sua natureza de hélice dupla. Uma vez que teoria quântica nos fornece, com precisão, os ângulos e a força de ligação entre átomos, ela nos permite determinar a posição de praticamente todas as moléculas individuais no código genético de um vírus complexo como o HIV.
As técnicas da biologia molecular nos permite ler o código genético da vida como lemos um livro. Todo o código do DNA de vários organismos vivos (vírus, bactérias, lêvedo), inclusive o genoma humano já foi decodificado, dando-nos um "manual do proprietário" para um ser humano. Isso armou o palco para a Ciência e a Medicina do século XXI.
Matéria. Vida. Mente. Estes três elementos formam os pilares da ciência contemporânea. Os historiadores tenderão a registrar que a realização que coroou a ciência do século XX foi o delineamento dos componentes básicos subjacentes a estes três pilares, culminando na divisão do núcleo do átomo, na decodificação do núcleo da célula e no desenvolvimento do computador.A primeira dessas revoluções do século XX foi a revolução quântica, a mais fundamental de todas. Foi ela que mais tarde ajudou a gerar as duas outras grandes revoluções científicas: a revolução biomolecular e a revolução informática.
A Revolução Quântica
Desde tempos imemoriais, as pessoas perguntavam a si mesmas de que o mundo era feito. Os gregos pensavam que o universo era feito basicamente de quatro elementos: terra, fogo, ar e água. O filósofo Demócrito acreditava que tudo era formado por partículas menores: os átomos. Mas as tentativas de explicar como podiam os átomos criar a vasta e assombrosa diversidade de matéria que vemos na natureza sempre malograram. Tudo isso mudou em 1925 com o nascimento da teoria quântica. Ela já nos deu até agora uma descrição quase completa da matéria, decompondo a multiplicidade aparentemente infinita com que ela se exibe a nossa volta em termos de um punhado de partículas, tal qual uma tapeçaria ricamente decorada é tecida com alguns fios coloridos. A teoria quântica, criada por Schrödinger, Heisenberg e outros, reduziu o mistério da matéria a alguns postulados. Primeiro, que a energia não é contínua, como pensavam os antigos, mas ocorre em pacotes discretos, chamdos quanta. Segundo, que as partículas subatômicas têm características tanto de partúlas como de ondas, obedecendo uma equação bem definida. Com essa equação podemos prever matematicamente as propriedades de uma ampla variedade de substâncias antes de criá-las em laboratório.
A Revolução Informática
No passado, computadores eram curiosidades matemáticas: eram engenhocas desengonçadas, confusas, que consistiam em uma complexa quantidade de mecanismos de transmissão, alavacas e rodas dentadas. Durante a Segunda Guerra Mundial, os computadores mecânicos foram substituídos por tubos de vácuo, que também eram enormes, enchendo salas inteiras com estantes de milhares desses tubos.
A virada ocorreu em 1948 quando cientistas do Bell Laboratories descobriram o transistor, que viabilizou o computador dos nossos dias.
Nos anos 50 foi descoberto o laser, que é essencial para a Internet e os meios de comunicação. Ambos, laser e Internet, são dispositivos mecânicos quânticos. Na teoria quântica, eletricidade pode ser compreendida como o movimento de elétrons, assim como gotículas de água podem formar um rio. Mas uma das surpresas da teoria quântica é a de que há "bolhas" ou "buracos" na corrente, correspondendo a vacâncias em estados dos elétrons, que atuam como se fossem elétrons de carga positiva. O movimento dessas correntes tanto de buracos quanto de elétrons permite aos transistores amplificar sinais elétricos minúsculos, o que forma a base da eletrônica atual.
Hoje, dezenas de milhões de transistores podem ser amontoados numa área do tamanho de uma unha.
A Revolução Biomolecular
Historicamente, muitos biólogos foram influenciados pela teoria do "vitalismo", isto é a idéia de que uma misteriosa "força vital" ou substância animava as coisas. Essa visão foi posta em xeque quando Schrödinger, em seu livro What is Life?,, de 1944, ousou afirmar que a vida podia ser explicada por um "código genético"inscrito nas moléculas no interior de uma célula. Era uma ideia atrevida: a de que o segredo da vida podia ser explicado pelo uso da teoria quântica.
James Watson eFrancis Crick, inspirados no livro de Schrödinger, acabaram provando sua conjetura pelo uso da cristalografia de raio X. Analisando o padrão de raios X dispersos a partir de uma molécula de DNA, eles conseguiram reconstruir a estrutura atômica detalhada do DNA e identificar sua natureza de hélice dupla. Uma vez que teoria quântica nos fornece, com precisão, os ângulos e a força de ligação entre átomos, ela nos permite determinar a posição de praticamente todas as moléculas individuais no código genético de um vírus complexo como o HIV.
As técnicas da biologia molecular nos permite ler o código genético da vida como lemos um livro. Todo o código do DNA de vários organismos vivos (vírus, bactérias, lêvedo), inclusive o genoma humano já foi decodificado, dando-nos um "manual do proprietário" para um ser humano. Isso armou o palco para a Ciência e a Medicina do século XXI.
sábado, 1 de agosto de 2009
O grande tubarão branco...
O tubarão-branco (Carcharodon carcharias) é o maior peixe predador existente na atualidade. Têm duas barbatanas dorsais e uma barbatana anal. Apresentam cinco fendas branquiais e olhos sem membrana nictitória. A boca estende-se para além do nível dos olhos. Os dentes são grandes, serrados, de forma triangular e muito largos. Ao contrário de outros tubarões, não possuem qualquer espaçamento entre os dentes, antes, têm toda a mandibula repleta de dentes alinhados e igualmente capazes de morder, cortar e rasgar. Atrás das fileiras de dentes principais, este tipo de tubarão tem duas ou três a mais em contínuo crescimento, que suprem a frequente queda de dentes com outros novos e vão-se substituindo por novas fileiras ao longo dos anos. Um tubarão-branco pode atingir 7,5 metros de comprimento e pesar até 2,5 toneladas! Esta espécie vive nas águas costeiras de todos os oceanos, desde que haja populações adequadas das suas presas, em particular focas, leões-marinhos e morsas.Os tubarões-branco, possuem terminações nervosas no extremo lateral do seu corpo (Linha lateral) que captam a menor vibração ocorrida na água e guiam o animal até à presa. Outros receptores (conhecidos como ampolas de Lorenzini) situadas em toda região da cabeça do animal, permitem-lhe captar também campos elétricos de frequência variável, que provavelmente usam para orientar-se nas suas migrações, percorrendo grandes distâncias. Outro fato curioso é o seu olfato, ele é tão potente que a presença de uma só gota de sangue a quilômetros de distância serve para atraí-lo! A visão também é bem desenvolvida e tem um papel muito importante, o seu peculiar estado sempre atento, o permite atacar por debaixo da presa.
Os ataques de tubarões contra seres humanos são bastante raros. Ataques do tubarão-branco podem ser considerados anedóticos se comparados com os do tubarão-tigre ou o tubarão-cabeça-chata. Além disso, as mortes causadas por estas três espécies juntas são inferiores às provocadas por serpentes marinhas e crocodilos a cada ano. Considera-se que é mais provável morrer de um ataque do coração em alto-mar que por um ataque de um tubarão! alguém quer testar?
Apesar de seu porte assustador, o tubarão-branco corre risco de extinção. Devido à ampla área de distribuição desta espécie, é impossível saber o número de tubarões-brancos que existem, ainda que seja de forma aproximada. Apesar disso, sua baixa densidade populacional, unida a sua escassa taxa de reprodução e sua baixa esperança de vida fazem que o tubarão-branco não seja um animal precisamente abundante. A pesca esportiva do tubarão, sem interesse econômico algum, se desenvolveu nos últimos 30 anos devido, em grande parte, à popularidade de filmes como Tubarão (Steven Spielberg, 1975) até o ponto de se considerar a ameaça de extinção em vários lugares. A lista vermelha da IUCN incluiu o tubarão-branco pela primeira vez em 1990 como espécie insuficientemente conhecida, e desde 1996, como vulnerável. O II Apêndice do Convênio CITES o inclui como espécie vulnerável sendo explorada irracionalmente. Por enquanto, não existe nenhuma moratória legal internacional sobre a pesca do tubarão-branco, ainda que esteja proibida em algumas áreas de sua distribuição. O tubarão-branco é uma espécie protegida na Califórnia, na costa leste dos Estados Unidos, no Golfo do México, na Namíbia, na África do Sul, nas Maldivas, em Israel e parte da Austrália.
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