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"Donde surgiu o Universo? Como e por que começou? Irá ter um fim e, se assim for, qual? Estas questões interessam a todos nós."

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  • 1.Stephen W. Hawking Breve Histria do Tempo Do Big Bang aos Buracos Negros

2. Introduo de Carl Sagan Traduo de Ribeiro da Fonseca Reviso, adaptao do texto e notas de Jos Flix Gomes Costa Instituto Superior Tcnico Verso do texto digitalizado: 1.0 (Portugus de Portugal) 2 Reviso do texto: Arkanoid2004 (08-08-2004) Ver. 2.0 (Portugus do Brasil) 3. Gradiva Ttulo original ingls: a Brief History of TimeFrom the Big Bang to Black Holes c 1988 by Stephen W. Hawking Introduco c 1988 by Carl Sagan Ilustraes do texto c 1988 by Ron Miller Traduo: Ribeiro da Fonseca Reviso de texto: A. Miguel Saraiva Capa: Armando Lopes a partir de fotos de David Montgomery e Roger Ressmeyer Fotocomposio, paginao e fotolitos: TextypeArtes Grficas, Ltda Impresso e acabamento: Tipografia Guerra/Viseu Direitos reservados para Portugal a: 4. Gradiva Publicaes, Ltda Rua de Almeida e Sousa, 21, r/c, esq., 1300 LISBOA Telef. 3974067/8 3.a edio: Abril de 1994 Depsito legal n. 75248/94 isbn 972-662-010-4 5. STEPHEN W. HAWKING Stephen W. Hawking reconhecido internacionalmente como um dos gnios do sculo xx. fsico ingls de 46 anos de idade, ocupa hoje na universidade de cambridge a ctedra que pertenceu a newton e , segundo a opinio geral, um forte candidato ao nobel da fsica. h alguns anos, foi anunciada a publicao de uma obra sua, considerada pelos especialistas de todo o mundo como um grande acontecimento editorial. a sada do livro foi sendo, porm, sucessivamente adiada. que Stephen Hawking vtima de uma doena estranha e terrvel que, em 1984, o deixou completamente paraltico. na altura, ainda podia falar. hoje no. mas o autor no desistiu e, com a ajuda de um computador que criou e trs dedos da mo esquerda, levou a cabo a empresa de escrever apaixonadamente breve histria do tempo, recentemente publicado nos estados unidos e j traduzido para vrias lnguas. Porqu? como nos diz o editor americano, o sonho deste fsico ter o seu livro venda nos aeroportos, porque passa a maior parte do seu tempo a viajar para dar conferncias nas mais prestigiadas universidades do mundo inteiro. Breve Histria Do Tempo Pela primeira vez, Hawking escreve uma obra de divulgao, explorando os limites do nosso conhecimento da astrofsica e da natureza do tempo e do universo. o resultado um livro absolutamente brilhante; uma apresentao clssica das idias cientficas mais importantes dos nossos dias e a possibilidade nica de poder seguir o intelecto de um dos pensadores mais imaginativos e influentes do nosso tempo. houve realmente um princpio do tempo? haver um fim? o universo infinito ou tem limites? pegando nestas questes, Hawking passa em revista as grandes teorias do cosmos e as contradies e paradoxos ainda por resolver e explora a idia de uma combinao da teoria da relatividade geral com a mecnica quntica numa teoria unificada que resolveria todos os mistrios. breve histria do tempo um livro escrito para os que preferem as palavras s equaes, onde, no estilo incisivo que lhe prprio, Hawking nos mostra como o retrato do mundo evoluiu at aos nossos dias brilhante. Este livro dedicado Jane 6. Agradecimentos Resolvi tentar escrever um livro popular sobre o espao e o tempo depois de ter proferido, em 1982, as conferncias de Loeb, em Harvard. J havia uma quantidade considervel de livros sobre o Universo primitivo e os buracos negros, desde os muito bons, como o livro de Steven Weinberg, The First Three Minutes (1), aos pssimos, que no vou identificar. Senti, contudo, que nenhum deles abordava realmente as questes que me tinham levado a fazer investigao em cosmologia e teoria quntica: Donde surgiu o Universo? Como e por que comeou? Ir ter um fim e, se assim for, qual? Estas questes interessam a todos ns. Mas, a cincia moderna tornou-se to tcnica que apenas um nmero muito pequeno de especialistas capaz de dominar a matemtica utilizada para as descrever. No entanto, as idias bsicas sobre a origem e destino do Universo podem ser formuladas sem matemtica, de forma a que as pessoas sem conhecimentos cientficos consigam compreend-las. Foi o que tentei fazer neste livro. O leitor ir julgar se o consegui ou no. (1) Traduo portuguesa: Os Trs Primeiros Minutos, Uma Anlise Moderna da Origem do Universo, com prefcio e notas de Paulo Crawford do Nascimento, Gradiva, Lisboa, 1987 (*N. do R.*). Algum me disse que cada equao que eu inclusse no livro reduziria as vendas para metade. Assim, resolvi no utilizar nenhuma. No entanto, no final, inclu mesmo uma, a famosa equao de Einstein: E = mc2 . Espero que isso no assuste metade dos meus potenciais leitores. exceo de ter tido o azar de contrair a doena de Gehrig ou neuropatia motora, tenho sido afortunado em quase todos os outros aspectos. A ajuda e o apoio da minha mulher Jane e dos meus filhos Robert, Lucy e Timmy, fizeram com que me fosse possvel levar uma vida razoavelmente normal e ter uma carreira bem sucedida. Tambm tive a sorte de escolher fsica terica, porque tudo feito mentalmente. Por isso, a minha incapacidade no tem constitudo uma verdadeira objeo. Os meus colegas cientistas tm dado, sem exceo, uma boa ajuda. Na primeira fase clssica da minha carreira, os meus principais assistentes e colaboradores foram Roger Penrose, Robert Geroch, Brandon Carter e George Ellis. Estou- lhes grato pela ajuda que me deram e pelo trabalho que juntos fizemos. Esta fase foi coligida no livro The Large Scale Structure of Spacetime, que escrevi juntamente com Ellis em 1973. No aconselharia os leitores deste livro a consultarem essa obra para informao posterior: altamente tcnica e bastante ilegvel. Espero que, de ento para c, tenha aprendido a escrever de forma mais compreensvel. Na segunda fase quntica do meu trabalho, a partir de 1974, os meus colaboradores principais tm sido Gary Gibbons, Don Page e Jim Hartle. Devo-lhes muitssimo a eles e aos meus alunos de investigao, que me auxiliaram bastante tanto no sentido terico como no sentido fsico da palavra. Ter de acompanhar os meus alunos tem constitudo um grande estmulo e impediu-me, espero, de ficar preso rotina. Neste livro, tive tambm a grande ajuda de Brian Whitt, um dos meus alunos. Em 1985, apanhei uma pneumonia, depois de ter escrito o primeiro esboo. Foi necessrio fazerem- me uma traqueotomia que me retirou a capacidade de falar, tornando-se quase impossvel a comunicao. Pensei no ser capaz de o concluir. Contudo, Brian no s me ajudou a rev- lo, como me arranjou um programa de comunicao chamado Living Center que me foi 7. oferecido por Walt Woltosz, da Word Plus Inc., em Sunnyvale, Califrnia. Com ele posso escrever livros e artigos e falar com as pessoas utilizando um sintetizador da fala oferecido pela Speech Plus, tambm de Sunnyvale, Califrnia. O sintetizador e um pequeno computador pessoal foram incorporados na minha cadeira de rodas por David Mason. Este sistema realizou toda a diferena: com efeito, posso comunicar melhor agora do que antes de ter perdido a voz. Muitas pessoas que leram as verses preliminares fizeram-me sugestes para melhorar o livro. Em particular, Peter Guzzardi, o meu editor na Bantam Books, que me enviou pginas e pginas de comentrios e perguntas sobre pontos que considerava no estarem devidamente explicados. Tenho de admitir que fiquei bastante irritado quando recebi a sua grande lista de coisas para alterar, mas ele tinha razo. Estou certo que o livro ficou muito melhor por ele me ter obrigado a manter os ps na terra. Agradeo muito aos meus assistentes, Colin Williams, David Thomas e Raymond Laflamme; s minhas secretrias Judy Fella, Ann Ralph, Cheryl Billington e Sue Masey; e minha equipe de enfermeiras. Nada disto teria sido possvel sem o apoio s minhas despesas mdicas e de investigao dispensado pelos Gonville and Caius College, Science and Engineering Research Council e pelas fundaes Leverhulme, McArthur, Nuffield e Ralph Smith. Estou-lhes muito grato. 20 de Outubro de 1987. Stephen Hawking 8. Introduo Vivemos o nosso quotidiano sem entendermos quase nada do mundo. Refletimos pouco sobre o mecanismo que gera a luz solar e que torna a vida possvel, sobre a gravidade que nos cola a uma Terra que, de outro modo, nos projetaria girando para o espao, ou sobre os tomos de que somos feitos e de cuja estabilidade dependemos fundamentalmente. Excetuando as crianas (que no sabem o suficiente para no fazerem as perguntas importantes), poucos de ns dedicamos algum tempo a indagar por que que a natureza assim; de onde veio o cosmos ou se sempre aqui esteve; se um dia o tempo fluir ao contrrio e se os efeitos iro preceder as causas; ou se haver limites definidos para o conhecimento humano. H crianas, e conheci algumas, que querem saber qual o aspecto dos buracos negros; qual o mais pequeno pedao de matria; por que que nos lembramos do passado e no do futuro; como que, se inicialmente havia o caos, hoje existe aparentemente a ordem; e por que h um Universo. Ainda habitual, na nossa sociedade, os pais e os professores responderem maioria destas questes com um encolher de ombros, ou com um apelo a preceitos religiosos vagamente relembrados. Alguns sentem-se pouco vontade com temas como estes, porque expressam vividamente as limitaes da compreenso humana. Mas grande parte da filosofia e da cincia tem evoludo atravs de tais demandas. Um nmero crescente de adultos quer responder a questes desta natureza e, ocasionalmente, obtm respostas surpreendentes. Eqidistantes dos tomos e das Estrlas, estamos a expandir os nossos horizontes de explorao para abrangermos tanto o infinitamente pequeno como o infinitamente grande. Na Primavera de 1974, cerca de dois anos antes da nave espacial Viking ter descido na superfcie de Marte, eu estava em Inglaterra numa reunio patrocinada pela Royal Society of London para discutir a questo de como procurar vida extraterrestre. Durante um intervalo para o caf reparei que estava a decorrer uma reunio muito maior num salo adjacente, onde entrei por curiosidade. Em breve percebi que estava a assistir a uma cerimnia antiga,