quando estava na faculdade, eu costumava passar um .quando o sol acabou de se p´r, a maior...

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  • Quando estava na faculdade, eu costumava passar um bom tempo estudando fsica na casa da minha av. Uma prtica mulher do norte, ela ficou muito impressionada quando eu lhe disse que estava estudando a estrutura do tomo.

    Ah! exclamou ela. E o que voc pode fazer quando tiver aprendido?

    uma tima pergunta.

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    Introduo

    Vivemos no limite, empoleirados na fronteira entre o planeta Terra e o restante do universo. Em uma noite clara, qualquer um pode admirar as vastas legies de estrelas brilhantes, familiares e permanentes, pontos de referncia nicos para o nosso lugar no cosmos. Todas as civilizaes humanas viram as estrelas, mas ningum as tocou. Nosso lar aqui na Terra o oposto: catico, inconstante, borbulhando de novidades e cheio de coisas que tocamos e modificamos diariamente. Este o lugar para observar se voc est interessado no que move as engrenagens do universo. O mundo fsico caracterizado por variaes impressio-nantes causadas pelos mesmos princpios e os mesmos tomos, que se combinam de formas diferentes para produzir uma rica abundncia de resultados. Mas essa diversidade no aleatria. O nosso mundo est cheio de padres.

    Se voc colocar leite no seu ch e mexer rapidamente, ver um re-demoinho, uma espiral de dois fluidos girando um ao redor do outro enquanto mal se tocam. Na sua xcara de ch, a espiral dura apenas alguns segundos antes de os dois lquidos se misturarem completa-mente. Mas isso o bastante para voc v-la um pequeno lembrete de que os lquidos se misturam em belos padres torvelinhantes, e no em fuses instantneas. O mesmo padro pode ser visto em outros lugares, e pela mesma razo. Se voc observar a Terra do espao, em

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  • TEMPESTA DE NUM A X C A R A DE CH

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    vrias ocasies poder ver redemoinhos muito parecidos nas nuvens, provocados onde o ar quente e o ar frio danam um ao redor do outro em vez de se misturarem de modo direto. Esses redemoinhos chegam regularmente Gr-Bretanha, rolando do Ocidente pelo Atlntico, o que a causa do nosso clima notoriamente instvel. Eles se formam na fronteira entre o ar polar frio ao norte e o ar tropical quente ao sul. O ar frio e o ar quente perseguem um ao outro em crculos, e esse padro pode ser claramente observado em imagens de satlite. Esses redemoi-nhos so conhecidos como depresses ou ciclones, e experimentamos rpidas mudanas entre vento, chuva e sol com a passagem dos braos das espirais de vento.

    Uma tempestade tropical talvez parea ter muito pouco em comum com uma xcara de ch sendo mexido, mas a semelhana nos padres mais do que coincidncia. um indcio que aponta para algo mais fundamental. Por trs dessas duas situaes est a base sistemtica para todas as formaes do tipo, base esta descoberta, explorada e testada por experincias rigorosas realizadas por geraes de seres humanos. O processo de descoberta uma cincia: o refinamento e os testes cont-nuos da nossa compreenso combinados explorao que revela mais fatos a serem entendidos.

    s vezes, fcil identificar um padro em novos lugares. J em outros casos, a conexo se mostra mais profunda, ento ainda mais satisfatrio quando ela enfim emerge. Por exemplo, voc pode achar que escorpies e ciclistas no tm nada em comum. Mas ambos usam o mesmo truque cientfico para sobreviver, embora de formas opostas.

    Uma noite sem lua no deserto norte-americano fresca e silenciosa. Descobrir qualquer coisa aqui parece quase impossvel, j que o solo iluminado apenas pelo brilho suave das estrelas. Porm, para encon-trar um tesouro em particular, ns nos equipamos com uma lanterna especial e partimos escurido adentro. A lmpada desse equipamento precisa produzir uma luz invisvel para a nossa espcie: luz ultravioleta,

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  • INTRODU O

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    ou luz negra. medida que o feixe de luz varre o cho, impossvel dizer exatamente para onde ele aponta, j que invisvel. Ento vemos um flash, e a escurido do deserto cortada por uma alarmada mancha em fuga de um fantasmagrico verde-azulado. um escorpio.

    assim que os entusiastas encontram escorpies. Esses aracndeos pretos tm pigmentos no seu exoesqueleto que absorvem a luz ultravio-leta que no conseguimos enxergar e refletem luz negra visvel para ns. uma tcnica muito inteligente a no ser, claro, que voc tenha medo de escorpies e no a aprecie tanto. O nome desse truque de luz fluorescncia. Acredita-se que o brilho verde-azulado dos escorpies seja uma adaptao que lhes permite encontrar os melhores esconderi-jos noite. A luz ultravioleta est presente o tempo todo, mas noite, quando o sol acabou de se pr, a maior parte da luz visvel desaparece, restando apenas a ultravioleta. Assim, se estiver exposto, o escorpio vai brilhar, tornando-se fcil de identificar, j que no h muitos outros focos de luz azul ou verde por perto. Se o escorpio no estiver comple-tamente escondido, pode detectar seu prprio brilho, e com isso sabe que precisa se esconder melhor. Trata-se de um sistema de sinalizao elegante e eficiente ou pelo menos era at os humanos com lanternas ultravioleta aparecerem.

    Felizmente para os aracnofbicos, voc no precisa estar em um deserto cheio de escorpies noite para testemunhar a fluorescn-cia ela tambm muito comum em qualquer manh nublada na cidade. Pensemos mais uma vez naqueles ciclistas preocupados com a segurana: seus coletes de alta visibilidade so to claros em relao ao ambiente que parece estranho. Temos a impresso de que eles esto brilhando e esto mesmo. Em dias cinzentos, as nuvens bloqueiam a luz visvel, mas uma grande quantidade de luz ultravioleta continua passando. Os pigmentos dos coletes de alta visibilidade absorvem os raios ultravioleta e refletem luz visvel. exatamente o mesmo truque que os escorpies usam, mas pela razo oposta. Os ciclistas querem brilhar; se

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    eles emitem luz extra, mais fcil enxerg-los, o que proporciona mais segurana. Esse tipo de fluorescncia sai de graa para os humanos; a luz ultravioleta passa despercebida por ns, ento no perdemos nada quando a transformamos em algo que podemos usar.

    O simples fato de isso acontecer fascinante, mas o que realmente me encanta que uma curiosidade da fsica como essa representa mais que um mero fato interessante: uma ferramenta que voc pode levar consigo e que pode ser til em qualquer lugar. Nesse caso, o mesmo princpio da fsica ajuda tanto os escorpies quanto os ciclistas a sobreviverem. Tambm faz a gua tnica brilhar sob a luz ultravioleta, porque a quinina presente nela fluorescente. Alm disso, assim que os clareadores de roupas e as canetas marca-texto fazem a sua mgica. Da prxima vez que voc vir um pargrafo destacado, lembre-se de que a tinta do marca-texto tambm est atuando como um detector ultravioleta; mesmo no podendo ver a luz ultravioleta diretamente, voc sabe que ela est l.

    Estudei fsica porque ela explicava coisas que atraam meu interesse. Ela me permitiu olhar ao redor e identificar os mecanismos dos truques que vemos na nossa rotina. E, principalmente, porque ela me permitiu trabalhar diretamente com alguns deles. Apesar de hoje ser uma fsica profissional, muito do que descobri sozinha no envolveu laboratrios nem programas complexos de computador ou experincias caras. As descobertas mais gratificantes vieram de coisas aleatrias com que eu estava apenas brincando, em momentos em que, em tese, no estava me dedicando cincia. Conhecer algumas migalhinhas de fsica transforma o mundo em uma caixa de brinquedos.

    Existe certo esnobismo em relao cincia que encontramos nas cozinhas, nos jardins e nas ruas. Ela vista como um passatempo infantil, uma distrao trivial de importncia para os jovens, mas no tem utilidade para os adultos. Um adulto pode comprar um livro sobre como o universo funciona, o que seria visto como apropriado para sua idade. Mas essa atitude ignora um fato muito importante: a mesma fsica

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    se aplica em qualquer lugar. Uma torradeira pode lhe ensinar algumas das leis mais fundamentais da fsica, e a vantagem em se aprender com uma torradeira que voc provavelmente j tem uma, e pode v-la funcionando ali mesmo na sua frente. A fsica incrvel precisamente porque os padres so universais: eles existem tanto na cozinha quanto nos confins do universo. A vantagem de se observar primeiro a torra-deira que, mesmo que voc nunca venha a precisar se preocupar com a temperatura do universo, ainda assim saber por que uma torradeira fica quente. Mas o principal que, depois de se familiarizar com esse padro, voc ir reconhec-lo em muitos outros lugares, e alguns desses outros lugares sero as realizaes mais impressionantes da sociedade humana. Aprender a cincia do dia a dia um caminho direto para o conhecimento bsico do mundo algo de que todo cidado precisa dispor se quiser ter uma participao completa na sociedade.

    Voc j precisou distinguir um ovo cru de um ovo cozido sem precisar tirar as cascas? Existe um jeito bem fcil de fazer isso. Coloque o ovo em uma superfcie dura e lisa e depois rode o ovo. Segundos depois, encoste ligeiramente o dedo na casca, s o suficiente para interromper a rotao. Talvez o ovo fique parado, mas, depois de um ou dois segundos, possvel que comece lentamente a rodar outra vez. Ovos crus e cozidos tm a mesma aparncia por fora, mas seus interiores so diferentes, e isso que entrega o disfarce. Quando tocou no ovo cozido, voc parou um objeto slido inteiro. Mas, quando fez isso com o ovo cru, parou apenas a casca. O lquido no interior continuou girando, e, portanto, depois de um ou dois segundos, a casca voltou a girar, acompanhando o

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