Ninguém viveu mais do que uma criança morta, e Methusula*
morreu jovem. O Céu e a Terra têm o mesmo tempo que Eu, e as dez mil
faces são uma só.
— Chuang Tsu, em torno de 300 A.C., China
Amamos tão apaixonadamente as estrelas que não temos medo da
noite.
— Epitáfio na lápide de dois astrônomos amadores
As estrelas garatugeiam sagas geladas diante de nossos olhos,
Cantos fulgurantes do espaço não conquistado.
— Hart Crane, A Ponte
VISTAs look at the Helix Nebula

O avanço e recuo da rebentação é produzido em parte
pelas marés. A Lua e o Sol estão muito distantes, mas a sua
influência gravitacional é bem real e visível na Terra. A praia nos
lembra o espaço. Grãos de areia finos, todos mais ou menos de
tamanho uniforme, produtos de rochas maiores impelidas e
friccionadas, desgastadas e erosadas através dos tempos,
levadas pelas ondas e aquecidas pela Lua e pelo Sol distante. A
praia também nos fala do tempo. O mundo é bem mais velho do
que a espécie humana.
Um punhado de areia contém cerca de 10.000 grãos,
mais do que o número de estrelas que podemos ver a olho nu
em uma noite clara. Mas as estrelas visíveis são somente uma
fração mínima de estrelas existentes. O que vemos à noite são
meros laivos das mais próximas. Enquanto isso o Cosmos é rico,
o número total de estrelas é maior do que todos os grãos de
areia de todas as praias do planeta Terra.
A despeito dos esforços dos antigos astrônomos e
astrólogos para retratar os céus, uma constelação nada mais é
do que um grupo arbitrário de estrelas, composto de estrelas
intrinsecamente pálidas que a nós parecem brilhantes porque
estão próximas, e outras intrinsecamente brilhantes que estão
um pouco mais distantes. Todos os locais na Terra estão, com
alta precisão, na mesma distância de qualquer estrela. Este é o
motivo pelo qual os padrões estelares em uma determinada
constelação não se alteram quando nos locomovemos, digamos
da Ásia Central soviética para o meio-oeste americano. Astronomicamente
a URSS e os EEUU são o mesmo lugar. As
estrelas em uma constelação estão todas tão longe que não
conseguiremos reconhecê-las como uma configuração
tridimensional enquanto estivermos atados à Terra. A distância
média entre as estrelas é de alguns anos-luz, sendo um ano-luz
cerca de dez trilhões de quilômetros. Para que os padrões das
constelações mudem, devemos atravessar distâncias comparáveis às que
separam as estrelas, devemo-nos aventurara atravessar anos-luz.
images5
Então, algumas estrelas próximas
parecerão mover-se para fora das constelações, outras para
dentro, e sua configuração se alterará drasticamente.
Nossa tecnologia é, até agora, totalmente incapaz de
projetar viagens interestelares tão grandes, pelo menos em
tempo razoável. Nossos computadores podem ser programados
sobre as posições tridimensionais das estrelas próximas, e
podemos solicitar um esquema de uma pequena viagem, a
circunavegação de uma coleção de estrelas brilhantes que
constituem, por exemplo, a Ursa Maior, e verificar as mudanças
nas constelações. Unimos as estrelas em constelações típicas,
nos desenhos formados pelas ligações de pontos celestes
usuais. Quando alteramos a nossa perspectiva, vemos que suas
formas aparentes se distorcem muitíssimo. Os habitantes dos
planetas das estrelas distantes presenciam constelações bem
diferentes em seus céus noturnos, outros testes de Rorschach
para suas mentes. Talvez em algum tempo nos próximos
séculos, uma espaçonave da Terra realmente atravesse estas
distâncias com uma velocidade notável e veja novas
constelações que nenhum ser humano jamais viu antes, exceto
pelo computador.
eso1213a
A aparência das constelações muda no espaço e no tempo,
não somente se alterarmos nossa posição mas também se esperarmos
o suficiente. Algumas estrelas movem-se juntas, em um
grupo ou aglomerado, outras vezes uma única estrela pode moverse
muito rapidamente em relação às suas companheiras.
Eventualmente deixam uma constelação antiga e penetram em
uma outra. Ocasionalmente um membro de um sistema de estreladupla
explode, rompendo as algemas gravitacionais que a unem à
sua companheira que então salta no espaço na velocidade orbital
inicial, um tiro no céu. Além disso as estrelas nascem, evoluem e
morrem. Se esperarmos o suficiente, novas estrelas aparecerão e
velhas sumirão. Os padrões no céu lentamente se dissolvem e se
alteram.
Mesmo durante a existência da espécie humana, alguns
milhões de anos, as constelações têm-se alterado. Consideremos a
atual configuração da Ursa Maior. Nosso computador pode nos
transportar no tempo e no espaço. Quando andamos para trás no
tempo, considerando o movimento das estrelas que a formam,
descobrimos uma aparência bem diferente há um milhão de anos.
A Ursa Maior se parecia então com uma lança. Se a máquina do
tempo nos mergulhar precipitadamente em algum tempo
desconhecido no passado distante, poderemos, em princípio,
determinar a época pela configuração das estrelas: se a Ursa Maior
for uma lança, deverá ser o Período Pleistoceno médio.
Também podemos pedir ao computador que avance no
tempo. Consideremos o Leão. O zodíaco é uma faixa de doze
constelações aparentemente disposta em círculo no céu no
caminho anual aparente do Sol pelos céus. A raiz da palavra é zoo,
por causa das constelações zodiacais, como Leão, apresentarem
principalmente a forma de animais. Daqui a um milhão de anos, o
Leão se parecerá ainda menos com este animal do que hoje.
Talvez nossos descendentes remotos a chamem de constelação do
radiotelescópio, embora suspeite que daqui a um milhão de anos o
radiotelescópio terá se tornado mais obsoleto do que o é a lança de pedra hoje.
kosmos-gwiazdy-1280-800-5026
A constelação de Órion (não-zodiacal), o caçador, é delineada
por quatro estrelas brilhantes e seccionadas por uma linha
diagonal de três estrelas que representam o cinturão do caçador.
Três estrelas mais pálidas caindo do cinturão são, de acordo com a
perspectiva astronômica, a espada de Órion. A estrela do meio da
espada não é realmente uma estrela, mas uma grande nuvem de
gás chamada Nebulosa de Órion, na qual estrelas estão nascendo.
Muitas delas são quentes e jovens, evoluindo rapidamente e
terminando suas vidas em explosões cósmicas colossais chamadas
supernovas. Elas nascem e morrem em períodos de dez milhões
de anos. Se em nosso computador avançássemos no futuro, em
Órion, veríamos um fantástico efeito, nascimentos e mortes
espetaculares de muitas destas estrelas, cintilando e piscando
como pirilampos na noite.
A circunvizinhança solar, o ambiente imediato do Sol no
espaço, inclui o sistema estelar mais próximo, o Alfa Centauro. É,
na verdade, um sistema triplo, duas estrelas girando uma em torno
da outra, e uma terceira, a Próxima Centauro, orbitando o par a uma distância discreta. Em algumas posições em sua órbita,
a Próxima é a estrela conhecida mais próxima do Sol, justificando
o seu nome. A maioria das estrelas no céu é parte de sistemas
duplos ou múltiplos. Nosso solitário Sol é quase uma anomalia.
A segunda estrela mais brilhante na constelação de Andrô-
meda, chamada Beta Andrômeda está a setenta e cinco anos-luz
de distância. A luz que vemos agora levou setenta e cinco anos
atravessando a escuridão do espaço interestelar em sua longa
viagem para a Terra. Se por um evento improvável a Beta Andrômeda
tiver explodido na última terça-feira, levaremos setenta e
cinco anos para sabê-lo, pois esta informação interessante,
viajando com a velocidade da luz, levará setenta e cinco anos
para atravessar as enormes distâncias interestelares. Quando a
luz que vemos agora desta estrela iniciou sua longa viagem, o
jovem Albert Einstein, trabalhando como um funcionário suíço
registrado, tinha acabado de publicar sua teoria da relatividade
aqui na Terra.
Espaço e tempo estão interligados. Não podemos olhar
para o espaço à frente sem olhar para trás no tempo. A luz viaja
muito rápido, mas o espaço é muito vazio e as estrelas distantes
umas das outras. Distâncias de setenta e cinco anos-luz ou
menos são muito pequenas, quando comparadas a outras distâncias
em astronomia. Do Sol ao centro da Via-láctea são 30.000
anos-luz. Da nossa galáxia a uma outra espiral próxima, a M31,
também na constelação de Andrômeda, são 2.000.000 de anosluz.
Quando a luz da M31 iniciou sua jornada para a Terra, não
havia seres humanos em nosso planeta, embora nossos ancestrais
estivessem evoluindo rapidamente para a sua forma atual. A
distância da Terra aos mais remotos quasars é oito ou dez
milhões de anos-luz. Nós os vemos como eram antes da Terra ter-se acumulado, antes da própria Via-láctea ter-se formado.
Não é uma situação restrita a objetos astronômicos, mas
somente objetos astronômicos estão tão distantes que a velocidade
finita da luz se torna importante. Se você estiver olhando
para um amigo a três metros, na outra extremidade da sala, não o
verá como é agora mas sim como era a um centésimo de
milionésimo de segundo atrás [ (3 m)/ (3 x 108
m/s) = 1/ (107
/s) =
108
s, ou um centésimo de um microssegundo.] Neste cálculo
dividimos meramente a distância pela velocidade para ter o tempo
da viagem. Mas a diferença entre seu amigo “agora” e a um
centésimo de milionésimo de segundo é muito pequena para ser
notada. Por outro lado, quando olhamos um quasar a oito milhões
de anos-luz, o fato de o estarmos vendo como era há oito milhões
de anos pode ser muito importante. (Por exemplo, existem os que
pensam que os quasars são eventos explosivos prováveis de
acontecer somente no início da história das galáxias. Neste caso,
quanto mais distante a galáxia, mais inicial será o momento de
sua história que estaremos observando, e mais provável que
estaremos vendo-a como um quasar. Realmente o número de
quasars aumenta à medida que olhamos a distâncias de mais de
cinco bilhões de anos-luz).

As duas espaçonaves interestelares Voyager, as máquinas
mais velozes lançadas da Terra, estão agora viajando a dezmilionésimos da velocidade da luz. Necessitarão de 40.000 anos
para chegar à estrela mais próxima. Teremos alguma esperança de
deixar a Terra e atravessar as distâncias imensas até mesmo a
Próxima Centauro em períodos de tempo convenientes? O que
existe de mágico sobre a velocidade da luz? Seremos algum dia
mais rápidos que ela?
Se estivéssemos passeando no agradável condado rural de
Toscana por volta de 1890, talvez tivéssemos nos deparado, no
caminho de Pavia, com um adolescente de cabelos meio compridos
que não tinha completado o curso secundário. Seus professores,
na Alemanha, tinha-lhe dito que nunca seria nada na vida,
que suas perguntas perturbavam a disciplina, que seria melhor ele
deixar a escola. Então o jovem começou a vagar, deliciando-se
com a liberdade do Norte da Itália, onde podia meditar sobre as
matérias muito diferentes dos assuntos a que era obrigado a digerir
nas salas de aula prussianas onde imperava uma rígida disciplina.
Seu nome era Albert Einstein, e suas meditações mudaram o
mundo.
cosmos-moon

Einstein tinha ficado fascinado com um livro de Bernstein,
Livro Popular da Ciência Natural, uma popularização da ciência
que descrevia na primeira página a incrível velocidade da eletricidade
através dos fios e a da luz no espaço. Perguntou-se como
seria o mundo se pudéssemos viajar em uma onda de luz. Viajar
com a velocidade da luz! Que pensamento atraente e mágico para
um rapaz caminhando nos campos salpicados e enfeitados pela luz
solar. Não podemos dizer se estamos em uma onda de luz se
viajarmos nela. Se começarmos na crista da onda, permaneceremos
nela e perderemos a noção de que é uma onda.
Alguma coisa estranha acontece na velocidade da luz. Quanto
mais Einstein pensava sobre o assunto, mais complicado ele se
tornava. Os paradoxos pareciam emergir de todos os lados se
pudéssemos viajar com a velocidade da luz. Certas idéias tinham
sido aceitas como verdadeiras sem uma reflexão cuidadosa.
Einstein formulou perguntas simples que poderiam ter sido
respondidas séculos antes. Por exemplo, o que queremos dizer
quando mencionamos que dois eventos são simultâneos?
Imaginemos que estou dirigindo uma bicicleta na sua dire-
ção. À medida que me aproximo de um cruzamento, quase colido,
assim me parece, com uma carroça. Eu desvio e tento evitar ser
atropelado. Pensemos novamente sobre o evento e imaginemos
que a carroça e a bicicleta estão ambas se deslocando em uma
velocidade próxima à da luz. Se você estiver mais além na estrada,
a carroça estará em ângulo reto com a sua linha de visada. Você
me vê, pela luz do Sol refletida, que se dirige na sua direção. Será
que a minha velocidade adicionada à da luz não faria a minha
imagem chegar a você consideravelmente antes da imagem da
carroça? Será que você não me verá desviando antes de ver a
carroça chegar? Poderemos a carroça e eu aproximarmo-nos do
cruzamento simultaneamente do meu ponto de vista, mas não do
seu? Poderia eu experimentar uma colisão imediata com a carroça,
enquanto você talvez me veja desviando do nada e pedalar
alegremente em direção à cidade de Vinci? São perguntas curiosas
e sutis. Desafiam o óbvio. Há uma razão para ninguém ter pensado nelas antes de Einstein. Partindo destas perguntas elementares,
ele produziu uma reformulação fundamental do mundo, uma
revolução na física.
Se o mundo deve ser compreendido, teremos que evitar
estes paradoxos lógicos quando viajamos em grandes velocidades,
existindo certas regras e comandos da Natureza que devemos
obedecer. Einstein codificou estas regras na teoria da relatividade
especial. A luz (refletida ou emitida) de um objeto viaja
com a mesma velocidade, independente se o objeto é
estacionário ou está se movendo: Não se deve adicionar a sua
velocidade à da luz. Também nenhum objeto material pode
mover-se mais rapidamente do que a luz: Não se deve viajar na
ou além da velocidade da luz. Nada na física evita você de viajar
próximo da velocidade da luz se você assim o desejar: 99,9%
desta velocidade será ótimo. Não importa quanto você lute,
jamais terá o décimo que falta. Para o mundo ser logicamente
consistente, deve haver um limite de velocidade cósmica. Por
outro lado, você pode atingir a qualquer velocidade desejada
adicionando velocidades em uma plataforma móvel.

Anúncios