INTRODUÇÃO Uma pessoa comum pode verdadeiramente entender a ciência? Uma pessoa comum quer saber sobre ciência? A ciência é importante para nós? A resposta a essas perguntas é um retumbante SIM! Porém, para muitos de nós, a mera lembrança das aulas de física, química e biologia no ensino médio e na faculdade já nos deixa de olhos vidrados. Saíamos da sala de aula acreditando que a ciência era maçante, abstrata e praticamente impossível de ser entendida por uma pessoa comum. Naquela época, entender de ciência não era "o máximo", e ela parecia ter pouca importância imediata para nossas vidas. Entretanto, à medida que fomos amadurecendo e nos inserindo no mundo, vimo-nos às voltas com sofisticados computadores no trabalho e com freqüentes manchetes sobre temas científicos - mapeamento da constituição genética humana, clonagem, bebês de proveta e a descoberta, em agosto de 1996, da possibilidade de ter existido vida em Marte, para mencionar apenas algumas. Subitamente, o conhecimento científico não só passou a ser aceitável, mas também se tornou uma parte útil, essencial e inescapável de nossas vidas. Para alguns de nós, o fascínio pela ciência começou em algum momento das décadas de 1950 ou 1960, quando a União Soviética lançou o Sputnik ou quando Neil Armstrong pisou na Lua - marcante evidência da capacidade humana para aplicar o conhecimento científico à realização de um objetivo extraordinário. E houve aqueles para quem o surgimento do interesse pela ciência dependeu apenas de concluírem o ensino médio ou meramente testemunharem a infinita série de novos êxitos e invenções científicas ocorrida nas décadas de 1970, 80 e 90: pousos em Vênus, fibras ópticas, leitura do código do DNA, buracos negros, estações espaciais, microchips e computadores, microcirurgia, o Ônibus Espacial, transplantes cardíacos, coração artificial, supercondutividade, descoberta de outros sistemas solares e muito mais. Você não precisa ser um físico teórico para assombrar-se com a exploração espacial e ter a curiosidade de saber se há vida em Marte ou como o universo começou. Não precisa ser bioquímico para interessar-se pelos processos fundamentais da vida. É impossível não sentir curiosidade a respeito dessas questões. Os conhecimentos e as descobertas científicas são interessantes e profundos demais para ficarem restritos apenas aos cientistas. AS SETE MAIORES DESCOBERTAS CIENTÍFICAS DA HISTÓRIA... Todas as realizações e invenções tecnológicas fenomenais que testemunhamos e vivenciamos nas décadas recentes possuem um encadeamento comum: foram possíveis graças a descobertas científicas básicas em física, química e biologia (e suas subdisciplinas) feitas ao longo dos últimos quatro séculos. Este livro identifica as maiores dentre essas descobertas - sete achados tão fundamentais que quase todo o resto do que a humanidade conhece da ciência se baseia neles: 1) A gravidade e as leis básicas da física 2) A estrutura do átomo 3) O Princípio da Relatividade 4) O Big-Bang e a formação do universo 5) A evolução e o Princípio da Seleção Natural 6) A célula e a genética 7) A estrutura da molécula de DNA Essas são as descobertas do que é, e não coisas que foram inventadas, modificadas ou desenvolvidas pela humanidade, como o Ônibus Espacial, os inseticidas ou a penicilina. Este não é um estudo sobre microchips ou computadores. É um exame do modo como o universo e todas as formas de vida surgiram, de como tudo funciona e do que as coisas são feitas, da menor partícula elementar à mais imensa e distante galáxia. Não indagamos nem respondemos por que existe o universo ou a vida. Como declarou o ilustre físico teórico Stephen Hawking, isso exigiria conhecer "a mente de Deus". E não indagamos o que deveria ser, pois isso também não é da alçada da ciência. Podemos deixar essas questões para os filósofos. A seleção dessas descobertas específicas baseou-se em uma combinação de critérios, inclusive opiniões de acadêmicos e especialistas em ciência e história da ciência. Essas sete descobertas são o alicerce que sustenta o enorme corpo de conhecimentos científicos que se formou. Sem os conhecimentos da física, não haveria pousos em Vênus ou Ônibus Espacial. Se não conhecêssemos a estrutura e a função do átomo, não existiriam as usinas nucleares e a ameaça da guerra nuclear. Se os princípios da genética não houvessem sido descobertos, a produção agrícola e o estoque mundial de alimentos seriam muito menores. Sem um perfeito conhecimento da molécula de DNA, as curas para o mal de Parkinson, a anemia da célula falciforme e a hemofilia não estariam no horizonte. Cada grande descoberta assinalou uma nova época no conhecimento científico e, com freqüência, gerou debates e controvérsias éticas e filosóficas monumentais. Essas descobertas não apenas abriram as portas para as riquezas intelectuais e materiais do mundo moderno, mas também tiveram um impacto colossal em nossa vida cotidiana. Das sete descobertas, as quatro primeiras concernem principalmente à física em sentido amplo e à astronomia. As três últimas relacionam-se à biologia, inclusive seus campos e subdisciplinas afins (como medicina e bioquímica). A matéria e os conceitos pertinentes a essas descobertas são impossíveis de ver a olho nu (como no caso do átomo, da célula e do DNA), ou são inconcebivelmente abstratos (no caso da gravidade e da relatividade), personificam e refletem um evento imenso (o Big-Bang) ou um processo de duração inimaginável (a evolução). Como essas descobertas não são prontamente visíveis, ou são demasiado abstratas, ou abrangem um intervalo de tempo gigantesco, elas conflitam com nossa experiência cotidiana - nosso bom senso. Em conseqüência, nem a comunidade científica nem o público em geral perceberam totalmente a importância dessas descobertas na época em que foram feitas; cada uma delas só adquiriu sua grandiosidade após ter sido submetida a um intenso e minucioso exame. Em cada caso, para compreender plenamente como o universo físico e a vida na Terra foram criados e desenvolveram-se ou evoluíram até o presente estado, tivemos de abrir mão de algumas percepções e pressupostos sobre a ciência e a vida - aquilo que julgávamos ser de bom senso. Hoje em dia, o maior obstáculo a essa compreensão plena é a chamada "sabedoria" do passado. Estamos plantados "aqui e agora" no século XXI com todos os mitos e meias-verdades que arrastamos conosco de séculos passados, em meio ao complexo contexto social e cultural que se desenvolveu ao longo dos últimos milhares de anos. Esse conjunto de crenças e cultura originou-se muito antes de qualquer uma das grandes descobertas científicas - muito antes de qualquer pessoa ter o conhecimento para responder a questões profundas sobre a criação do universo e a vida, de descobrirmos o Big-Bang ou o Princípio da Evolução e de termos reconhecido a clara distinção entre conceitos baseados na criatividade ou em nossa imaginação fértil e conceitos fundamentados na realidade. O estudo da ciência requer uma mente aberta. Você só pode entender plenamente o conceito de gravidade depois de perceber que é mais do que mera questão de semântica distinguir entre um objeto caindo e um objeto sendo puxado para o chão. A mesma força que mantém nossos pés no chão faz com que a Terra gire ao redor do Sol. Aceitar os princípios básicos da ciência mudará suas visões fundamentais da vida, do universo e da espécie humana. Por exemplo, entender a evolução traz uma perspectiva inteiramente nova sobre as batalhas e conflitos que, ao longo de toda a história, resultaram de diferenças físicas e culturais entre as pessoas - uma perspectiva que tende a demolir barreiras. ... E AS PESSOAS QUE AS FIZERAM Este livro também descreve os triunfos e tragédias, a vida e os motivos das pessoas extraordinárias que participaram dessas grandes descobertas. Discutimos e reconhecemos o trabalho de centenas de pessoas, mas damos os principais créditos a dez delas. 1) Gravidade e física ISAAC NEWTON 2) Átomo ERNEST RUTHERFORD NIELS BOHR 3) Relatividade ALBERT EINSTEIN 4) Big-Bang EDWIN HUBBLE 5) Evolução CHARLES DARWIN 6) Célula e genética WALTHER FLEMMING GREGOR MENDEL 7) DNA FRANCIS CRICK JAMES WATSON Suas atitudes, personalidades e absoluta determinação, em combinação com suas idéias, conduziram a essas descobertas. Por exemplo, em 1543 Nicolau Copérnico publicou com relutância o livro onde afirmava que o Sol, e não a Terra, é o centro do universo. Essa idéia desencadeou uma revolução no pensamento que avançou com enorme força e gerou controvérsia até o século seguinte. Galileu, o matemático, astrônomo e físico italiano, passou anos tentando provar a verdade da teoria de Copérnico. Quando publicou essa prova em 1632, no Diálogo sobre os dois máximos sistemas do mundo, a Igreja concluiu que ele violara a proibição de ensinar as idéias de Copérnico e declarou que o livro era herético. Por fim, Galileu foi forçado a retratar-se publicamente e jurar nunca mais ensinar a teoria copernicana, sob pena de ser torturado e queimado vivo. Isaac Newton, o pai da física, conduziu o mundo à era científica seguinte. Ele nasceu em 1642, ano da morte de Galileu. O pai de Newton também havia morrido algum tempo antes naquele mesmo ano, e o recém-nascido foi deixado pela mãe aos cuidados da avó. Anos mais tarde, com a universidade fechada durante a Grande Peste Londrina, Newton refugiou-se em seu mundo secreto em Woolsthorpe, Inglaterra, onde idealizou o cálculo e concebeu a idéia da gravitação universal. Contudo, ele não a publicou durante mais de vinte anos. A obra de Newton foi finalmente revelada em 1687 em seu livro Philosophiae naturalis principia mathematica [Princípios matemáticos da filosofia natural], considerado a maior façanha intelectual científica individual da história. Como ocorre com qualquer mudança fundamental no pensamento, essa nova idéia denominada gravidade demorou a ser aceita. "O senhor não explicou por que a gravidade atua", acusaram-no. Assim, como Copérnico, Galileu e outros antecessores e sucessores, Newton precisou travar mais uma batalha na guerra pelo pensamento racional. Em meados do século XIX uma batalha monumental começava a ser travada na área da biologia, e Charles Darwin tornou-se o general encarregado de comandá-la. Sua proposição era única e dizia respeito a uma questão que nunca antes fora objeto do método científico de investigação: o conceito da própria vida, sua origem e evolução - biologia e matéria orgânica, e não os remotos orbes sem vida estudados por Copérnico, Galileu e Newton. Em virtude dos elementos emocionais envolvidos no tema de Darwin, esse gentleman inglês viu-se no centro da maior controvérsia do século XIX, a qual adentra inquebrantável o século XXI, do julgamento do professor Scopes, condenado em 1925 por ensinar a teoria da evolução, aos atuais confrontos acalorados entre criacionistas e evolucionistas. Em muitos casos, as forças sociais e políticas defrontadas por esses cientistas influenciaram e freqüentemente inibiram o reconhecimento da importância de suas descobertas. A ciência não trouxe fama a essas pessoas. Em vez disso, foram elas que fizeram a ciência. Além de ciência, isso é também história, pois as duas estão inextricavelmente ligadas, unidas pelos fios econômicos, políticos, militares e religiosos que tecem um quadro coerente da civilização. Sim, a ciência pode ser fascinante. Essas sete descobertas culminaram agora, em nossa época, na mais incrível e difusa revolução científica e tecnológica que se poderia imaginar. Independentemente de a aprovarmos ou não, somos arrastados nessa revolução e na cultura resultante - a não ser que você viva numa caverna. E, mesmo nesse caso, você poderia ter TV a cabo e telefone celular. Portanto, a ciência é, sim, não só fascinante, mas também importante para nós porque ela é a nossa vida. "A época atual é uma encruzilhada fundamental para nossa civilização e talvez para nossa espécie", escreveu Carl Sagan em Cosmos. "Seja qual for o caminho que seguirmos, nosso destino está indissoluvelmente vinculado à ciência. É essencial, por uma questão de pura sobrevivência, que entendamos a ciência." Conhecer a ciência significa conhecer a vida. Significa sentir-se mais confortável em nossa vida cotidiana e usar a ciência e a tecnologia para atingir objetivos. A ciência é parte de nossa cultura e de nossa herança. Ela é para as massas, e não apenas para intelectuais de torre de marfim. É uma sorte extraordinária estarmos vivendo neste empolgante período de transição, único em toda a história - um período em que estamos passando da ignorância ao conhecimento, das perguntas às respostas, do assombro à compreensão. Ao nos aproximarmos do final do século XX, dissipou-se uma névoa, revelando às pessoas da década de 1990 e do século XXI aquilo que os que viveram antes de nós nunca souberam. Este é o objetivo de As sete maiores descobertas científicas da história: focalizando as maiores descobertas científicas da história e as pessoas que as fizeram, esperamos tornar a ciência interessante e compreensível para todos os leitores, fazê-la acessível aos leigos e desafiar mitos, percepções e pressupostos pessoais. Respondemos mais uma vez à primeira das questões aqui apresentadas: uma pessoa comum pode verdadeiramente entender as grandes descobertas científicas. Em todo este livro existem apenas algumas equações - como a de Einstein, E = mc2 - e não pediremos a você que as use. Este livro é sobre conceitos e idéias, e não sobre álgebra e cálculo. O próprio Einstein comentou: "Toda a ciência não passa de um refinamento do pensamento corriqueiro". As descobertas científicas são construídas sobre uma base ou estrutura fornecida pela matemática, mas para entendê-las só precisamos de palavras. Entendendo as sete descobertas examinadas nas páginas seguintes e o papel desempenhado pelos cientistas que as fizeram, você terá realizado uma façanha que teria assombrado você mesmo e seus professores de física, química e biologia do ensino médio. Esta é a aula de ciência que eles deveriam ter dado. Finalmente, após muitos anos, este livro é o que você precisava. Esta é a aula de ciência que você gostaria de ter.