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Explicamos ou apenas descrevemos a natureza?

 
MISTÉRIOS DO UNIVERSO


            Entender a natureza, em sua essência, é algo longe do nosso alcance. Hoje, mesmo com a bem estabelecida física quântica e nossa moderna tecnologia, coisas básicas ainda são um mistério para a sociedade humana. E vou dizer mais: talvez mais do que 95% do Universo nem mesmo dá as caras para nós!

            Começando por essa grande incógnita da afirmação anterior, é estimado que mais do que 95% da matéria e energia do nosso Universo seja completamente desconhecida por nós, não podendo ser vista por telescópio ou ter sua composição determinada. No meio científico, essa grande parte desconhecida do Universo recebe os nomes de Energia Escura e Matéria Escura. Só se sabe da sua existência devido aos efeitos gravitacionais gerados por essa matéria no cosmo. Você pode estar mergulhado nela sem nem saber.
  
O que é essa matéria escura, tão abundante e completamente invisível para nós?


             Vamos agora para algo que achamos conhecer bem: magnetismo, atração de cargas e gravidade. Todos nós sabemos que uma maçã cai da árvore em direção ao chão por causa da força gravitacional gerada por nosso planeta ( distorção no espaço-tempo, como a física quântica prefere chamar). Todos nós sabemos que um ímã atrai outro ímã, ou certos metais, por causa da força magnética. Todos nós sabemos que uma carga positiva ( como o próton) atrai outra carga negativa ( como o elétron) por causa de uma força de atração. Sim, sabemos tudo isso, ou melhor, testemunhamos tudo isso. Mas o que transmite essas forças no espaço? Quando um ímã atrai um outro, o que está ligando os dois? O que orienta a formação dos campos magnéticos? Se estamos imersos em ´matéria escura´, seria ela a responsável por transmitir esses forças? Resposta: ninguém faz a menor ideia!
            
O que orienta os campos elétricos induzidos pelas cargas?
         
         Para vocês terem mais uma ideia do quão pouco nós conhecemos a verdadeira essência da natureza, é interessante analisar algo supostamente ainda mais simples: a solubilidade do cloreto de sódio. Todos sabem que esse sal ( nosso sal comum de cozinha) é muito solúvel em água ( 36 gramas a cada 100 ml de água). Mas o porquê do cloreto de sódio ( e outros sais solúveis) serem solubilizados em água, e com tamanha facilidade, ainda é um grande mistério.

            Devido à polaridade da molécula de água, ela consegue arrancar os íons do sólido cristalino de cloreto de sódio. A estabilidade final é alcançada quando várias dessas moléculas cercam cada um desses íons, atraindo os íons positivos de sódio com o lado de alta densidade eletrônica ( carga parcialmente negativa) da molécula de água ( oxigênio) e os íons negativos de cloreto pelo lado de baixa densidade eletrônica ( carga parcialmente positiva), representados pelos dois hidrogênios da molécula. Na figura abaixo, isso fica mais claro. Ok, então, parece que explicamos tudo, não é mesmo? Não.


Processo de solvatação do cloreto de sódio em água

           Se observarmos as figuras abaixo, veremos que o o sólido cristalino do cloreto de sódio é formado por uma grande rede de íons, onde cada um deles está cercado por vários íons de carga oposta efetiva. Ou seja, os íons sódio ( cátions, positivo) estão cercados por íons de cloreto ( ânions, negativos). As forças de atração nesse sólido são formados pelas interações mais fortes conhecidas entre átomos, os dipolos-dipolos. Diferente da água, onde os polos de carga são apenas parciais, as cargas nos sais são reais e permanentes ( reais perdas e ganhos e elétrons). Por isso os sais possuem altos pontos de fusão e ebulição ( 801 e 1465°C, respectivamente*), enquanto a água possui pontos de fusão e ebulição bem mais baixos ( 0 e 100°C, respectivamente*), porque é difícil separar os cátions e ânios. Concluindo: os íons ficam muito mais presos cercados por outros íons do que pelas moléculas polares da água! Mas, termodinamicamente, a solubilização é altamente favorável!
Em uma estrutura iônica tão rígida, e com cada cátion cercado por vários ânions e, estes, cercados por vários cátions, como moléculas de água, não possuindo cargas efetivas, podem quebrar completamente esse sólido iônico?
               Mesmo parecendo improvável que as moléculas de água arranquem e estabilizem tão bem os íons do sólido cristalino, a alta solubilidade do cloreto de sódio é bem real, e presenciamos isso todos os dias. Mas como isso é possível? Não se sabe, apenas possuímos dados empíricos mostrando que isso acontece. De alguma forma, os íons do cloreto de sódio são melhores estabilizados pelas moléculas de água do que por eles mesmos.

 


             E, para finalizar, podemos nos indagar sobre um fenômeno ainda mais básico: por que algo se move quando recebe energia? Sabemos que o nosso Universo é baseado em pura energia. Ele funciona sob a ação das mais diversas formas energéticas, tudo baseado na transformação. A energia elástica se transforma em cinética que pode se transformar em potencial gravitacional, e esta, novamente, em elástica. Independente do processo, ainda é um mistério explicar porque como os corpos se movimentam no espaço devido ao acréscimo energético em seu estado de repouso. Qual é a trilha seguida? Sim, se chutarmos uma bola, transferindo energia cinética do nosso pé para ela, ela irá ser arremessada em um certo ângulo, percorrendo um certo caminho, tudo dependendo da força e direcionamento do chute. Mas o que essa energia extra na bola define no espaço físico? Qual tipo de trilha é formada no Universo para carregar a bola do ponto A ao B? Pode parecer uma pergunta sem lógica, mas, por enquanto, ela realmente não possui lógica nenhuma para o nosso limitado conhecimento. Apenas sabemos que existem processos de ação e reação bem definidos na natureza, podemos prevê-los a partir de cálculos e criar leis que se encaixem às observações. E ponto.
 
O que carrega a bola em seu movimento e, o mais importante, o que carrega os nossos músculos para chutar a bola?


              Portanto, sempre quando for misturar um salzinho na sopa ou ligar a tomada da televisão, lembre-se que esses são processos que desafiam a compreensão humana!...É como ver um filme, entender sua história, compreender seus personagens, e conseguir saborear a fotografia e trilha sonora, mas não ter a mínima noção de como foi feito e transmitido esse filme. Será que nossa raça conseguirá viver tempo suficiente para desvendar o ´making of´ do Universo? Será que alguma outra raça já alcançou tal feito? E a questão mais fundamental de todas: de onde veio a câmera para gravar esse filme? Essa, realmente, pode ser inalcançável.E, como um dos meus professores na Universidade costumava dizer: ´O homem não explica a natureza, apenas descreve o que está vendo´...:)

*Valores medidos à pressão ambiente.

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