É Provável que Tenhamos Atingido os Limites da Ciência

Há coisas que nunca saberemos: sobre o tempo, a consciência, o universo e como prever o resultado do rolar de um dado.

Friday, June 29, 2018,
Por Simon Worrall
Uma experiência de realidade virtual testa os efeitos da natureza no cérebro
Uma experiência de realidade virtual testa os efeitos da natureza no cérebro. Atualmente, podemos examinar o cérebro ao pormenor, mas é possível que nunca cheguemos a compreender a consciência.
Fotografia de Lucas Foglia, National Geographic Creative

Quando Donald Rumsfeld, Ministro da Defesa no Governo de George W. Bush, celebrizou a expressão unknown unknowns” a propósito da política externa e numa conferência de imprensa em 2002, foi ridicularizado por aquilo que pareceu ser uma cacofonia sem sentido. Mas, quando pensamos no Universo, o matemático britânico Marcus du Sautoy admite perfeitamente que haverá muitas coisas que nunca conheceremos, desde a natureza do Tempo, até como funciona a consciência. No seu novo livro, The Great Unknown: Seven Journeys to the Frontiers of Science, sonda os mistérios que ainda temos por resolver.  

Numa conversa na sua casa, em Oxford, Inglaterra, du Sautoy explica porquê, apesar de todos os avanços da ciência, ainda não conseguimos prever o rolar de um dado, como as recentes descobertas sobre o cérebro representam uma nova época de ouro na ciência e por que razão ele pensa em mandar uma das suas filhas gémeas numa viagem pelo cosmos.

Fotografia de Courtesy Penguin Random House

O Marcus explora o conceito de desconhecido através de sete “orlas”. Explique-nos essa sua ideia, com um exemplo. “Orlas”, porquê? 

O que pretendo com este livro é identificar os limites da ciência. Até onde a ciência nos vai levar e o que é que vai estar do outro lado dessa fronteira, que a ciência já vai deixar por explicar? Agrada-me a ideia de  uma “orla” ser um lugar onde podemos ir, mas que não podemos ultrapassar. Pense na “orla” do Universo, que traz a questão sobre se alguma vez poderemos saber se o Universo é infinito. Alguma vez poderemos ter a certeza disso?

Existe uma orla quase literal nesse ponto, devido às revelações de Einstein  de que a informação não pode viajar mais rápido que a luz, o que significa que existe uma espécie de bolha à nossa volta, uma bolha para além da qual não podemos receber qualquer informação, uma vez que não pode haver tempo para qualquer coisa além dessa “orla” chegar até nós. 

Uma das descobertas mais chocantes na minha viagem até esta “orla” prende-se com o facto de o Universo estar a acelerar a sua expansão, as coisas estão a ser empurradas para além dessa orla mais depressa do que ela cresce! Ou seja, estamos a perder informação, em vez de a adquirirmos. De tal modo assim é que, no futuro, chegará o momento em que todas as galáxias passaram essa fronteira.   

Fale-nos desse dado de Las Vegas que guarda na sua secretária e sobre o que ele nos diz das probabilidades. 

Eu fui atraído pelo estudo da Matemática pela ânsia da sua certeza e poder para provar teses com 100 por cento de garantia. Depois de Newton, parece que temos as ferramentas suficientes para descobrir o futuro e saber, com certeza, o que pode acontecer. Então, porque é que essas ferramentas não nos permitem prever, por exemplo, como vai rolar o dado?    

Viajei para Las Vegas para tentar ganhar dinheiro, recorrendo às ferramentas matemáticas e comprovei que, por vezes, elas são impotentes. No século 20 compreendemos que, mesmo num universo determinístico, usar equações matemáticas pode não chegar para saber o que vai acontecer. A Teoria do Caos ensina-nos que a intuição de uma boa aproximação ao presente deveria facilitar uma boa aproximação ao futuro. Mas acontece que isto é falso. Pequenos erros podem provocar enormes desvios das previsões.    

CONHEÇA: 10 Coisas que Provavelmente Não Sabia Sobre Einstein

A Ciência tem sido antitética com o conceito de Deus. Fale-nos das suas conversas com o físico quântico britânico John Polkinghorne, e como a sua caminhada para descobrir o desconhecido mudou a sua ideia de Deus.   

De algum modo, eu rejeitei a religião no sentido convencional, uma vez que, ao conhecer a base científica, parece que esta nos oferece explicações melhores sobre como funciona o universo. Quando substituí o Richard Dawkins como professor para o Conhecimento Público da Ciência, na Simonyi, a questão da minha fé permaneceu.  

As pessoas queriam saber se eu ia ser, como o Richard, um ateu militante? Claro que me juntei aos que rejeitam a ideia de uma inteligência sobrenatural, a visão convencional do conceito de Deus. Mas havia algo interessante no conceito de conhecimento, que sempre transcenderá a capacidade humana para compreender.        

Bastantes cientistas com quem contactei ao longo da carreira, tinham algum ponto de vista religioso, tal como John Polkinghorne, que se formou em física quântica, mas, algures a meio caminho na carreira, foi ordenado padre. Polkinghorne é teísta e acredita que o seu Deus interfere no mundo. Por isso, fiquei intrigado, como cientista profissional, como é que a ciência está a ser usada para expressar esta interferência?    

Um dos mistérios do mundo tem origem na física quântica, que define que o futuro não é determinado pelo presente. Perguntava-me se Polkinghorne veria isso como uma expressão da interferência do seu Deus no mundo. Estranhamente, ele recorreu à teoria do caos como a forma da interferência do seu Deus no mundo. [Risos]

Para explorar a sua quinta “orla” (o tempo) imagina enviar uma das suas filhas gémeas para o espaço. Qual o objetivo subjacente e considera que, algum dia, seremos capazes de compreender completamente o tempo? 

É uma consequência clássica das descobertas de Einstein sobre a natureza do tempo e da sua relação com a gravidade e a aceleração. Sabemos que, se mandarmos uma coisa para um campo gravitacional mais largo, o tempo abrandará, o que equivale a acelerar essa coisa. Portanto, se enviar uma das minhas filhas gémeas para o espaço e a acelerarmos de regresso, o tempo dela terá decorrido mais devagar do que o da gémea na Terra, com o extraordinário resultado em que ela podia regressar e encontrar a irmã gémea 80 anos mais velha do que ela. [Risos]        

Esta é uma das componentes importantes no filme Interstellar. Eles compreendem que entrar num campo gravitacional, como um buraco negro, tem um custo em termos de tempo. Querem regressar para ver os filhos e sabem que o tempo passado próximo de um grande campo gravitacional, fará abrandar o seu tempo. Está muito bem mostrado nesse filme.  

Einstein já começou a questionar se sabemos, realmente, o que é o tempo. Pensávamos que o tempo era absoluto. Newton pensou, seguramente, que o tempo passava à mesma velocidade onde quer que fosse. Mas hoje questionamos se o tempo chega a ser um elemento fundamental no universo. Talvez seja uma destas coisas estranhas chamadas fenómenos emergentes: de facto, é a nossa interação com o universo que nos dá a sensação de algo a fluir.

A teoria da relatividade de Albert Einstein colocou em debate a natureza do tempo.
Fotografia de Bettmann/Getty

A consciência humana é outro dos seus famosos mistérios. Diga-nos porque é que a compreensão da consciência permanece um problema tão intratável e como conduziu experiências no seu próprio cérebro.   

Esta é uma das fronteiras mais emocionantes, em parte por ser a que mais longe está das minhas matemáticas. Os filósofos disseram, durante décadas, que a consciência é uma questão que, por natureza, está quase fora do âmbito da ciência, por ser tão pessoal. Como é que eu, um dia, vou conseguir saber se a sua consciência – como sente a dor, ou reage ao vermelho — é semelhante à minha? Designamo-los pelos mesmos nomes e eu até posso conseguir examinar o seu cérebro e verificar que, nele,  acontece uma atividade elétrica e química semelhante à minha, mas isso continua a não garantir se a sua experiência consciente é parecida com a minha. A minha mulher sofre de sinestesia. Tem uma sensação colorida quando vê letras e números. E eu não tenho, de modo nenhum, esse tipo de experiência consciente. Como disse Descartes, “a única coisa de que tenho a certeza, é a minha própria consciência”. 

Atualmente, a possibilidade de examinar o interior do cérebro representa uma nova época de ouro para a ciência. É como Galileu com o seu telescópico. De repente, vimos coisas no universo que nunca tínhamos sonhado. Hoje, temos “telescópios” como o eletroencefalograma e a ressonância magnética, que nos permitem ver o cérebro em ação. A revelação mais surpreendente foi dada pelas minhas próprias ferramentas matemáticas e como elas podem ajudar na compreensão da natureza do cérebro. As experiências que conduzi sobre o sono mostram que podemos analisar as redes cerebrais e verificar diferentes carateres matemáticos entre o cérebro acordado e adormecido. Que isso possa ser descrito matematicamente, foi uma das revelações mais excitantes de todo este livro.     

Nesta altura, fala-se muito de inteligência artificial. Acha que um computador algum dia será capaz de replicar a consciência humana? Em que prazo? 

Sim, creio que sim. Por exemplo, a pequena aplicação chatbot (um programa informático criado para simular a conversação com os utilizadores) que eu baixei no meu iPhone, está a tentar responder ao desafio do Alan Turing: pode criar algo cujas respostas são tais  que não se consegue diferenciar se são respostas de um humano, ou de uma máquina? Falo com aquilo e responde-me usando o que se designa por “aprendizagem eletrónica”, acumulando toda a experiência para parecer mais humano.

A análise que Giulio Tononi tem a decorrer mostra como se consegue compor uma rede que se pode considerar que ganhou consciência ao adquirir a noção dela própria. Quer isso dizer que podemos carregar-lhe a nossa própria consciência, transmitindo-lhe a informação do nosso comportamento cerebral em termos físicos? Se a máquina mimar o que acontece no meu cérebro, quer dizer que está, realmente, a sentir como eu me sinto?     

John Polkinghorne fala da informação que nunca se perde. Ele acredita que as nossas almas são informação codificada no universo e que existe Ressurreição porque a física quântica lhe permite afirmar que a informação que me define nunca se perde, mesmo se morto e queimado num crematório!

Uma imagem tirada do telescópio especial Hubble revela a GN-z11, a galáxia mais longínqua alguma vez vista.
Fotografia de NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

E, agora, falando de assuntos mais importantes: concomitantemente com o reconhecimento enquanto matemático, você é um adepto do Arsenal e um bom futebolista amador. Que papel tem o futebol na sua vida e na sociedade em geral?

Na minha investigação matemática, foi sempre importante também fazer outras coisas, uma vez que, frequentemente, é nesse espaço que tenho as minhas melhores ideias, longe dos pensamentos que tenho à secretária, como a fazer desporto ou a tocar música. Uma das coisas que me beneficiou nesta aventura, é ter muitos estímulos de várias disciplinas. Gasto bastante tempo a falar com artistas sobre as suas atividades e descubro, frequentemente, informação útil para o meu trabalho.      

Para mim, quando bem jogado, o futebol é um jogo de xadrez e é por isso que sou adepto do Arsenal, uma vez que, ao seu melhor nível, jogam de forma muito tática. Observo-os enquanto estrutura: são como geometria em movimento. Quando vejo o Arsenal, é isso que aprecio e, quando jogo, tento aplicar esse conceito, nem sempre com sucesso. [Risos]      

Quando me questionaram sobre a minha religião, para me diferenciar um pouco do Richard Dawkins, admiti a brincar que o Arsenal era, um pouco, como a minha religião. Mas também há um lado sério nisso. A religião ajudou a unir comunidades num ambiente urbano como Londres e eu já percebi que o futebol desempenha um poderoso papel ao unir as pessoas de diferentes classes e níveis culturais. O facto de cantarmos em apoio uníssono, também constitui uma experiência surpreendente, como cantar num coro.       

No final do livro, diz que “importa reconhecer que temos de viver com a incerteza, com o desconhecido, com o que não poderemos descobrir”. Pode desenvolver esse pensamento?     

Tenho uma relação ligeiramente esquizofrénica com o desconhecido. É o que me faz levantar, todas as manhãs, para estudar matemática. Ainda assim, sinto um ligeiro terror de que podem existir coisas que ficarão sempre além do meu conhecimento. Talvez o meu atual tema de trabalho não possa ser demonstrado dentro dos meus sistemas matemáticos e, assim, eu esteja numa investigação fútil.    

É por isso que a ciência deve andar em parceria com áreas como as artes e as humanidades, as nossas melhores ferramentas para visar o desconhecido. As histórias são uma forma fantástica para explorar diferentes possibilidades. Frequentemente, são essas histórias que espoletam a revolução científica.  

Esta entrevista foi editada em função da extensão e objetividade.

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