O alarme soa quando somem as borboletas

Roberto Muylaert Tinoco

Aquela imagem tradicional do caçador de borboletas, ar desligado, redinha numa das mãos, chapéu de explorador, já não tem mais sentido se é que chegou a ter,  algum dia. Pois caçadores de borboleta, hoje em dia, podem ser tudo o que quiser,  menos desligados. Agora eles formam uma legião imensa, onde se enquadram todos os tipos físicos da América Latina, e trabalham sob as vistas e uma gigantesca conexão internacional que vai, por exemplo, das selvas do Peru, passa pelas ricas praias do Rio de Janeiro e termina, quem sabe, nas ruelas de Hong Kong. Os pratinhos e bandejas decoradas com aquele azul-metálico que nós, brasileiros, já nos habituamos a ver nas lojas e quiosques especializados em atender a turistas, são um produto dessa operação. Mas são ninharias, se comparados com as monstruosas tampas de mesas e biombos executadas por encomenda em países onde essas delicadas borboletas, habitantes dos trópicos americanos, fazem o deleite dos apreciadores de móveis exóticos. E haja borboleta azul, pois uma única tampa de mesa podem ser consumidas nada menos do que duas mil asas.

Já em 1975, cientistas denunciam na Inglaterra a captura e conseqüente comercialização de seis milhões de borboletas azuis , por ano. Há muito boas razões para imaginar que, atualmente, esse número tenha triplicado. Ainda assim, pode-se fazer com segurança uma afirmação aparentemente surpreendente: as borboletas azuis não estão ameaçadas de extinção, mesmo submetidas a esse fantástico regime de caça e perseguição. Isso, apesar de não gozarem da proteção de nenhum organismo internacional, nem terem sido objeto de petições com milhares de assinaturas dirigidas à Assembléia Nacional Constituinte.
São as fêmeas que garantem a sobrevivência das borboletas azuis, graças a algumas peculiaridades bem marcantes. Em primeiro lugar, elas são extraordinariamente férteis: numa única desova, uma dessas fêmeas é capaz de gerar centenas de lagartas. Em segundo lugar, elas não são azuis — ou, pelo menos, não são muito azuis —, de modo que não chegam a atrair a atenção dos caçadores. Finalmente, elas costumam voar muito alto, acima da copa das árvores, fora do alcance de qualquer caçador. Os machos, ao contrário, são azuis, bonitos, atraentes e voam baixo — e por isso engordam sozinhos  aquelas estatísticas apresentadas pelos cientistas ingleses. Mas, por mais machos que sejam capturados, sempre sobra algum para fecundar as fêmeas que voam lá no alto e garantir, assim, a sobrevivência. Pode-se afirmar, portanto, que com redinhas e chapéus de explorador não se acabará nunca com as borboletas azuis, por mais asas que sejam necessárias para fabricar móveis e bandejas.
Mas não se pode afirmar que as borboletas, azuis ou que cor tenham, sobreviverão à sanha predadora de um certo tipo de progresso. Antes de chegar à idade adulta, quando adquire asas e passa a gozar de ampla liberdade, a borboleta passa uma fase relativamente longa sob a forma de larva. Fica, então, condicionada a viver agarrada a uma espécie qualquer de vegetal, que Ihe garanta a sobrevivência fornecendo-lhe alimento nas grandes quantidades de que ela tem necessidade. As lagartas que se mostram excessivamente seletivas na escolha de sua planta-alimento estão, teoricamente, ameaçadas, pois se o homem acabar com a planta, acabará também com a borboleta. E cada vez mais escasseiam, no Brasil e nos demais países da América Latina, as espécies nativas de bambus e ingazeiros, que fazem as delicias das larvas. Isso tem se tornado uma coisa tão marcante, que as borboletas acabaram sendo reconhecidas como uma espécie de barômetro para detectar os ataques do homem ao meio ambiente. Foram  cientistas americanos, europeus e japoneses que chegaram a essa surpreendente conclusão, a partir do alarme que soou na costa ocidental dos Estados Unidos, mais precisamente na bala de São Francisco, na Califórnia. Lá estava localizado o último recanto onde sobrevivia uma pequenina borboleta azulada, a GIaucopsyche Xerces, uma espécie que vinha se tornando cada vez mais rara. Depois que os últimos exemplares de lótus nativos da baía de São Francisco foram destruídos pelos serviços de aterro necessários para ampliar a faixa urbanizada da cidade, a frágil borboletinha azulada nunca mais foi encontrada. Suas lagartas alimentavam-se exclusivamente com as folhas do lótus. O desaparecimento da Xerces despertou a atenção dos cientistas para um fato de conseqüências mais graves: se uma determinada espécie de borboleta escasseia, ou mesmo desaparece,  numa determinada região que antes habitava, algo muito grave pode estar ocorrendo por ali com o equilíbrio ecológico. E simples: um ecossistema em perfeito equilíbrio pode ser comparado a um organismo complexo, cujas funções se desenvolvem normalmente. Ambos são compostos por diferentes elementos, fixos e móveis. Por exemplo, num ecossistema os vegetais são elementos fixos, os animais elementos móveis.Tal como os componentes do sangue, que fluem através dos órgãos fixos do nosso organismo, certos animais fluem através de uma floresta. Ora, aquilo que num exame de sangue denuncia o mau funcionamento de um setor do organismo pode ser, talvez, a diminuição repentina dos glóbulos vermelhos circulantes. Da mesma forma, a diminuição da circulação de uma borboleta numa clareira da floresta pode ser a primeira noticia de que, em algum setor daquele ecossistema, as coisas não andam bem. E, tal como no organismo humano, bastará essa pequena falha para logo fazer desandar tudo. Assim, torna-se urgente descobrir o que está errado, e começar a corrigir. Pois, na natureza, correções desse tipo exigem um tempo enorme. Quanto antes  começarem a ser feitas, tanto melhor. E sobretudo, quanto antes forem tomadas providências para evitar que o desequilíbrio continue a se acentuar, tanto melhor ainda. Voltemos agora à Xerces, que desapareceu da bala de São Francisco. Indignados com o que havia  acontecido ali, cientistas americanos fundaram uma associação, batizada com o nome da borboletinha  a Xerces Society —, e dedicaram-na ao estudo dos problemas do meio ambiente, Da extinção das espécies e, nesse capítulo, em particular, das borboletas, por eles desde então consideradas e proclamadas como valiosos sistemas de alarme contra agressões à Natureza.
Aqui no Brasil, já falta pouco para que tenhamos a nossa primeira borboleta extinta pela ação irrefreada dos predadores humanos do meio ambiente. Ela se chama Parides ascanius, e sempre habitou uma faixa estreita e curta do litoral do Rio de Janeiro, justamente a área do litoral brasileiro que mais vem sofrendo os efeitos da voracidade imobiliária que abocanha praia após praia. Ela é uma borboleta de asas negras, listradas de branco e grená, habitante dos mangues e das matas litorâneas. Suas larvas alimentam-se com as folhas de uma trepadeira silvestre, a Aristalochia macroura, uma planta rara e venenosa.
O caso dessa borboleta e de sua planta-alimento é um bom exemplo de como se faz, ao longo de um tempo que se mede por milênios, a evolução de um relacionamento biológico do tipo inseto-planta. A Aristolochia faz parte de um grupo de plantas que se caracterizam por estar sempre em guerra, defendendo-se quimicamente dos ataques dos animais herbívoros. Mas são exatamente as substâncias venenosas que elas usam para se proteger desses animais que funcionam como chamariz para outra espécie particular de herbívoro. No caso, a Parides ascanius. Durante um longo processo evolutivo  certos animais foram selecionados pelos mecanismos bioquímicos, operados pela própria fisiologia dos vegetais, e tornaram-se dependentes de uma única planta venenosa. Assim, o que para os outros bichos se tornou um fator de repulsão, em relação àquela planta, para o eleito se tornou um fator de sobrevivência. Instalados através de caules e folhas, esses mecanismos caprichosos, gerados por uma alquimia vegetal quase mágica, definem com extrema precisão essas dependências alimentares dos insetos. Na raiz dessas intrigantes manifestações bioquímicas estão entidades microscópicas, enoveladas sobre suas malhas de ligações atômicas: os alcalóides. São compostos orgânicos capazes de operar profundas alterações fisiológicas no organismo dos animais.
São essas substâncias que determinam quem come o quê nas dietas vegetarianas dos animais herbívoros e, automaticamente, protegem as plantas contra uma legião de possíveis atacantes famintos. Os alcalóides são ambíguos, podem servir como remédio, curar doenças, tanto quanto podem matar. Os que se enquadram nesse segundo caso são considerados venenos naturais e as plantas que os elaboram, conseqüentemente, são classificadas como venenosas.
A Aristolochia é uma dessas plantas. Ela produz um alcalóide particular, a aristoloquina. Foram necessários alguns milhões de anos de evolução conjunta entre aristolóquias pré-históricas e certas lagartas trogloditas para que, lentamente, se desenvolvesse a tolerância à aristoloquina demonstrada pelas lagartas da borboleta Parides. Atualmente, quase todas as lagartas dessa espécie alimentam-se exclusivamente das folhas indigestas da Aristolochia, mortal para todos os outros herbívoros da floresta. Já o homem, com sua capacidade de investigar, descobrir e operar mudanças e transformações. vem usando a aristoloquina há muitos e muitos anos como remédio. Na Grécia antiga, os extratos de suas raízes eram utilizados pelas mulheres para garantir partos perfeitos. Aliás, foram os gregos quem deram nome à planta — aristos, o melhor; lokheia, parto. Não há nenhuma dúvida quanto à ação benéfica exercida pela aristoloquina sobre o aparelho genital feminino: ela favorece a menstruação, ativa as contrações uterinas e acentua nitidamente as descargas vaginais do pós_parto.
Usada com moderação, a aristoloquina é fantástica. Calmante, diurético, antisséptica e febrífuga,  pode funcionar, de quebra, como um excelente tônico digestivo. Isso é apenas o que sabemos dela com certeza. Mas, além disso tudo, ela já foi apontada como um eficiente cicatrizante de feridas e úlceras rebeldes, um bom remédio para combater orquites (inflamações dos testículos) e certos tipos de paralisia, e auxiliar eficiente no combate ao béri-beri. Usada sem moderação, a aristoloquina se revela o veneno que é: produz náuseas, diarréias, taquicardia e, em casos extremos, chega a provocar um quadro clinico complicado, chamado embriaquez aristalóquica. caracterizado por sérias perturbações mentais.Isso é muita coisa, sem dúvida nenhuma, mas é bem possível que a Aristolochia ainda seja capaz de muito mais. Acontece que as espécies nativas brasileiras foram pouco estudadas pela bioquímica, até agora. Infelizmente, essas curiosas trepadeiras silvestres já se tornaram muito raras nas matas da região do Rio de Janeiro, devido às agressões sofridas por seus ambientes naturais. Assim, é muito provável que nem cheguemos a conhecer tudo o que elas poderiam nos oferecer, se as tratássemos com mais carinho e atenção.
E junto com a Aristalochia extinguese, pouco a pouca a nossa bela e frágil borboleta Ascanius, que só sabe alimentar-se com as suas folhas que todos os outros bichos consideram veneno mortal. Na verdade, para essa borboleta original, a Aristalochia representa muito mais do que um simples alimento; é uma verdadeira garantia de sobrevivência mesmo na fase adulta. Pois a toxicidade e o cheiro do alcalóide da planta passam a fazer parte do corpo da lagarta, que come as folhas, e continuam integrados na borboleta, mesmo na fase adulta. Isso confere à Ascanius uma segura defesa contra seus predadores, pássaros em particular.Ironicamente, as poucas e raras lagartas da Ascanius ainda existentes no Brasil, talvez as últimas, são cultivadas e preservadas, em cativeiro, por um caçador de borboletas que há mais de quarenta anos se dedica a capturar e exportar esses belos animaizinhos para vários países. Trata-se do catarinense Herbert Miers. Atarantado com as exigências burocráticas do governo para que possa exportar suas  azuis — registro, alvará e manter uma criação de larvas —, ele reclama: "Isso só faz sujeira, não é eficiente". Eficiente seria prestar atenção aos alarmes naturais — como as borboletas que desaparecem das matas — e corrigir as distorções que os fazem soar.
A cor é uma arma e uma armadilha
O brilho metálico que faz cintilar as asas de uma borboleta azul não é um enfeite. Ele confere ao inseto um precioso recurso para esquivar-se dos ataques de pássaros predadores. Quando mergulha em direção a uma borboleta, o pássaro tenta enfiar a cabeça entre suas asas para apanhar, com o bico, o corpo pequeno de sua presa. Que é o que Ihe interessa. Se errar o golpe, a borboleta terá alguns segundos para executar uma série de acrobacias e se embrenhar no mato, para fugir à perseguição. É nessas ocasiões que o rápido abrir e fechar das asas de colorido metálico produz uma sucessão de lampejos desencontrados. O ziguezague da evasão impressiona a retina da ave com um salpicado de flashes, fazendo-a perder os verdadeiros posicionamentos da borboleta. Mas é esse mesmo brilho metálico que livra a borboleta azul dos pássaros que a tornou cobiçada por outro perseguidor: o homem. São caçadores profissionais que fornecem a matéria-prima para o comércio internacional, e seu trabalho já se tornou um excelente negócio. Afinal, o resplandecente azul-metálico desses insetos é algo muito raro na natureza, e mesmo entre as borboletas dos trópicos  poucas são as espécies que o possuem. O colorido das borboletas, em geral, é produzido por uma numerosa concentração de minúsculas plaquinhas alinhadas sobre as asas, que são as escamas. Trata-se daquele conhecido pozinho (erradamente considerado perigoso que as borboletas largam em nossos dedos quando as agarramos pelas asas. Nas escamas brilhantes das borboletas azuis a cor é considerada estrutural, pois é criada pela incidência da luz sobre a estrutura das escamas. Essa cor azul é produzida pelo fenômeno ótico de decomposição da luz solar sobre as arestas de finíssimas ranhuras paralelas, encontradas na superfície de cada escama. O fenômeno pode ocorrer em muitas espécies de borboletas e sua maior ou menor intensidade depende do número de  escamas geradores de cores estruturais que elas apresentarem sobre as asas. Entretanto, na maioria das espécies, o colorido é produzido pela composição química de um pigmento difundido sobre cada escama.

Revista Super Interessante n° 001

O Everest não é mais aquele

Por irrisórios 11 m, o magnífico monte Everest, cuja conquista em 1953 por uma expedição inglesa rendeu manchetes no mundo inteiro, foi destronado da condição de pico mais alto da Terra. Recentemente, cientistas da universidade de Washington, nos EUA, trabalhando com base em fotos de satélites, refizeram contas que pareciam verdade estão eternas como as neves que cobrem a cordilheira do Himalaia, onde fica o Everest, na fronteira do Nepal com a China. A conclusão dos cientistas é que o ponto culminante do planeta é o monte K2, da cadeia do Caracoram, que separa a China do Paquistão. O K2 passou a ter oficialmente 8.859 m ( e não 8611 como se supunha), ou seja, 11 a mais do que os 8.848 m do Everest . A hegemonia do K2, porém, deve esperar uma confirmação definitiva - quando as mesmas técnicas de medição que o elevaram ao primeiro lugar forem utilizadas para recalcular a altura do Everest. Só então se saberá realmente quem é quem entre os maiores deste mundo.

Revista Super Interessante n° 001

Receita para um som vivo

Tome uma colônia de bactérias Acetobacter e agobacterium. Alimente-as com nutrientes ricos em nitrogênio, carbono e sais e inorgânicos. Em poucos dias, produzirão uma celulose na forma de gel. Coloque o material para secar e ponha-o sob uma prensa. Misture esse papel restante com cera de abelha e pronto: eis a matéria-prima ideal para os diafragmas de alto-falantes. A Sony, indústria de equipamentos eletrônicos, entrou com o pedido de patente desse material que, segundo seus técnicos, produz um som muito melhor.

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Por que este prédio está desabando?

No incêndio que consumiu os dois prédios das centrais elétricas de São Paulo (Cesp), bem no coração de São Paulo, em maio último, a parte central de um deles desabou. Não existe uma explicação definitiva para o desabamento - apenas hipóteses. Durante o incêndio, quando uma estrutura de concreto armado - composta de água, cimento, areia, pedras e mais as barras de armadura de aço - fica exposta a temperaturas superiores a 600 graus, o material concreto simplesmente desidrata. Em conseqüência, suas moléculas se contraem, enquanto os cristais que formam os agregados se expandem. O resultado é a desagregação do material. Por sua vez, as barras de armadura de aço, sob temperaturas elevadas, perdem suas principais características mecânicas, ajudando a enfraquecer o concreto.
Mas nem sempre o desabamento pode ser explicado apenas pelo calor das chamas. O engenheiro Eduardo Horta, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas ( IPT), de São Paulo, lembra que é preciso levar em conta também a estrutura do edifício. No caso da Cesp, a hipótese é de que o problema ocorreu devido à ruptura de alguns dos dezesseis pilares que sustentavam a construção. Eles foram submetidos a enormes esforços por terem que conter a expansão dos elementos horizontais da estrutura - painéis de lage, vigas etc - causada pelas altíssimas temperaturas. Com essa sobrecarga toda, os pilares se romperam por cisalhamento, ou seja, corte. Segundo o engenheiro Horta, " é comum ocorrer esse tipo de ruptura em pilares de prédios incendiados ".

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A Torre Eiffel do espaço

Haja grandeur. Com um magnífico, inusitado - e polêmico - espetáculo de luzes do céu, os franceses pretendem comemorar em 1989 os 100 anos de existência da torre Eiffel, cravada no coração de Paris. Apesar dos protestos de astrônomos de todo mundo, a empresa que explora o monumento erguido para celebrar o centenário da revolução de 1789 quer lançar no espaço, a  cerca de  804 km da Terra, um ofuscante holofote. Trata-se de um anel de 24 quilômetros de circunferência, composto de 100 balões infláveis destinados a refletir a luz solar. Será algo semelhante a uma grande lua cheia, que ao girar em torno da Terra poderá ser visto no mundo inteiro, todas as noites. O anel permanecerá no espaço de três meses a dois anos.
Compreende-se o mau humor dos astrônomos: durante esse período, suas pesquisas e observações ficaram praticamente paralisadas. Além disso, o anel em nada contribuirá para o avanço da ciência com os cientistas temem, também, que se abra um perigoso precedente - qualquer organização e poderá colocar em órbita o que bem entender, menos armas nucleares, se tiver como pagar a conta da operação.
Há quem enxergue outros riscos ainda. Para o astrônomo Eugênio Scalise Júnior , do Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE), por exemplo, " pessoas desinformadas, como um índio no amazonas, poderão achar que o mundo está acabando ". A empresa francesa argumenta que o anel simbolizar a a passagem do século XX para o século XXI, da mesma forma que a torre Eiffel - duramente criticada na época de sua construção pelos intelectuais - marcou a chegada do século XX. A esperança dos astrônomos é que a empresa não consiga arrecadar os 300 milhões de francos, ou 2,3 bilhões de cruzados, a preços de agosto, necessários à construção e lançamento do anel.

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Eletricidade: Fio maravilha

Se tudo der certo, antes ainda do final do século estarão prontos os frutos da revolução dos supercondutores - os fios de cerâmica que são capazes de transportar eletricidade sem nenhuma perda de energia e cujos poderes magnéticos vão criar novidades fantásticas, como, por exemplo, o trem que anda no ar a altíssimas velocidades Das antigas e delicadas porcelanas chinesas às sofisticadas telhas usadas para proteger do calor o nariz do ônibus espacial americano, a cerâmica tornou-se uma das técnicas mais bem conhecidas do homem. O que ninguém nunca imaginou. porém, é que ela podia também ser empregada para construir fios elétricos pela simples razão de que sempre foi tida como péssima condutora de eletricidade e excelente isolante nas linhas de alta tensão. Mas aquela convicção desmoronou em meados de 1986 quando, totalmente por acaso, dois químicos franceses tiraram do forno uma cerâmica capaz de fazer milagres. Ela não apenas era uma boa condutora de eletricidade, mas possuía eficiência absoluta, coisa nunca vista sequer em um fio metálico. No novo condutor de barro , uma vez iniciadas, as correntes elétricas jamais se interrompiam. A partir de então, os pesquisadores começaram a sonhar com as mil e uma utilidades capazes de advir desse fio maravilhoso. Alguns cientistas chegaram a sugerir que estava aberta a via para a levitação qualquer um poderia andar sobre as águas, a exemplo de Cristo sobre o Jordão. "Em vez de esteiras como as que existem nos aeroportos mais modernos, as pessoas poderão deslizar acima de um tapete magnético", prevê, por exemplo, um dos mais imaginativos especialistas nas novas possibilidades da cerâmica Praveen Chaudhari, vice-presidente da empresa de computadores IBM. Todo fio que transmite eletricidade se transforma em um fraco imã, argumenta Chaudhari. A sua força se multiplica em uma bobina, que contém grande extensão de fio enrolado. Por isso, os poderes magnéticos dos fios de cerâmica criariam novidades fantásticas.
Mesmo os mais céticos acreditam que essas novidades começarão a invadir a vida cotidiana num prazo não superior a cinco anos. Uma usina como a de Itaipu fornece um bom exemplo das mudanças que poderão ocorrer rapidamente. Toda hidrelétrica desperdiça energia, pois, devido a contingências geográficas, está em geral sempre longe dos centros de consumo. No trajeto entre a usina e o consumidor perde-se energia, porque a resistência dos fios metálicos cria uma espécie de atrito que dificulta a passagem da eletricidade. A corrente elétrica acaba se transformando em calor, que não serve para nada. Estima-se que as perdas por esse motivo representam até 20 por cento da produção de energia. Esse desperdício poderá ser evitado com uma cerâmica supercondutora — isto é, capaz de transmitir eletricidade sem nenhuma resistência.
Em segundo lugar, haveria  ganhos nos próprios geradores de Itaipu que, como todo motor elétrico, opera com o auxílio de bobinas eletromagnéticas. Com a eficiência dos novos eletro imãs, essas máquinas se reduzirão a um décimo do seu tamanho atual, multiplicando a sua potência. Mas há ainda um meio muito especial de aproveitar os supercondutores nas hidrelétricas: estocando a força da queda dos rios, à noite. Ela não pode ser usada por completo porque nesse período o consumo é muito baixo e não há para onde enviar a energia produzida. As máquinas "giram no vazio", como dizem os operadores, enquanto o rio corre sem proveito. Mas uma bobina supercondutora poderia receber essa energia e mantê-la girando nos fios de cerâmica sem nenhuma perturbação. Pela manhã, conectada à rede de transmissão, a bobina devolveria a eletricidade estocada como se tivesse acabado de recebê-la. O mesmo truque poderia ainda ser útil em um futuro carro elétrico — algo com que se sonha desde o advento da eletricidade. Esse carro, além de um motor reduzido, mais viável que os protótipos existentes, dispensaria também as baterias químicas, caras e pesadas, como fonte de energia: teria uma bobina supercondutora de estocagem elétrica no lugar dos tanques de gasolina. Isso, se alguém ainda se animar a construir automóveis, ironiza Chaudbari, da IBM. Segundo ele, de fato, todo o sistema de transportes pessoais poderá ser alterado com possibilidades inesperadas, daqui para a frente. Bobinas magnéticas embutidas nos sapatos das pessoas poderiam carregá-las por toda a parte, sobre uma rede de tapetes magnéticos.
É verdade que os engenheiros ainda gastarão muitas noites sobre as pranchetas até que estas e outras maravilhas se tornem parte da vida cotidiana. Mas na Universidade de São Paulo já existe um modelo antigo de bobina supercondutora à base de fios metálicos super resfriados que tem o tamanho de um punho fechado mas é capaz de levantar um automóvel. Nada impede que as cerâmicas super  condutoras revolucionem as máquinas elétricas que povoam casas, fábricas e escritórios no mundo moderno. Pois tudo que funciona com eletricidade poderá  mudar — dos relógios de pulso e secadores de cabelo até as linhas férreas e os metrôs. "Os supercondutores são uma mina intocada de sonhos", definiu de modo preciso e poético o especialista americano Paul Grant.
De inicio, as descobertas surpreenderam os próprios cientistas. Poucos acreditaram que existia um material capaz de trazer para a temperatura ambiente os segredos do comportamento das substâncias em condições de frio absoluto — ou seja, perto dos 273 graus abaixo de zero. Ai, nessa fronteira silenciosa do Universo, onde já não há o mais leve vestígio de calor, ocorre a super condução. Mas, para efeitos práticos, isso equivale a não haver super condução alguma, pois o esforço de conservar um fio a tal temperatura não pagaria o resultado. Por isso, os supercondutores metálicos ficaram inicialmente confinados às instituições de pesquisa. A coisa muda de figura quando a super condução pode ser criada em temperaturas mais amenas, a "apenas" 200 graus negativos.
Este é o horizonte descortinado pelas novas cerâmicas, uma simples mas extraordinária mistura de quatro elementos químicos relativamente fáceis de encontrar: cobre, oxigênio, bário e outro ingrediente que pode ser o lantânio ou algum dos seus parentes, como o ítrio Basta misturá-los em determinadas proporções, moê-los e depois assá-los em um forno para ter à mão o novo material magnético. Assim, quando se deram conta de que a descoberta era real, em toda a parte os cientistas lançaram-se a explorar melhor os seus ingredientes. A febre da super condução mobilizou também os cérebros no Brasil. A corrida mundial começou em Zurique, Suíça, com dois pesquisadores da IBM local, George Bednorz e Alex Müller. Eles descobriram que uma  certa cerâmica estudada na França, por motivo completamente diverso, era capaz de conduzir corrente sem resistência, a uma temperatura relativamente alta. Até então, os supercondutores de metal funcionavam a cerca de 250 graus negativos. De imediato, a cerâmica elevava o patamar para 238 graus negativos — um espanto, pois desde 1911 a coluna do termômetro só havia avançado 20 graus, a contar do zero absoluto, até chegar aos 250 graus. Os primeiros testes de Müller e Bednorz, realizados com o lantânio na mistura de argila. datam de janeiro de 1986 e foram publicados em setembro do mesmo ano. Logo em seguida, os seus números começaram a ser melhorados — especialmente pelo professor Paul Ching-Wu Chu, da Universidade de Houston, nos Estados Unidos.
Em novembro, Chu já havia se igualado aos europeus. Então. no decurso de uma verdadeira maratona contra o frio— da qual participam cientistas do mundo inteiro — ele acabou substituindo o lantânio pelo ítrio e estabeleceu o recorde: uma cerâmica supercondutora à temperatura de 181 graus negativos — três vezes mais do que o obtido nos 65 anos anteriores de pesquisas. A proeza foi realiza da em fevereiro deste ano; de lá para cá, diversas combinações de argilas deram. resultado idêntico. Apenas Chu e sua equipe acharam mais nove misturas, e os laboratórios Bell, nos Estado. Unidos testaram outras doze.Em vários laboratórios ao redor do mundo já foram construídas cerâmicas supercondutoras em temperaturas bem mais elevadas. Os cientistas soviéticos anunciaram ter alcançado menos 23 graus. Pouco depois, divulgou-se que pesquisadores japoneses haviam conseguido o recorde dos recordes: 20 graus positivos. Mas, nos dois casos. o efeito durou apenas um par de horas. A corrida prossegue para se chegar ao fabuloso supercondutor que se mantenha à temperatura ambiente. No entanto, os resultados obtidos até agora já garantem transformações tecnológicas profundas. As cerâmicas estão sendo manipuladas por técnicos especializados, que procuram transformar esse material quebradiço em peças práticas como fios, filmes ou placas .O que causa furor no mundo da ciência e da indústria é a velocidade dos avanços. Apenas este ano os Estados Unidos vão gastar 38 milhões de dólares em pesquisas nessa área. A maior parte  das dotações Vêm do governo, mas também as empresas privadas estão fazendo planos: querem investir pesado nos produtos que podem nascer a partir das experiências. Pelo menos um bilhão  de dólares devem rolar nessa direção, até 1990.
Alguns sonhos da super condução já se converteram em realidade — ainda que, por enquanto, à base dos supercondutores antigos. Em primeiro lugar nessa lista estão os tomógrafos médicos que operam por ressonâncias magnéticas. Trata-se de uma espécie de máquina de raios X que se aproveita dos fracos ímãs existentes em todas as substâncias — especialmente nas moléculas do organismo. Uma bobina nos tomógrafos perturba as minúsculas cargas elétricas dessas moléculas. Um computador analisa as perturbações e assim pode dizer o tipo das moléculas examinadas e a forma do órgão em que estão contidas.
Os tomógrafos atuais operam com supercondutores metálicos à base de nióbio mas para isso e preciso resfriá-los com gás hélio liquefeito. Eis o nó do problema: descoberto no Sol antes de ser avistado na própria Terra, é dificílimo manter o hélio em forma liquida, pois isso ocorre a cerca de 270 graus negativos e exige capas especiais de isolamento térmico, que custam 100 mil dólares a peça. Se forem construídos com as novas cerâmicas, os tomógrafos poderão ser resfriados com nitrogênio liquido, a apenas 196 graus negativos, dispensando, portanto, os sofisticados protetores térmicos. Além disso, enquanto o suprimento anual de hélio custa aos hospitais em torno de 30 mil dólares, o nitrogênio custaria quarenta vezes menos, isto é, a bagatela de 750 dólares ao ano. O mesmo poder de criar fortes perturbações magnéticas é que deu aos Japoneses a idéia de usar a super condução em seu Maglev. Essa máquina é um trem experimental que não precisa de trilhos: flutua sobre forças ou campos magnéticos fortíssimos, gerados por ímãs supercondutores. Sem o atrito da roda com o trilho, o gasto de combustível para mover o comboio ferroviário é mínimo. Assim, a sua velocidade pode chegar a 524 quilômetros por hora — uma proeza alcançada já em 1979. Esse desempenho é quase duas vezes melhor que o do mais veloz trem em operação comercial no mundo, o TGV, que circula entre Paris e Lyon, na França, e atinge 298 quilômetros por hora.
O super trem japonês — cujas imagens são o símbolo até agora mais vistoso da nova era tecnológica — opera com oito magnetos em cada vagão. Seus trilhos são milhares de bobinas enfileiradas no leito de uma ferrovia de oito quilômetros, onde é testado. Como a força magnética dos vagões aponta em direção oposta à força das bobinas - trilhos, o Maglev é mantido no ar a cerca de dez centímetros de altura. Só usa as rodas para pousar e decolar, como os aviões.
Os governos parecem mais propensos a gastar grandes somas mas num instrumento formidável da pesquisa científica: os aceleradores de partículas, onde a força dos eletro- imãs impulsiona fragmentos de átomos a altíssimas velocidades e os obrigam a se chocar violentamente entre si. Estudando os restos das colisões, os físicos esperam descobrir como o átomo é construído por dentro. Só nos Estados Unidos está se gastando 25 milhões de dólares com esses aceleradores, soma que deve subir para 300 milhões até 1990.Pelo menos metade dessa montanha de dinheiro será empregada em supercomputadores muito menores que os menores existentes no mercado. O que impede a redução ainda mais acentuada dos computadores atuais é o calor criado pela resistência dos fios metálicos: à medida que os micro circuitos ficam cada vez mais compactados, o calor se concentra e tende a fundir os fios. Esse problema, naturalmente, não surge quando os fios não têm resistência, como nas cerâmicas. E por esse motivo, aliás, que os novos materiais de mil e uma utilidades não prestam para uma coisa: fazer chuveiros elétricos, que dependem de alta resistência para gerar calor e aquecer a água.Mas não é só no tamanho que a super condução vai melhorar os computadores: eles também deverão se tornar ainda mais precisos. Na Inglaterra, por exemplo, já se testou uma máquina supercondutora usada para fabricar circuitos eletrônicos mais eficientes. Ela pode criar detalhes até dois milhões de vezes menores que um metro, dobrando a precisão das atuais linhas de montagem. Em outro caso, um micro circuito dotado de fios supercondutores pôde dominar correntes elétricas infinitamente fugazes, que duram até dois trilhões de vezes menos que um segundo.
Nesses casos, o que está em jogo é a arquitetura microscópica das substâncias — o reino abissal das moléculas e átomos. A moderna ciência está cada vez mais próxima desses tijolos fundamentais da matéria, mas o seu mundo fica tão distante da nossa experiência que parece mágico. É o que imaginou o escritor argentino Ernesto Sábato. "A física moderna parece uma feira de diversões, com salas de espelhos, labirintos de surpresas e homens que apregoam fenômenos", escreveu ele em um artigo denominado "Física Escandalosa", de seu livro Nós e o Universo.Afinal, dizem os físicos, mesmo o aço maciço é feito em sua maior parte de nada. Uma barra de qualquer material é de fato um agregado com um número imenso de partículas minúsculas que estão a grandes distancias umas das outras, comparativamente ao seu tamanho. Essas partículas vivem em perpétuo movimento. São os átomos ou moléculas, aos quais se pode chegar, partindo e tornando a repartir as substâncias Por exemplo, pode-se dividir uma laranja ao meio e depois dividir uma de suas metades novamente: se a operação for repetida apenas 38 vezes, será possível chegar aos seus átomos. Não é fácil como poderia parecer — os átomos são mais de cem milhões de vezes menores que um metro, e não se conhecem muitas facas capazes de cortá-los ao meio No entanto, já existem instrumentos para construir um material trabalhando molécula por molécula, como se fosse um quebra-cabeça infinitamente pequeno. Com os supercondutores, é preciso pensar em algo semelhante: como é possível projetar as moléculas de um fio? Quando se descobrir a resposta a esse desafio, será possível montar supercondutores que funcionem a qualquer temperatura. A teoria não explica porque as atuais cerâmicas podem imitar um comportamento que normalmente só ocorre a baixíssimas temperaturas. Os físicos estão procurando adaptar idéias que  foram elaboradas inicialmente na década de 50 e que resultaram no transistor. Segundo eles, quando não há calor, os átomos realizam uma espécie de balé altamente coordenado, que acaba levando à super condução. Essa teoria demorou 45 anos para ser formulada, desde a descoberta da super condução, em 1911.
Desde então, nada de novo havia surgido até que o pioneirismo dos suíços Müller e Bednorz os levasse à sua cerâmica, abrindo uma fronteira inesperada por onde a pesquisa pura poderá agora avançar.
As cerâmicas se tornaram as campeãs da supercondução em temperaturas elevadas, mas os avanços nesse campo começaram em 1911, com a descoberta do fenômeno no metal mercúrio. Entre os supercondutores surgidos depois, os recordistas eram as ligas do metal nióbio.
Os elétrons brincam de dominós
Pode-se comparar a super condução à conhecida brincadeira de derrubar dominós enfileirados. Esse jogo funciona apenas se a fila estiver muito bem arrumada: assim, quando. o primeiro dominó é derrubado, o demais caem inevitavelmente um após o outro, em um movimento de. cascata. Na condução comum de energia elétrica pelos fios não há uma ordem adequada na fila de dominós: eles caem ao acaso, ou se chocando de raspão com as peças seguintes, ou mesmo tombando no vazio O movimento se interrompe e é preciso fazê-lo recomeçar com outro empurrão. A super condução, de fato, é apenas uma forma de organizar o movimento das partículas que existem dentro de todo fio elétrico. O fio supercondutor é composto de átomos enfileirados, como no jogo de dominós, e a corrente elétrica é formada pelos elétrons, partículas que se soltam dos átomos a que pertencem. Nesse caso, o movimento dos elétrons e dos átomos se torna perfeitamente harmonioso. Os elétrons nunca se chocam com os átomos ou entre si mesmo, e nem a corrente se transforma em calor — o responsável pela resistência elétrica nos cabos comuns e verdadeiro sinônimo de caos.No fluxo normal da eletricidade, empurrados pela força dos geradores de energia — o que equivale ao empurrão nos dominós —, os elétrons avançam aos trambolhões. Acabam transformando a sua energia em calor, isto é, em movimento caótico dos átomos ou moléculas dos fios (moléculas são grandes grupos de átomos que se agregam nas substâncias).A super condução permaneceu um mistério até a Segunda Guerra Mundial. Ela havia causado grande espanto quando foi descoberta, no inicio do século, porque até então se pensava que todo movimento devia cessar na ausência de calor. É o que ocorre próximo dos 273 graus negativos — ou zero absoluto,  como dizem os físicos, pois nada pode ser mais frio que isso. Por tal razão, dizia-se que calor é apenas átomos em movimento: se não há um, não há outro. Mas essa é uma conclusão apressada, mostrou o físico sueco Heike Kamerlingh Onnes, o descobridor da super condução, em 1911, quando estudava o comportamento do mercúrio a baixas temperaturas. Ele viu que, na ausência de calor, surgia de fato uma espécie de movimento perfeito entre átomos e elétrons. Apenas 45 anos mais tarde, se descobriu que esse movimento é gerado por uma notável cooperação entre as partículas atômicas. Ocorre que os átomos se entregam a uma suave ondulação, onde os elétrons deslizam aos pares como surfistas no mar. Pois é esse balanço invisível nas profundezas atômicas dos cabos o responsável pela super condução. As cerâmicas, aparentemente, são capazes de imitá-lo, mesmo em altas temperaturas, devido a algum detalhe químico em sua arquitetura: esse é o enigma que a ciência agora espera desvendar.

Revista Super Interessante n° 001

O cientista é um privilegiado leitor da natureza

Luiz Barco

Podem até parecer  partes de um novo quebra-cabeças essas perguntas:

- O que há de comum entre o número de escamas de certas espécies de peixes e o número de segmentos da superfície de uma pinha?
 - Qual a relação entre a disposição dos ramos e das folhas de algumas árvores e a métrica definida em alguns poemas de Virgílio e de outros poetas romanos?
O traço comum que responde a essas e a uma centena de outras perguntas, sugeridas na revista Fibonacci Quarterly, editada pela Associação Fibonacci da Califórnia, parece estar escrito na natureza e nas artes e foi formalmente lido por umexuberante matemático, Leonardo de Pisa, ou Leonardo Pisano, ou ainda Leonardo Fibonacci, por volta do final do século XII e início do século XIII de nossa era. Tempos difíceis, aqueles. Estava-se em plena Idade Média, quando descobertas e conhecimento circulavam muito lentamente, pois as cidades se isolavam umas das outras e os livros eram raros e caros - afinal, sequer fora inventada a imprensa.
No Ocidente os algarismos arábicos ainda eram pouco conhecidos, de modo que os números eram anotados de várias formas, todas complicadas, como por exemplo os nossos conhecidos algarismos romanos, formados por letras. Pouco se sabe da vida de Leonardo, a não ser que era filho de um mercador de Pisa. Certamente por força do trabalho, que o colocava em contato com os árabes que mantinham ativo comércio com a Europa através das cidades italianas, o pai aconselhou o filho a estudar as técnicas de cálculo orientais, imaginando que elas lhe seriam úteis no futuro, quando assumisse o comando dos negócios da família.
O conselho foi seguido quando Leonardo ainda era menino e o pai foi viver uns tempos no norte da África, como uma espécie de representante da comunidade mercantil de Pisa. Ele estudou cálculo com um mestre árabe e, embora jamais tivesse se tornado um comerciante, soube aproveitar sua utilidade. Como matemático, ele foi um pioneiro na divulgação daquelas técnicas no Ocidente, sobretudo dos algarismos arábicos que tanto simplificaram a Aritmética, embora ele pessoalmente não os chegasse a utilizar largamente em seu trabalho.
Seu livro, completado em 1202, recebeu um título que não lhe faz justiça: Líber Abaci ou Livro do Ábaco, na sua forma mais simples, é uma moldura retangular, com arames onde correm pequenas bolas que servem para cálculos elementares de Aritmética. Ainda hoje é muito usado nos países orientais. Muito do que o livro contém não chega a interessar nos nossos dias. Mas alguns problemas ali expostos foram a alavanca de numerosas considerações matemáticas que se sucederam nos séculos seguintes.
O que mais inspirou as gerações posteriores de matemáticos foi esse intrigante problema:
Quantos pares (um macho e uma fêmea) de coelhos serão produzidos em um ano, começando com um único par, se em cada mês cada par gera um novo par que se torna fértil a partir do segundo mês?
Este cérebre problema dá origem à seqüência que leva o nome de Fibonacci:
Quantidade de pares do 1º mês: 1
Quantidade de pares no 2º mês: 1
Quantidade de pares no 3º mês: 2
Quantidade de pares no 4º mês: 2+1
Quantidade de pares no 5º mês: 3+2
Ou simplesmente 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ...
Observe que cada termo, após os dois primeiros, é a soma dos dois imediatamente precedentes. Com um pouco de esforço qualquer pessoa medianamente treinada poderá criar outras seqüências desse tipo. Mas o que certamente nenhum leigo conseguirá - e é isso que torna a seqüência de Fibonacci deveras interessante - é a freqüência e a variedade de suas aparições na natureza e nas artes.
Veja esses exemplos: o número de pequenas flores que formam o miolo do girassol é um dos números da seqüência de Fibonacci; o número de escamas de certos peixes e o número de segmentos da superfície de uma pinha são números da seqüência de Fibonacci; pode-se verificar que Virgílio e outros poetas romanos escreveram poemas nos quais a métrica está definida conforme as regras da seqüência de Fibonacci. Num artigo sobre simetria, Hermann Weyl, notável matemático e físico alemão radicado nos Estados Unidos, que foi companheiro de Albert Einstein, mostra uma ilustração da concha do Náutilo, um caracol. Ali se observa uma espiral logarítmica, que também é encontrada nas flores do girassol gigante. Neste, na verdade, são duas séries de espirais logarítmicas, entrelaçadas em sentidos opostos. Outras investigações no campo da Botânica têm mostrado que as frações que representam a disposição espiral das folhas nos ramos são, com freqüência, membros da seqüência de Fibonacci.
No esplendor da Grécia antiga, no século V a.C., uma escola matemática chamada Pitagórica, um nome que vem de sua maior figura, Pitágoras de Samos (580-500 a.C. aproximadamente), criou um símbolo muito especial: o pentagrama ou pentágono estrelado, que se obtém traçando-se as cinco diagonais do pentágono regular (A B C D E).
É interessante observar que essas diagonais cortam-se formando novo pentágono (A· B· C· D· E·), operação que pode ser repetida à vontade. Essas diagonais e seus pontos de encontro guardam uma relação curiosa.
A razão, ou divisão, entre sua medida (BD) e a medida de seu maior pedaço (BA·) e seu menor pedaço (A·D). Essa razão foi denominada, quase dois mil anos depois, seção áurea de um segmento. Ela foi usada largamente pelos gregos como um padrão estético, sobretudo na escultura e na arquitetura.
Dessa seção áurea, ou proporção áurea, obtém-se uma equação de segundo grau cuja raiz positiva resulta, aproximadamente em 1,61803. É exatamente para esse valor que converge a seqüência de frações construída pelos botânicos. Efetuando-se as divisões, quanto mais avançarmos nessa seqüência mais próximos chegaremos de 1,61803.
Vemos, assim, que o critério estético que herdamos da Grécia antiga pode matematicamente ser descrito como uma propriedade da seqüência de Fibonacci; a mesma propriedade usada pela natureza para construir flores e caracóis. Parece ter razão quem defende a idéia, discutível, de que o cientista não cria, mas tem sido um privilegiado leitor, capaz de entender uma linguagem nem sempre imediatamente perceptível, sob a qual a natureza foi construída, ou criada, ou simplesmente escrita.

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