AS TEORIAS CIENTÍFICAS MAIS RECENTES!Nesta história de aventuras há uma série de fabulosos ensaios científicos que proporcionam aos leitores uma verdadeira compreensão de algumas das teorias mais recentes. Esses ensaios foram escritos pelos eminentes cientistas que abaixo se indicam:

A Criação do Universo página 63pelo Dr. Stephen HawkingUniversidade de Cambridge, Reino Unido

O Lado Escuro do Universo página 169pelo Dr. Michael S. TurnerUniversidade de Chicago, EUA

Como a Matemática É Surpreendentemente Útil na Compreensão do Universo página 202pelo Dr. Paul DaviesUniversidade do Estado do Arizona, EUA

Buracos de Verme e Viajar no Tempo página 248pelo Dr. Kip S. ThorneInstituto de Tecnologia da Califórnia, EUA

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ÍNDICE DE SECÇÕES SOBRE FACTOS ESPECÍFICOSEste livro contém muita informação científica, mas há também uma série de secções separadas onde são fornecidos factos e informações sobre assuntos específicos que podem ser consul­tados nas páginas que abaixo se indicam:

O nosso Sistema Solar páginas 10–12

Problemas Que o Nosso Planeta páginas 14 ‑17 Enfrenta

A Teoria de Tudo páginas 29 ‑31

A Lua páginas 51 ‑52

O Big Bang: Uma Palestra de páginas 84 ‑89 Ciência

A Expansão do Universo página 114

Espaço, Tempo e Relatividade páginas 143 ‑145

Andrómeda páginas 149 ‑150

Uniformidade no Espaço páginas 152 ‑153

Colisões de Partículas páginas 164 ‑165

O Grande Colisor de Hadrões páginas 177 ‑182

Singularidades páginas 217 ‑218

O Mundo Quântico páginas 239 ‑240

Teoria ‑M — 11 Dimensões! páginas 279 ‑280

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Capítulo Um

Qual é o melhor lugar do Universo para um porco viver? Annie estava a escrever no teclado do Cosmos,

o supercomputador. — O Cosmos sabe de certezinha! — disse ela. — De certeza que ele consegue descobrir para Freddy um lugar melhor do que aquela quinta velha e mise-rável.

A quinta onde o porco Freddy vivia agora era na verdade perfeitamente agradável: pelo menos todos os outros ani-mais pareciam ser felizes lá. Só que Freddy, o precioso porco de George, era infeliz.

— Que coisa mais terrível — disse George numa voz triste enquanto o Cosmos, o supercomputador mais potente do mundo, pesquisava milhões e biliões de ficheiros para tentar responder à pergunta de Annie acerca do melhor lugar para um porco viver. — O Freddy estava tão zangado que nem

sequer queria olhar para mim.— Mas ele olhou para

mim! — disse Annie, excitada,

de olhos colados ao ecrã. — Juro que ele estava a

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enviar -me uma mensagem com aqueles olhinhos dele. E a mensa gem era: ajuda ‑me! tira ‑me daqui!

O passeio de visita a Freddy na quinta logo à saída de Foxbridge, a cidade universitária onde George e Annie viviam, não tinha corrido bem. Quando Susan, a mãe de Annie, tinha chegado ao fim da tarde para os levar, ficara surpreendida ao ver George de cara vermelha e furioso e Annie prestes a chorar.

«George! Annie!», dissera Susan. «Mas que se passa com vocês os dois?»

«É o Freddy!», exclamara Annie quase aos gritos enquanto se enfiava no assento de trás do carro. «Ele detesta aquilo lá na quinta.»

Freddy era o porco de estimação de George. Tinha sido uma prenda de Natal da sua avó quando era ainda um por-quinho bebé. Os pais de George eram ativistas das causas ambientais e isso também significava que não eram muito a favor de dar prendas. Simplesmente não gostavam da maneira como todos os brinquedos descartados, partidos ou indesejados que tinham sido oferecidos no Natal se amon-toavam depois em enormes pilhas de plástico velho e metal enferrujado e flutuavam ao longo dos oceanos, asfixiando baleias e estrangulando gaivotas, ou acumulando -se em montes de lixo horrível em terra.

A avó de George sabia que, se lhe desse uma prenda nor-mal, os pais dele devolviam -na logo e depois todos ficavam zangados e irritados. Por conseguinte, para que George pudesse ficar com a sua prenda de Natal, a avó sabia que teria de pensar numa coisa especial, uma coisa que ajudasse o planeta em vez de o destruir.

Foi por isso que, num frio dia de véspera de Natal, George encontrou uma caixa de cartão pousada à entrada da

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porta: lá dentro estava um porquinho rosado e um bilhete da avó a dizer: «Este pequeno amiguinho precisa de um novo lar — podes tomar conta dele?» George tinha ficado entusias-mado. Tinha recebido uma prenda de Natal que os pais aprovavam e não o obrigariam a devolver; e, melhor ainda, agora tinha o seu próprio porquinho.

Mas o problema de se ter porquinhos rosados era que eles cresciam muito. Cresciam tanto, tanto que ficavam enormes, demasiado enormes para poderem ficar no quintal das traseiras de uma casa normal com um pedaço de terreno e legumes a crescer entre as duas cercas que o separavam dos quintais dos vizinhos. Mas os pais de George eram na verdade pessoas bondosas e portanto Freddy, que era o nome que George tinha posto ao porquinho, continuara a viver na sua pocilga no quintal até alcançar um tamanho gigantesco: agora parecia mais uma cria de elefante do que um porco. George não se importava nada com o tamanho de Freddy: gostava muito dele e passava longas horas no quintal a falar com ele, ou então ficava sentado à sombra dele a ler livros sobre as maravi lhas do universo.

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Mas Terence, o pai de George, nunca tinha gostado realmente de Freddy. Freddy era demasiado grande, demasiado porcalhão, demasiado rosado e adorava enfiar -se na horta cuidadosamente tratada, esmagando os pés de espinafre e de brócolos e pondo--se a trincar estouvadamente as ramas das cenouras. No verão passado, antes de as gémeas terem nascido, a família inteira tinha estado fora. Terence tinha sido super -rápido a arranjar um lugar para Freddy ficar ali perto numa quinta de animais domésti cos visitada por crianças, prometendo a George que o porco pode-ria ir para casa quando todos voltassem da viagem.

Só que isso nunca aconteceu. George e os pais regressaram das suas aventuras e os vizinhos da casa do lado — o cientista Eric, a sua mulher Susan e a sua filha Annie — voltaram dos Estados Unidos onde tinham estado a viver. Depois, a mãe de George tivera duas meninas gémeas, Juno e Hera, que berravam e riam e faziam gluglu. E depois voltavam a chorar mais um bocadinho. E sempre que uma das gémeas parava de berrar, reinava então um maravilhoso meio segundo de silên-cio. Só que depois a outra bebé desatava num berreiro tão alto que George até pensava que o cérebro lhe ia rebentar. Os seus pais pareciam estar sempre stressados e com um ar cansado e George sentia -se mal em lhes pedir o que quer que fosse. Por isso, quando Annie voltou dos Estados Unidos, George começou a esgueirar -se cada vez mais frequentemente pelo buraco na cerca ao fundo do quintal, até acabar por viver pra-ticamente na casa do lado com a sua amiga, a família maluca dela e o supercomputador mais potente do mundo.

Mas para Freddy foi pior, porque nunca chegou a voltar para casa.

Quando as gémeas nasceram, o pai de George disse que já tinham trabalho mais do que suficiente em mãos e que se

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havia coisa de que não precisavam era de um porco enormís-simo a ocupar o quintal quase todo. «Seja como for», dissera ele num tom bastante pomposo quando George protestou, «o Freddy é uma criatura do planeta Terra. Não te pertence a ti, pertence à natureza.»

Mas Freddy não podia ficar sequer na pequena e amigável quinta de animais domésticos, pois esse lugar tivera de encer-rar no início das férias de verão. O Freddy tinha sido levado juntamente com os outros animais para um lugar maior onde havia espécies invulgares de animais domésticos e muitas visi-tas, sobretudo durante as férias do verão. Era uma mudança um pouco parecida com a que tinha acontecido quando ele e Annie passaram da escola primária para a escola preparatória, pensou George: ir para um lugar muito maior. Era um boca-dinho assustador.

«À natureza, hum!», pensou ele com desprezo enquanto recor dava os comentários do pai. O computador Cosmos con-tinuava a analisar a complicada questão de encontrar o melhor lugar do Universo para um porco sem casa. — Não acho que o Freddy seja uma criatura do planeta Terra: ele só quer é estar connosco — disse George.

— Ele estava com um ar tão tristinho! — disse Annie. — De certeza que ele estava a chorar.

Na visita que tinham feito nesse dia à quinta, George e Annie tinham encontrado Freddy deitado de barriga no chão da pocilga, com as patas esparramadas de ambos os lados, de olhos mortiços e focinho caído. Os outros porcos andavam por ali às voltas na brincadeira, parecendo alegres e saudáveis. A pocilga era espaçosa e arejada, a quinta era um sítio limpo e as pessoas que lá trabalhavam eram simpáticas. Mesmo assim, Freddy parecia estar perdido no seu próprio inferno porcino.

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George sentiu -se incrivelmente culpado. As férias de verão já tinham acabado e ele ainda não tinha feito nada para arranjar um novo lar para Freddy. Tinha sido Annie a dar a ideia de irem à quinta neste dia e insistira muito para que a mãe os levasse lá e fosse buscá -los depois.

George e Annie tinham perguntado aos tratadores dos animais o que se passava com Freddy. Também eles esta-vam preocupados. A veterinária tinha ido lá: Freddy não estava doente, dissera ela; parecia apenas muito infeliz, como se estivesse a definhar de sofrimento. Afinal de contas, ele tinha crescido no sossego do quintal das traseiras da casa de George e depois tinha sido levado para uma pequena quinta onde havia apenas algumas crianças que se punham a fazer -lhe festinhas. Mas neste novo lugar estava rodeado de barulho, animais desconhecidos e tinha muitas visitas todos os dias: provavelmente era um grande choque para ele.

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Freddy nunca tinha vivido com outros porcos. Não estava nada habituado a conviver com outros animais: aliás, con­siderava ­se a si próprio mais como uma pessoa do que como um porco. Não compreendia o que estava a fazer ali numa quinta onde as visitas espreitavam por cima da cerca da pocilga e se punham a olhá ­lo boquiabertas.

— Não podemos levá ­lo para casa? — tinha George per­guntado.

Os tratadores pareceram ficar um pouco atarantados. Havia montes de regras e regulamentos acerca de transpor­tar animais de um lado para outro e, fosse como fosse, eles achavam que Freddy era agora simplesmente demasiado grande para viver num quintal nas traseiras de uma casa numa zona urbana. — Daqui a uns tempos ele já vai sentir ­se melhor! — disseram eles para tranquilizar George. — Vais ver que sim. Da próxima vez que cá vieres visitá ­lo, ele já vai estar mais espevitado.

— Mas ele já está aqui há várias semanas — protestou George.Os tratadores ou não o ouviram, ou então decidiram não

fazer caso dele.Mas Annie já andava com outras ideias na cabeça.

Começou logo a fazer planos assim que voltaram para a casa dela. — Não podemos levar o Freddy outra vez para a tua casa — disse ela, ligando o computador Cosmos —, porque o teu pai levava ­o logo direitinho lá para a quinta. E também não pode viver connosco aqui em casa.

Para sua grande pena, George sabia que isto era verdade. Olhou em redor do estúdio de Eric: o Cosmos empoleirado na secretária, em cima de montes e montes de papelada cientí­fica, rodeado de torres oscilantes de livros, chávenas meio cheias de chá e pedaços de papel com equações importantes

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rabiscadas. O pai de Annie usava o supercomputador para trabalhar nas suas teorias acerca das origens do Universo. Mas parecia que encontrar um lar para um porco era um trabalho igualmente difícil.

Quando Annie e a sua família se tinham mudado para esta casa, o porco de George tinha feito uma entrada muito teatral, correndo como um louco pelo estúdio de Eric e derrubando pilhas de livros. Mas Eric até tinha ficado muito agradecido, porque no meio daquele caos todo Freddy até o tinha aju dado a encontrar um livro que ele já procurava há muito tem po. Mas agora George e Annie sabiam que Eric não iria ver com bons olhos a ideia de ter um porco lá em casa. Tinha demasiado tra-balho a ocupá -lo para ter tempo para cuidar de um porco.

— Precisamos de encontrar um lugar que seja agradável para o Freddy — disse Annie numa voz firme.

Ping! O ecrã do Cosmos ganhou vida e começou a bri-lhar com luzinhas de cores diferentes: um sinal mais do que certo de que o potente computador estava satisfeito com os resultados da sua pesquisa. — Preparei -vos um sumário das condições existentes aqui na nossa área cósmica local e a sua compatibilidade para albergar vida porcina — disse ele. — Por favor, cliquem em cada uma das caixas para verem uma leitura sobre como seria a existência do vosso porco em cada um dos planetas do nosso sistema solar. Tomei a liberdade de incluir também — o computador riu baixinho — uma ilustração para cada planeta com os meus próprios comentários.

— Fantabulástico! — disse Annie. — Cosmos, és mesmo o melhor de todos!

No ecrã do Cosmos viam -se oito caixinhas, cada uma mar-cada com o nome de um planeta do nosso Sistema Solar. Annie clicou na caixinha que dizia mercúrio...

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MercúrioPorco esturricado

VénusPorco malcheiroso

TerraPorco feliz

MartePorco saltitão

JúpiterPorco a afundar ‑se

SaturnoPorco em órbita

ÚranoPorco de patas para o ar

NeptunoPorco ventoso

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Sistema Solar é o nome que damos à família de planetas que orbitam à volta da nossa estrela, o Sol.

Como foi criado o nosso Sistema Solar

e Passo Um:Uma nuvem de gás e poeira começa a colapsar: possivelmente devido a ondas de choque oriundas de uma supernova próxima.

e Passo Dois:Formou ­se uma bola de poeira que começou a girar e a achatar­­se num disco à medida que atraía mais poeira, tornando ­se cada vez maior e girando cada vez mais rápido.

e Passo Três:A região central desta nuvem colapsada ficou cada vez mais quente até que começou a arder, transformando ­se assim numa estrela.

e Passo Quatro:À medida que a estrela ardia, a poeira no disco que a rodeava começou a unir ­se lentamente para formar aglomerados, os quais se transformaram em rochas, que por sua vez acabaram por formar planetas, todos continuando a orbitar à volta da

estrela — o nosso Sol — no centro. Estes planetas acabaram por formar dois grupos principais:

perto do Sol, onde é quente, os planetas rochosos; mais longe, para lá de Marte, os planetas gasosos, que consistem numa espessa atmosfera de gases em redor de uma região interior líquida, muito provavelmente com um núcleo sólido.

O NOSSO SISTEMA SOLAR

O nosso Sistema Solar formou ‑se há cerca de 4,6 mil milhões de anos.

As estrelas

com uma massa

semelhante à do

nosso Sol demoram

cerca de 10 milhões

de anos a formar‑

‑se.

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e Passo Cinco:Os planetas desimpediram as suas órbitas ao devorarem todos os pedaços de material que encontravam no seu caminho.

e Passo Seis:Centenas de milhões de anos depois, os planetas fixaram ­se em órbitas estáveis: as mesmas órbitas que percorrem ainda hoje. Os pedaços de matéria que restaram acabaram por ficar retidos na cintura de asteroides entre Marte e Júpiter, ou mais longe ainda, para lá de Plutão, na cintura de Kuiper.

Será que existem outros sistemas solares como o nosso?

Durante várias centenas de anos, os astrónomos suspeitaram que outras estrelas do universo pudessem ter planetas a orbitá ­las. Mas a existência do primeiro exoplaneta só foi confirmada em 1992, em órbita à volta do cadáver de uma estrela maciça. O primeiro planeta a orbitar à volta de uma estrela real e incrivelmente brilhante foi descoberto em 1995. Desde então, foram descobertos perto de 800 exoplanetas: alguns à volta de estrelas muito parecidas com o nosso Sol!

Isto é apenas o começo. Mesmo que apenas 10% das estrelas da nossa galáxia tivessem planetas em órbita à volta delas, ainda assim isso significaria mais de 20 mil milhões de sistemas solares só na Via Láctea.

eComo Júpiter é o planeta maior de todos, pode ter sido ele a fazer a maior parte desse trabalho de limpeza.

Um exoplaneta é um planeta em órbita à volta de outra estrela que não o Sol da Terra.

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O NOSSO SISTEMA SOLAR

Alguns destes sistemas solares talvez sejam parecidos com o nosso Sistema Solar. Outros talvez tenham um aspeto muito diferente. Por exemplo, os planetas de um sistema solar binário poderiam ter dois sóis a nascer e a pôr ­se no céu. Saber a distância dos planetas em relação à sua estrela — e o tamanho e a idade da estrela — ajuda ­nos a calcular a probabilidade de podermos encontrar vida nesses planetas.

A maior parte dos exoplanetas que conhecemos noutros sistemas solares são enormes — são tão grandes como Júpiter ou maiores ainda —, sobretudo porque são mais fáceis de detetar do que os planetas mais pequenos. Mas os astrónomos estão a começar a descobrir planetas rochosos mais pequenos que orbitam a uma distância adequada em relação à sua estrela e que poderão ser mais parecidos com o planeta Terra.

No início de 2011, a NASA confirmou que a sua missão Kepler tinha detetado um planeta similar à Terra a girar à volta de uma estrela a 500 anos ­luz de distância! Tendo um tamanho apenas 40% maior que o da Terra, este novo planeta, chamado Kepler 10 ­b, talvez seja o planeta mais parecido com a Terra que já descobrimos até hoje.

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