E se? Respostas científicas para perguntas absurdas

RANDALL MUNROE

E se?Respostas cientf icas para perguntas absurdas

Traduorico Assis

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Copyright 2014 by Randall MunroeCopyright das ilustraes 2014 by Randall MunroeCopyright da letra If I Didnt Have You 2011 by Tim Minchin. Publicada com a permisso de Tim Minchin.Todos os direitos reservados.

Grafia atualizada segundo o Acordo Ortogrfico da Lngua Portuguesa de 1990, que entrou em vigor no Brasil em 2009.

Ttulo originalWhat if ? Serious Scientific Answers to Absurd Hypothetical QuestionsCapaPatrick BarryFoto de capaCortesia do autorProjeto grficoChristina GleasonReviso tcnicaRicardo Matsumura ArajoPreparaoAndressa Bezerra CorraRevisoAna Maria BarbosaMariana Zanini

[2014]Todos os direitos desta edio reservados editora schwarcz s.a.Rua Bandeira Paulista, 702, cj. 3204532-002 So Paulo spTelefone: (11) 3707-3500Fax: (11) 3707-3501www.companhiadasletras.com.brwww.blogdacompanhia.com.br

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (cip)(Cmara Brasileira do Livro, sp, Brasil)Munroe, Randall E se? / Randall Munroe ; traduo rico Assis. 1a- ed. So Paulo : Companhia das Letras, 2014. Ttulo original : What if ?. isbn 978-85-359-2483-1 1. Cincia Miscelnea i. Ttulo.14-09453 cdd-500ndice para catlogo sistemtico:1. Cincia 500

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Aviso 11

Introduo 13

Vendaval global 17

Bola de beisebol relativista 23

Piscina de combustvel nuclear 27

Perguntas bizarras (e preocupantes) que chegam ao E se? no 1 31

Mquina do tempo nova-iorquina 32

Almas gmeas 40

Canetas laser 45

Mureta peridica 54

Todo mundo pulando 62

Um mol de toupeiras 66

Secador de cabelo 71


A ltima luz humana 80

Metralhadora jetpack 87

Ascenso constante 92


Submarino orbital 97

Seo de respostas rpidas 102

Raios 108


Computador humano 115

Planetinhas 122

Bife queda livre 127

PERGUNTAS

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Disco de hquei 132

Resfriado comum 134

O copo meio vazio 139


Astrnomos aliengenas 147

Sem dna 152

Cessna interplanetrio 158


Yoda 164

Estados janelinha 167

Cair com hlio 172

Todo mundo pra fora 175


Autofertilizao 180

Jogando alto 190

Neutrinos matam 196


Lombadas 201

Imortais perdidos 206

Velocidade orbital 210

A banda da FedEx 215

Queda livre 218


Esparta 223

Secar os oceanos 227

Secar os oceanos parte ii 233

Twitter 240

Ponte de Lego 245

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O pr do sol mais longo 251

Ligaes aleatrias ps-espirro 256


Terra em expanso 260

Flecha sem peso 267

Terra sem Sol 271

Atualizar a Wikipdia impressa 275

Facebook dos mortos 278

O Sol se pe no Imprio Britnico 282

Mexer o ch 285

Todos os raios 289

O ser humano mais sozinho 293


Gota de chuva 297

Chutar no vestibular 301

Bala de nutrons 303


Quinze na escala de Richter 313

Agradecimentos 319

Referncias 321

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VENDAVAL GLOBAL

P. E se, de repente, a Terra e todos os objetos no solo

parassem de girar, mas a atmosfera mantivesse

sua velocidade? Andrew Brown

R. quase todo mundo iria morrer. Depois o negcio ficaria interessante.Na linha do equador, a superfcie da Terra movimenta-se a aproximadamente

470 m/s quase 1700 km/h em relao ao eixo. Se a Terra parasse e a atmos-fera no, teramos um vendaval repentino de 1700 km/h.

O vento seria mais forte no Equador, mas tudo e todos que vivem entre 42 graus ao Norte e 42 graus ao Sul o que d uns 85% da populao mundial teriam que encarar um vento supersnico de uma hora para outra.

Prximo da superfcie, o vento mais forte duraria s alguns minutos, pois per-deria potncia na frico com o solo. Mas esses poucos minutos seriam o bastante para deixar praticamente todas as estruturas humanas em runas.

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Minha casa, em Boston, est a uma boa distncia da zona de vento supersnico. Mesmo assim, l esse vento ainda seria duas vezes mais forte que o tornado mais poderoso da histria. Todas as construes desde barracos at arranha-cus seriam achatadas, arrancadas de suas bases e sairiam rolando pela paisagem.

Os ventos seriam mais fracos perto dos polos, mas nenhuma cidade habitada possui distncia suficiente do Equador para fugir da devastao. Longyearbyen, na ilha de Svalbard, Noruega a cidade com a maior latitude no planeta seria devastada por ventos comparveis aos ciclones tropicais mais fortes de todos os tempos.

Se voc acha que uma coisa dessas pode acontecer, um dos melhores lugares para ficar Helsinque, na Finlndia. Embora sua latitude alta aproximada-mente 60o N no seja suficiente para impedir que essa cidade seja arrasada pelo vento, o leito rochoso abaixo dela contm uma complexa rede de tneis que incluem um shopping center subterrneo, um rinque de hquei, alm de um complexo de natao e outras coisinhas.

coiSAS TERRvEiS AconTEcEM

coiSAS TERRvEiS AconTEcEM, MAS no To RpiDo

ESSES AnoS ToDoS, vocS SEMpRE TiRARAM SARRo DA GEnTE poR MoRARMoS nUM LUGAR FRio E EScURo, n?

Eip nAURA En!

BABAcAS! SiiTS SAiTTE!!

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V e n d A V A L G L o B A L | 19

Nenhuma estrutura estaria a salvo, nem as projetadas para resistir a ventos fortes dariam conta. Como disse o comediante Ron White sobre os furaces: No interessa que o vento sopre, interessa o que o vento sopra.

Digamos que voc est num bunker imenso feito de um material resistente a ventos de 1700 km/h.

At a tudo bem, voc estaria a salvo Se fosse a nica pessoa com um bunker. Infelizmente, voc deve ter vizinhos; se o vizinho da frente tambm tiver um que no seja to firme, o seu abrigo vai ter que resistir ao impacto do bunker dele a 1700 km/h.

A raa humana no seria extinta.1 Digamos que pouqussima gente na super-fcie sobreviveria; os detritos voando pulverizariam tudo que no fosse resistente a bombas nucleares. Por outro lado, bastante gente sob a superfcie sobreviveria muito bem. Se voc estivesse num poro bem fundo (ou melhor ainda: um tnel de metr) quando a coisa toda acontecesse, haveria uma boa chance de sobrevivncia.

Outros teriam sorte. Dezenas de cientistas e suas equipes que trabalham na estao de pesquisa Amundsen-Scott, no polo Sul, estariam a salvo dos ventos.

1 Ou melhor, no imediatamente.

A o 92- poRQUinHo conSTRUiU UMA cASA DE URnio EXAURiDo.E o LoBo DiSSE, Tipo, MAno

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O primeiro sinal de problema que eles perceberiam: o mundo l fora, de repente, ficaria em silncio.

Talvez o silncio misterioso os distrasse por um instante, mas uma hora al-gum notaria uma coisa mais estranha:

A atmosferaAssim que os ventos na superfcie diminussem, as coisas ficariam ainda mais bizarras.

As rajadas de vento virariam rajadas de calor. Normalmente a energia cintica do vento to pequena que acaba sendo desconsiderada. Mas esse no seria um vento normal e, enquanto diminusse at uma parada turbulenta, ele se aqueceria.

Sobre o solo, isso provocaria uma temperatura ardente e nas regies onde o ar mido trovoadas globais.

Ao mesmo tempo, o vento que passasse nos oceanos iria agitar e vaporizar a camada superficial da gua. Por um instante, o oceano deixaria de ter superfcie; seria impossvel dizer onde termina a maresia e comea o mar.

Os oceanos so gelados. Debaixo da fina camada superficial, a temperatura quase uniforme: 4oC. A tempestade faria a gua fria subir das profundezas. O influxo de gua gelada no ar superaquecido criaria um clima que nunca se viu na Terra um misto de vento, chuva, neblina e variaes bruscas de temperatura.

A ressurgncia levaria ao florescer da vida, pois nutrientes frescos inundariam as camadas superiores. Ao mesmo tempo, causaria a dizimao de peixes, mo-luscos, tartarugas marinhas e animais incapazes de lidar com o afluxo de gua das profundezas, que tem baixo teor de oxignio. Qualquer animal que necessite respirar como baleias e golfinhos teria grande dificuldade em sobreviver na turbulenta interface mar-ar.

As ondas varreriam todo o planeta, de leste a oeste, e qualquer costa voltada

o SoL EST pARADo.

voU DAR UM cHUTE pRA vER SE coMEA DE novo.

AH, A TERRA QUE DEvE TER pARADo DE GiRAR E TUDo Foi

DESTRUDo nUM vEnDAvAL GLoBAL.EU oDEio QUAnDo iSSo AconTEcE.

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V e n d A V A L G L o B A L | 21

para o leste teria a maior onda de tempestades na histria mundial. Uma nuvem ofuscante de maresia invadiria o continente e, depois dela, um muro turvo e tur-bulento de gua viria como um tsunami. Em alguns lugares, as ondas avanariam quilmetros.

As tempestades de vento levariam imensas quantidades de p e detritos atmosfera. Ao mesmo tempo, uma densa camada de neblina seria formada sobre as superfcies geladas do oceano. Normalmente, isso faria a temperatura global despencar. E o que ia acontecer.

Pelo menos de um lado da Terra.Se a Terra parasse de girar, o ciclo comum de dia e noite chegaria ao fim. O

Sol no iria parar de se mexer no cu, mas em vez de nascer e se pr uma vez por dia, ele faria isso uma vez por ano.

Dia e noite teriam seis meses de durao, mesmo no equador. Do lado do dia, a superfcie cozinharia com a luz solar constante, enquanto do lado da noite a temperatura despencaria. A conveco do lado do dia levaria a megatempestades na regio diretamente abaixo do Sol.2

De certa forma, a Terra lembraria um dos exoplanetas com rotao sincro-nizada encontrados normalmente na zona habitvel de estrelas ans vermelhas, mas a melhor comparao seria com Vnus bem no seu incio. Por causa de sua rotao, Vnus assim como a Terra parada mantm a mesma face apontada para o Sol durante meses. Contudo, sua atmosfera densa e circula muito rpido, de forma que o lado dia e o lado noite tm mais ou menos a mesma temperatura.

Embora a durao do dia viesse a mudar, a durao do ms continuaria a mesma! Isso porque a Lua no pararia de girar em torno da Terra. Contudo, sem a rotao da Terra alimentando-a com a energia maremotriz, a Lua pararia de

2 Se bem que, sem a fora inercial de Coriolis, sabe-se l para qual lado iriam girar.

SE o cicLo DiA-noiTE AcABoU, QUAnDo poSSo ALiMEnTAR oS GREMLinS?

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ganhar distncia da Terra (como faz atualmente) e, aos poucos, comearia a se aproximar.

Alis, a Lua nossa fiel companheira conseguiria desfazer o estrago causado pelo cenrio proposto por Andrew. Atualmente a Terra gira mais rpido que a Lua, e nossas mars diminuem a rotao da Terra e empurram a Lua para longe.3 Se parssemos de girar, a Lua pararia de se afastar da gente. Em vez de diminuir nossa velocidade, as mars iriam intensificar nosso giro. Aos pouquinhos e delicadamente, a gravidade da Lua rebocaria nosso planeta

e a Terra voltaria a girar.

3 Ver Leap seconds (Segundos bissextos), disponvel em , para entender como isso acontece.

, TERRA.

TERRA? pARoU poR QU?

AH, no. voc T BEM?

TERRA, T TUDo BEM?

no TEnHA MEDo, TERRA!

EU TE AJUDo!

T AQUi, TERRA.

SUA LUA EST AQUi.

EU nUncA voU TE ABAnDonAR!

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BOLA DE BEISEBOL RELATIVISTA

P. E se voc tentasse rebater uma bola de beisebol arremessada

a 90% da velocidade da luz? Ellen McManis

Vamos desconsiderar como seria possvel a bola atingir essa velocidade e supor que

seja um arremesso normal. Mas quando o arremessador solta a bola, ela ganha

a acelerao mgica de 0,9c. Daqui para a frente, tudo se d segundo a fsica normal.

R. a resposta acaba sendo aconteceria um monte de coisa. E seria tudo muito rpido e no terminaria bem para o rebatedor (nem para o arremes-sador). Peguei uns livros de fsica, um boneco articulado do Nolan Ryan* e um monte de vdeos de testes nucleares para ver se consigo entender o negcio. A seguir vai tudo que consegui prever, de nanossegundo em nanossegundo.

A bola ganharia tal velocidade que tudo o mais fi caria praticamente esttico. At as molculas do ar, que vibram a centenas de quilmetros por hora, fi cariam

AnTES: DEpoiS:

0,00000012c(128 km/h)

0,9c(972 000000 km/h)

* Jogador de beisebol que atuou profi ssionalmente entre as dcadas de 1960 e 1990, com arremessos que supera-vam 160 km/h. (N. T.)

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paradas. A bola atravessaria as molculas a 965 milhes de quilmetros por hora. Ou seja, em relao bola, tudo estaria parado, congelado.

O conceito de aerodinmica seria inaplicvel. Geralmente o ar fl ui em volta de qualquer coisa que se movimente nele. Mas as molculas do ar em frente a essa bola no teriam tempo de se acomodar. A bola bateria nelas com tanta fora que os tomos dessas molculas entrariam em fuso com os tomos na superfcie da bola. Cada coliso liberaria um estouro de raios gama e partculas dispersas.1

Esses raios gama e detritos se expandiriam numa bolha centrada na base do arremessador. Elas comeariam a rasgar as molculas do ar, arrancando eltrons dos ncleos e transformando o ar do estdio numa bolha em expanso de plasma incandescente. A superfcie dessa bolha chegaria ao rebatedor velocidade da luz s um pouquinho frente da prpria bola.

A fuso constante em frente bola iria gerar uma fora inversa, o que a re-tardaria um pouco como se a bola fosse um foguete com a cauda voltada para a frente ao ativar os motores. Infelizmente, a bola estaria em tal velocidade que mesmo a fora tremenda dessa exploso termonuclear mal diminuiria seu passo. Contudo, a exploso comearia a corroer a superfcie, lanando pequenos frag-mentos da bola em todas as direes. Eles teriam tanta velocidade que, ao atingir molculas do ar, ativariam mais duas ou trs rodadas de fuses.

Passados aproximadamente setenta nanossegundos, a bola chegaria base do rebatedor, o qual nem teria visto o arremessador fazer o lanamento, j que a luz que transporta essa informao chegaria nele mais ou menos no mesmo mo-mento que a bola. As colises com o ar teriam corrodo a bola quase na sua totali-dade, e nesse momento ela consistiria em uma nuvem de plasma (principalmente carbono, oxignio, hidrognio e nitrognio), no formato de uma bala, chocando-

1 Depois que publiquei este texto pela primeira vez, o fsico Hans Rinderknecht, do mit, entrou em contato e disse que havia simulado essa situao no computador de seu laboratrio. Ele descobriu que logo no incio do voo da bola a maioria das molculas do ar estaria em movimento veloz demais para provocar fuso e assim elas atravessariam a bola, aquecendo-a de um modo mais devagar e uniforme do que eu expliquei.

ZonA DE FUSo

pRATicAMEnTE vcUo

niTRoGnio E oXiGnio Do AR FUnDEM-SE coM cARBono, HiDRoGnio, niTRoGnio ETc. DA BoLA

BoLA: cARBono HiDRoGnio oXiGnio

AR: niTRoGnio oXiGnio

FUSo

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B o L A d e B e I s e B o L r e L A t I V I s t A | 25

-se com o ar e provocando mais fuses ao longo do caminho. A camada externa de raios X seria a primeira a atingir o rebatedor, e poucos nanossegundos depois viria a nuvem de detritos.

Quando estivesse chegando home plate, o centro da nuvem ainda estaria numa velocidade que seria uma frao relevante da velocidade da luz. Primeiro atingiria o basto, mas a rebatedor, base e receptor seriam todos erguidos do cho e pressionados contra a cerca de proteo at se desintegrarem. A camada de raios X e plasma superaquecido expandiria para fora e para o alto, engolindo a cerca, as duas equipes, as arquibancadas e todo o bairro em volta ainda no primeiro microssegundo.

Se voc estivesse assistindo do alto de um morro, fora da cidade, a primeira coisa que iria observar seria uma luz ofuscante, muito mais forte que o Sol. Ela diminuiria lentamente ao longo de segundos, e uma bola de fogo em expanso subiria at virar uma nuvem em forma de cogumelo. Ento, com um estrondo absurdo, a onda de choque da exploso passaria arrancando rvores e destruindo casas.

Tudo num raio de mais ou menos 1,5 km seria detonado, e uma tempestade de fogo engoliria a cidade. O permetro do campo de beisebol, agora uma imensa cratera, estaria localizado a cento e poucos metros da antiga cerca de proteo.

ARREMESSADoR DESinTEGRAnDo-SE

T = 30 nAnoSSEGUnDoS

REBATEDoR ALHEio A TUDo

FRo

nTE

DE

RAio

S X

BoLA

AR pLASMADo

BoLA DE FoGo EM EXpAnSo

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Segundo a Regra 6.08(b) da Major League de Beisebol, nessa situao o reba-tedor seria considerado atingido pelo arremesso e teria direito de avanar para a primeira base.

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