3 Movimentos da Terra: Translação - Rotação - Oscilação

A posição providencial da Terra na galáxia e no universo
Para falar destes três movimentos tão essenciais à vida no nosso planeta, precisamos de os enquadrar não só no âmbito do sistema solar, como já fizemos ao falar da interação entre o sol, a Terra e a lua, mas também no âmbito da nossa galáxia, a Via Láctea que pode muito bem conter 100 mil milhões de sistemas solares como o nosso. Segundo as observações feitas pelo telescópio Hubble que se encontra no espaço, pode haver de 100 mil milhões a 200 mil milhões de galáxias no universo.

É providencial sermos um planeta telúrico no contexto do sistema solar, no qual a maior parte dos planetas são gasosos; é providencial o lugar que ocupamos no conjunto dos 4 planetas telúricos, o terceiro lugar entre Vénus e Marte, nem muito longe do sol como Marte, planeta demasiado frio, nem muito perto do sol como Vénus, o planeta mais quente do sistema solar.

É providencial a grandeza do nosso planeta. A Terra (6 371 km de diâmetro) é apenas um pouco maior que Vénus (6 052 km). Vénus tem uma atmosfera de composição gasosa semelhante à da Terra, antes do aparecimento da vida; porém, como se encontra demasiado perto do sol não tem condições para desenvolver vida.

Se a Terra fosse mais pequena, como Mercúrio - (2 440 km) ou a nossa lua, não teria a força de gravidade suficiente para desenvolver uma atmosfera. Se fosse 6 vezes maior, como Neptuno (24 622 km), seria como é este planeta - um planeta gasoso. Por outro lado, bastava que fosse duas vezes maior para que a vida tal como a conhecemos não fosse possível: os corpos animais ou vegetais com a mesma estrutura e massa pesariam o dobro e colapsariam.

Por fim, também é providencial a posição de todo o sistema solar em relação ao centro da nossa galáxia. O sistema solar encontra-se a 27 000 anos-luz do centro da nossa galáxia. A Via láctea tem mais de 200 000 milhões de estrelas e um diâmetro de 100 000 anos-luz. Na nossa galáxia, há zonas de habitabilidade e zonas de inabitabilidade. A zona de habitabilidade forma um anel ao redor do centro da galáxia, estando o círculo interior a 13 000 anos-luz do centro e o exterior a 32 600 anos-luz do mesmo centro.

Esta é a zona onde podem aparecer sistemas que contenham planetas suscetíveis de albergar algum tipo de vida. Para além dos 32 600 mil anos-luz do centro da galáxia, a metalicidade das estrelas é muito baixa para permitir a formação de planetas telúricos como a Terra. Por outro lado, a menos de 13 000 anos-luz do centro, a exposição a ventos altamente energéticos, como as supernovas, seria muito hostil para a vida. Dentro da nossa galáxia, estamos, portanto, numa posição privilegiada.

As órbitas dos planetas são espirais não elípticas
Segundo o que nos ensinaram na escola, as estrelas estão imóveis, só os planetas se movem. Por isso, temos a ideia de que o sol é uma estrela fixa, estática, sem nenhum movimento e que a Terra, assim como os demais planetas do sistema solar, gira à volta do sol em órbitas elípticas. Na verdade, não é isso que acontece; os movimentos de translação dos planetas à volta do sol não formam elípticas, mas sim espirais.

A incrível verdade é que o sol se move num movimento de translação à volta do centro da galáxia, a uma velocidade vertiginosa de 828 000 km/h, 230 Km/s e leva 225 milhões de anos a completar uma volta. É, portanto, incorreto dizer que a Terra e os outros planetas se movem à volta do sol. A verdade é que o sol, nesta sua órbita à volta do centro da galáxia, arrasta consigo os planetas do seu sistema e estes seguem o sol, descrevendo no seu movimento uma espiral e não uma elíptica. A espiral é, portanto, a forma geométrica do movimento - combinação do círculo com a reta, duas formas de entender o tempo diametralmente opostas.

Os gregos entendiam o tempo como um círculo – primavera, verão, outono, inverno. Daí, nasceu o mito do eterno retorno. Por outro lado, os judeus entendiam o tempo como uma linha que vem do passado e passa pelo presente em direção ao futuro. Têm como paradigma a sua epopeia do êxodo do Egipto: o passado, representado pela escravidão, que passa pelo presente de sacrifício com a travessia do deserto, em direção à Terra Prometida de liberdade e progresso.

O sol move-se e, como consequência, os planetas seguem o sol, ou melhor, o sol arrasta consigo os planetas que se movem à sua volta, descrevendo uma espiral. Esta figura geométrica é-nos muito familiar pois é a forma da nossa galáxia, a Vida Láctea, a forma dos furacões e dos tornados, a forma das hélices que movem tanto os aviões como os barcos, a forma dos parafusos perfurando a madeira ou outro material, a forma geométrica do nosso código genético, o ADN, e até a forma que adquire o nosso cabelo no cimo da nossa cabeça, exibe a forma da via láctea.

Espiral é também a figura geométrica que a água forma ao ser absorvida num lavabo ou numa sanita; este remoinho gira para a esquerda em sentido anti-horário no hemisfério norte e para a direita em sentido horário no hemisfério sul, não se verificando nenhum remoinho no equador. Até os furacões e os tufões se movem em espiral em direção contaria dependendo do hemisfério onde ocorrem.

Ano litúrgico – conceção cristã do tempo
O tempo cristão é também uma espiral que gira à volta de um eixo que é Cristo. Como a Terra completa uma volta em redor do sol a cada 365 dias, assim também nós completamos uma volta em redor do nosso Sol que é Cristo, eixo da História: porque “Jesus Cristo é o mesmo, ontem, hoje e pelos séculos.” (Hebreus 13, 8).

Eu sou a videira; vós, os ramos. Quem permanece em mim e Eu nele, esse dá muito fruto, pois, sem mim, nada podeis fazer. João 15, 5.

Como a Terra não pode viver sem o sol, também nós não podemos viver sem Cristo, dele recebemos a vida como os ramos da cepa da videira. Revesti-vos do Senhor Jesus Cristo e não vos entregueis às coisas da carne, satisfazendo os seus desejos. Romanos 13, 14

Há uma canção popular portuguesa - “A primavera vai e volta sempre, a mocidade vai e não volta mais” - que resume as duas conceções antigas do tempo numa só. Nós vivemos as estações do ano uma e outra vez e as estações da Igreja, como o Advento a Quaresma etc. uma e outra vez; mas a primavera ou o Advento do ano passado não são os mesmos deste ano nem serão os mesmos do ano que vem.

A conceção retilínea do tempo revela que o tempo é um contínuo devir irrepetível: como dizia o filosofo grego Heráclito, não podemos banhar-nos duas vezes no mesmo rio. A conceção circular do tempo apela a uma constante, as estações do ano repetem-se uma e outra vez; a espiral é a combinação da constante com a variável. Cristo é o eixo da História, é a constante; a variável é cada ano à volta d´Ele, com a finalidade, como diz S. Paulo, de nos revestirmos d´Ele, ou seja, de sermos cada vez mais como Ele.

O movimento de translação dos planetas
Utilizando o nosso ano de 365 dias e o nosso dia de 24 horas como medida padrão, assim são os dias e os anos nos outros planetas do sistema solar:

Mercúrio: o ano dura 88 dias, o dia dura 58 dias e 16 horas
Vénus: o ano dura 225 dias, o dia dura 243 dias
TERRA: o ano dura 365 dias, o dia dura 24 horas
Lua:  o ano e o dia duram o mesmo 29,5 dias
Marte: o ano dura 1 ano e 322 dias, o dia dura 24 horas e 37 minutos
Júpiter: o ano dura 11 anos e 315 dias, o dia dura 9 horas e 56 minutos
Saturno: o ano dura 29 anos e 167 dias, o dia dura 10 horas e 15 minutos
Urânio: o ano dura 87 anos e 7 dias, o dia dura 12 horas 14 minutos
Neptuno: o ano dura 164 anos e 280 dias, o dia dura 16 horas e 7 minutos

Os três movimentos da Terra
Na escola aprendemos que a Terra tem dois movimentos: o de rotação sobre si mesma ou sobre o seu eixo, de 24 horas, e o de translação à volta do sol, em 365 dias, que compõe o ano e as suas 4 estações, mais notórias a norte do Trópico de Câncer e a sul do Trópico de Capricórnio. Porém, a Terra tem ainda outro movimento menos percetível, mas também cíclico que varia no espaço de
26 000 anos.

Movimento de translação
Como dissemos, o sol juntamente com a Terra e os demais planetas do sistema solar giram ao redor do centro da nossa galáxia; mas este movimento não nos afeta, porque é um movimento conjunto, ou seja, de todo o sistema solar em relação ao centro da galáxia.

Mais importante é o movimento de translação que a Terra descreve à volta do sol, arrastada pela força gravitacional deste. A Terra completa uma volta ao sol em 365 dias, 5 horas e 57 minutos, ou seja, 365,2422 dias, a duração de um ano a uma velocidade de 106 000 km por hora o que equivale a 2 544,000 por dia. Por que vemos o sol andar e não a Terra? Porque nós acompanhamos o movimento, tal como quando vamos de carro não vemos o carro mover-se, mas sim as árvores que estão paradas.

Voltando à tradicional elíptica, para uma mais fácil compreensão deste movimento e dos seus efeitos, os equinócios (primavera e outono) correspondem ao centro da elíptica e os solstícios (verão e inverno) correspondem aos polos da elíptica.

O movimento de translação da Terra por si só não explica as estações do ano; estas ocorrem fundamentalmente porque a Terra não está vertical, ou seja, por o seu eixo estar inclinado 23,5 graus em relação ao polo eclíptico. Se o nosso polo norte fosse o polo eclíptico, ou seja, se a Terra não tivesse uma inclinação no seu eixo, não haveria estações e o clima seria sempre o mesmo.

Durante o equinócio da primavera (21 de março), no hemisfério norte é primavera, no hemisfério sul é outono. Durante o equinócio de outono (23 de setembro), no hemisfério norte é outono, no hemisfério sul é primavera. Nos equinócios equis noctis, o dia tem a mesma duração da noite, ou seja, 12 horas de luz e 12 horas de escuridão.

Em relação ao sol, a inclinação da Terra não faz nenhuma diferença quando está a metade da sua órbita ao redor do sol. Porém nos solstícios, quando a Terra se encontra no vértice da elíptica, mostra mais um hemisfério ao sol que o outro. Em 21 de junho mostra o hemisfério norte, pelo que os raios do sol incidem perpendicularmente sobre este hemisfério. No dia 22 de dezembro, o sol está do outro lado da elíptica, pelo que mostra o hemisfério sul no qual é verão e esconde o norte no qual é inverno.

Durante o solstício de inverno (22 de dezembro), no hemisfério norte é inverno e no hemisfério sul é verão. Durante o solstício de verão (21 de junho), no hemisfério norte é verão e no hemisfério sul é inverno. Durante os solstícios, o hemisfério que está no solstício de verão experimenta um acréscimo de horas ao dia, o hemisfério que está no solstício de inverno, uma diminuição de horas de luz de tal forma que, nos polos durante os solstícios, tanto a noite como o dia duram aproximadamente 24 horas.

É difícil imaginar a Terra sem as quatro estações, pois elas definem o seu equilíbrio. Na agricultura, haveria menos variedade de plantas e de animais, certos vírus e pestes nunca morreriam, como os mosquitos no inverno e a transmissão de doenças seria mais fácil. Portanto, não seria apenas a agricultura do planeta a ser influenciada, mas também a saúde do próprio planeta. Sem as quatro estações, o planeta seria sempre frio num lado e quente no outro e acabaria por se desintegrar.

Oscilação do eixo terrestre
O eixo da Terra está inclinado 23,5 graus; desta forma, o polo norte da Terra aponta atualmente para a estrela polar. Mas como o eixo da Terra também se move, o polo norte não apontará sempre para a estrela polar. Ao mover-se como um pião, a Terra descreve com o seu eixo um círculo que se completa a cada 26 000 anos. São precisos 72 anos para que a Terra se mova um grau neste círculo imaginário descrito pelo seu eixo.

A estrela polar na constelação da Ursa Menor é hoje a nossa estrela do Norte. No ano 7 500, será Alpha Cephei na constelação de Cepheus; no ano 11 500, será Delta Cygni na constelação de Cygnus a estrela que aponta ao Norte; no ano 14 000, será a estrela Vega na constelação Lyra; no ano
23 000, será a estrela Thuban na constelação Drago; finalmente, no ano 26 000, a estrela polar será o nosso Norte outra vez.

Se o eixo da Terra não tivesse uma inclinação de 23,5 graus como tem, o eixo perpendicular da Terra, chamado o polo norte eclíptico apontaria para a constelação Drago. Por isso mesmo, o centro da esfera que o eixo da Terra descreve a cada 26 000 anos tem esta constelação no centro.

Rotação da Terra
A Terra gira sobre o seu eixo (imaginário) e completa uma volta sobre si mesma em 24 horas. Este movimento que se faz em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio está em desaceleração pela influência que a lua tem sobre a Terra; ou seja, no passado, os dias eram mais curtos e no futuro os dias serão mais longos. Na época dos dinossauros, o dia durava 22 horas.

Por que gira a Terra sobre si mesma? Para responder a esta pergunta, temos de recuar até ao próprio Big Bang, começo de tudo: tempo, espaço e movimento. Tudo o que ainda hoje no universo se move resulta do movimento inicial, ou seja, da grande explosão. O Big Bang, como sabemos, deu origem a uma grande nuvem de hidrogénio e pó.

Ao não ser esta nuvem uma massa homogénea, à medida que se expandiu, provocou forças assimétricas gravitacionais que segundo as leis da conservação do momento angular (custa mais mudar o eixo de rotação de uma roda em movimento que fazê-lo quando esta está em repouso) resultou em astros, tanto estrelas como planetas redondos.

Portanto, é ainda a inércia do primeiro movimento, a grande explosão, que mantém os astros e a nossa Terra em particular a rodar ininterruptamente, a menos que estes sejam submetidos a um outro movimento, como o impacto com um outro astro. Portanto, o nosso planeta já nasceu a rodar sobre si mesmo e é lógico que assim continue enquanto existir.

Fatores que influenciam a velocidade de rotação
Há fatores que influenciam o movimento dos planetas sobre si mesmos:

• A força da gravidade do sol – Quanto mais perto um planeta está da sua estrela, mais se nota esta influência; enquanto Mercúrio dá uma volta sobre si mesmo, a Terra já deu 58.
• Duração da formação do planeta – Quanto mais rápido tiver sido o colapso gravitacional que formou um planeta, maior é a conservação do momento angular, ou seja, maior será a sua velocidade de rotação.
• Impacto de meteoritos – O impacto de cometas ou meteoritos, consoante a sua grandeza, perturba a inércia inicial de um planeta e pode desacelerá-lo ou até projetá-lo para fora de órbita
• A influência da lua – Como já dissemos, a lua exerce sobre a Terra um efeito de desaceleração do movimento de rotação. A Terra perde velocidade à razão de um milésimo de segundo por ano. Por outro lado e em virtude, do efeito que a lua tem sobre as marés, a lua está-se a afastar da Terra à razão de um milímetro por ano. Daqui a milhões de anos, os dias terão 25 ou 26 horas.

Efeitos da rotação da Terra
O efeito mais notório é o dia e a noite. Se embarcarmos numa nave espacial e nos colocarmos centenas de quilómetros acima do polo norte, veremos a terra girar em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

O movimento de rotação tem um efeito constante sobre o clima no nosso planeta, ou seja, um efeito que não varia de acordo com as estações do ano. Chama-se a este o efeito Coriolis: no hemisfério norte os sistemas de baixa pressão atmosférica giram para a esquerda e os de alta pressão para a direita; no hemisfério sul acontece o contrário.

A forma esférica imperfeita que a Terra tem sendo, algo achatada nos polos e bojuda no equador - é também uma consequência do seu movimento de rotação. Por esta razão, as rotas aéreas que vão de um lado ao outro do planeta passam pelos polos e não pelo equador.

O movimento giratório favorece ou tonifica o campo magnético que envolve o planeta e o protege dos raios do sol e, sobretudo, dos ventos solares ao desviá-los para os polos, como já vimos, dando origem às auroras boreais.

Por fim, ao longo do tempo, o facto de a Terra girar sobre si mesma provoca outras mudanças ou variações, como a profundidade dos mares e dos oceanos, a altura das montanhas e o movimento das placas tectónicas.

Habitamos um planeta que ao longo de milhões de anos tem favorecido a vida, mas que é um planeta vivo em constante mudança, ainda que impercetível. Tal como já houve um tempo em que não tinha vida, pode chegar a um tempo que não reúna as condições suficientes para a manter na forma que conhecemos hoje. Por agora, não é por acaso que a Terra é o terceiro planeta no sistema solar e se move em três formas diferentes; a vida assim o requer, foi o trinitário Deus da vida que assim o ordenou.

Pe. Jorge Amaro, IMC

3 Astros da vida: Sol - Terra - Lua

Origem do sistema solar
A Via Láctea, a galáxia à qual pertencemos, formou-se há cerca de 13,6 mil milhões de anos. Dentro dela, o nosso sistema solar formou-se há cerca de 4 mil milhões, a partir de um remoinho de gás e poeira, semelhante ao remoinho dos furacões. O centro desse remoinho foi ficando cada vez mais denso, até se formar o sol. O resto de gás e poeira formou os planetas que compõem o nosso sistema solar.

Em torno do sol orbitam oito planetas principais, com as respetivas luas ou satélites: Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno; Plutão, considerado como um planeta até 2006, foi despromovido por ser pequeno, do tamanho aproximado da nossa lua. Destes oito, os quatro mais próximos do sol (Mercúrio, Vénus, Terra e Marte) são telúricos, ou seja, compõem-se de rochas e silicatos, enquanto que os quatro restantes e maiores que os primeiros são gasosos.

Mercúrio – Significa mensageiro dos deuses na mitologia e é o planeta mais próximo do sol, com temperaturas elevadas, apesar de uma parte dele ser escura e fria. A sua superfície está repleta de crateras. O primeiro cientista a observá-lo foi Galileu Galilei, em 1610. Não é o planeta mais quente do sistema solar porque, ao contrário de Vénus, não tem atmosfera e dispersa o calor que recebe.

Vénus – Deusa do amor na mitologia, é o segundo planeta do sistema solar, possuindo um tamanho semelhante ao da Terra. No entanto, não possui água nem qualquer forma de vida. A sua temperatura pode ascender aos 484ºC, sendo o planeta mais quente do sistema solar.

Terra – Coincidindo com o nosso tema da tridimensionalidade do real, o nosso planeta Terra é, com efeito, o terceiro no sistema solar, ou seja, está no melhor lugar para o aparecimento e sustentação de vida - nem demasiado perto do sol, como Vénus, nem demasiado longe, como Marte, apesar de estes planetas terem quase as mesmas dimensões da Terra.

Marte – Deus da guerra na mitologia, com temperaturas baixas, possui dois polos como os da Terra que podem ser vistos durante o inverno marciano. Este planeta é bastante pesquisado por sondas espaciais, que procuram verificar se existem ou se é possível criar nele condições de habitabilidade.

Júpiter – Deus dos deuses e pai de alguns deles na mitologia, é formado pelos mesmos gases que compõem o sol - hidrogénio e hélio – e é um planeta gasoso e gigante, o maior do sistema solar. Se fosse um pouco maior, seria uma estrela, ou seja, incendiava-se como o sol.

Saturno – Deus da agricultura na mitologia, é o segundo maior planeta depois de Júpiter, e tem como principal característica os anéis que o circundam, formados por partículas de pó e gelo.

Urano - Deus dos céus, na mitologia, é um planeta tão inclinado que realiza a sua rápida rotação praticamente de lado. Ao contrário dos polos da Terra, os polos deste planeta estão voltados para o sol.  Possui uma atmosfera composta por hidrogénio, hélio e metano.

Neptuno – Deus do mar na mitologia, é um planeta grande e faz parte dos planetas gasosos, sendo o mais distante do sol. Possui alguns anéis grossos e outros finos ao seu redor.

Sol
Eu sou a videira; vós, os ramos. Quem permanece em mim e eu nele, esse dá muito fruto, pois, sem mim, nada podeis fazer. João 15, 5

Diâmetro: 1,4 milhões de quilómetros -
Massa: 300 mil vezes superior à massa do planeta Terra -  
Temperatura: 15.000.000ºC. A distância entre a Terra e o sol é de aproximadamente 150 milhões de quilómetros. A luz leva cerca de 8 minutos para chegar até ao nosso planeta. O sol é uma estrela de tamanho e luminosidade mediana, existem várias outras bem maiores.

Composto principalmente por 71% de hidrogénio e 27% de hélio, a sua luz e calor possibilitam as condições de sobrevivência para os seres vivos da Terra. O sol é um reator de fusão nuclear: a temperatura e a pressão no centro do sol são tais que os átomos de hidrogénio se fundem, transformando-se em hélio. Este processo liberta energia que depois viaja até à periferia do sol, escapando para o espaço como radiação eletromagnética de luz e calor.

Através da força da gravidade, o sol atrai todos os planetas do seu sistema que giram em torno de si. A lei da gravidade diz que um corpo que tem mais massa atrai outros corpos com massa inferior; por isso, todos os planetas giram à volta do sol do qual recebem luz e calor. A camada atmosférica bloqueia os raios X, parte dos raios ultravioleta e partes diversas da radiação infravermelha. Não fosse esta absorção, particularmente a dos raios X e ultravioletas, o sol, fonte de vida, seria fonte de morte…

A cada 11 anos, o sol passa por um período de extrema agitação, enviando tempestades carregadas de eletricidade para a Terra. Além dessas descargas elétricas influenciarem os sistemas eletrónicos do nosso planeta, essas ondas de energia criam as conhecidas auroras boreal e austral, em que o ar brilha nas regiões próximas dos polos magnéticos da Terra, gerando no céu um espetáculo de luzes e cores.

Os ciclos solares duram uma média de 11 anos e acontecem porque há uma reviravolta dos; o polo norte torna-se Sul e o Sul torna-se ao norte e vice-versa cada 11 anos. Esta reviravolta coincide com um mínimo de atividade solar, diminuem as tempestades solares que atingem a terra, causando uma diminuição de temperatura. A propósito, estamos no final do ciclo solar 24 e o ciclo solar 25 está previsto começar este ano de 2019.

O sol brilha porque converte no seu centro hidrogénio em hélio. Este processo cria a energia que nos alimenta, mas faz com que o sol perca massa, ou seja, com que fique cada vez mais pequeno. Em cada segundo que passa, 600 milhões de toneladas de matéria são convertidos em energia. Há 4,5 mil milhões de anos que este processo começou e o sol ainda tem hidrogénio para outros 5 mil milhões de anos. Depois deste período, o hidrogénio acabará e o sol morrerá. Até agora, o sol já converteu 100 vezes a massa da Terra em hélio e energia.

Contrariando a lógica, aparentemente, o sol não vai morrendo aos poucos, produzindo cada vez menos energia. Quanto mais hidrogénio é convertido em hélio, mais o núcleo do sol se encolhe, fazendo com que as camadas exteriores do sol se aproximem do centro, sob uma força gravitacional mais forte. Isto vai provocar mais pressão no núcleo, acelerando a fusão de hidrogénio e aumentando a produção de energia, o que conduz a um aumento de 1% na luminosidade a cada 100 milhões de anos. Nos últimos 4,5 mil milhões de anos, correspondentes à idade do sol, esta energia já cresceu cerca de 30%.

Dentro de 1 milhar de milhão de anos, o sol será 10% mais brilhante do que é agora. Este incremento de luminosidade levará ao aumento do calor e energia que a Terra e a sua atmosfera terão de absorver, provocando, por sua vez, um aumento da intensificação do efeito de estufa que pouco a pouco irá convertendo o nosso planeta no que é hoje Vénus: o planeta mais quente do sistema solar com uma temperatura que ronda os 500ºC.

Dentro de 3,500 mil milhões de anos, o sol será 40% mais brilhante do que é hoje. Nestas condições, a água do mar ferverá e o vapor perder-se-á no espaço, transformando o nosso planeta num planeta quente e seco como é hoje Vénus. Não terá temperaturas superiores a Vénus pelo simples motivo de se encontrar, mais longe do sol.

Quando o hidrogénio do sol estiver para acabar, a cinza inerte em forma de hélio, resultado da sua combustão, acabará por colapsar. Isto vai fazer com que o núcleo do sol fique mais denso e mais quente, aumentando de tamanho e entrando na fase de gigante vermelha.

Nesta fase, as órbitas de Mercúrio e Vénus serão absorvidas, dois terços do nosso céu será ocupado pelo sol que, gradualmente, acabará por absorver o nosso planeta. Quando chegar a esta fase, o sol ainda terá 120 milhões de anos de vida ativa. Por fim, o hélio acumulado incendiar-se-á violentamente e, nos escassos 100 milhões de anos seguintes, queimará o hélio que resultou da combustão do hidrogénio.

O tamanho do sol continuará a aumentar até este se transformar numa anã branca. Neste estado, poderá sobreviver ainda triliões de anos, até finalmente se transformar num buraco negro.

Lua 
Diâmetro equatorial: 3474,8 Km -
Volume: 22.000.000.000 Km³ -
Massa: 74.000.000.000.000.000.000.000 K

A lua é o único satélite natural da Terra e o quinto maior do sistema solar, sendo também o maior em comparação com o respetivo planeta. Há várias teorias relativamente à sua formação. A que ganha mais adeptos é a de que resultou do impacto de um corpo celeste do tamanho de Marte contra a Terra, na zona hoje ocupada pelo oceano Pacífico.

A face visível da lua possui muitas crateras formadas provavelmente pelo impacto de outros corpos celestes, não tendo a lua atmosfera como a Terra para se defender do bombardeamento constante de meteoritos. A face oculta da lua parece ter menos crateras. Não existe atmosfera para proteger nenhum ser vivo das radiações solares, portanto, não se encontram na sua superfície gases como os presentes na atmosfera terrestre ou na atmosfera de Vénus.

Não possui água nem atmosfera, o que explica o facto de a lua estar desprovida de erosão eólica (ar) ou hidráulica (água). A temperatura média é de 106º C. No seu movimento de translação à volta da Terra, passa por um ciclo de fases, consoante a posição que está em relação à Terra e ao Sol. Durante este ciclo, a sua forma parece variar gradualmente. O ciclo completo, ou seja, o mês lunar dura aproximadamente 29,5 dias.

Lua nova
A lua nova acontece quando a face visível da lua não recebe luz do sol, pois os dois astros estão na mesma direção. Nessa fase, a lua está no céu durante o dia, nascendo aproximadamente às 6h00, pondo-se aproximadamente às 18h00, tal como o sol. Somente nesta fase podem ocorrer eclipses solares.

Quarto crescente
Durante os dias subsequentes, a lua vai ficando cada vez mais a leste do sol e, portanto, a face visível vai ficando cada vez mais iluminada a partir da borda que aponta para oeste, até que aproximadamente uma semana depois temos a fase de quarto crescente, com 50% da face iluminada.

Lua cheia
Na fase cheia 100% da face visível está iluminada. A lua está no céu durante toda a noite, nasce aproximadamente às 18h00 quando o sol se põe e põe-se ao nascer do sol, aproximadamente às 6h00. Lua e sol, vistos da Terra, estão em direções opostas, separados por aproximadamente 180° ou 12h00. Somente nesta fase ocorrem eclipses lunares.

Quarto minguante.
Nos dias subsequentes, a porção da face iluminada começa a ser cada vez menor, à medida que a lua fica cada vez mais a oeste do sol. O disco lunar vai perdendo um pedaço maior da sua borda voltada para oeste, a cada dia que passa. Aproximadamente 7 dias depois, a fração iluminada já se reduziu a 50%, e temos o quarto minguante.

A lua está aproximadamente 90° a oeste do sol, e tem a forma de um semicírculo com a parte arredondada apontando para leste. A lua nasce aproximadamente à meia-noite e põe-se aproximadamente ao meio-dia. Nos dias subsequentes, a lua continua a minguar, até atingir o dia 0 do novo ciclo.

O lado oculto da lua
Rotação e translação demoram o mesmo tempo a serem completadas porque, ao longo de milhares de milhões de anos, a interação gravitacional entre a Terra e a lua forçou essa sincronização. Portanto, a duração do período de rotação da lua é igual à do período de translação (27,3 dias) e, consequentemente, a lua tem uma face sempre voltada para a Terra e outra que não é visível do nosso planeta: a face oculta da lua.

Aplicando à lua a lógica da Terra, - no sentido de que o movimento de rotação da Terra define o dia e o de translação define o ano, o movimento de rotação e o de translação da lua duram o mesmo tempo, o que faz com que para a lua o dia seja igual ao ano, e, o ano igual ao dia. Tanto, o dia como o ano equivalem a 27,3 dias terrestres.

Não é, portanto, verdade o que muita gente pensa, que a lua nos mostra sempre a mesma cara porque não tem movimento de rotação sobre si mesma como a Terra; ela tem este movimento de rotação, mas está sincronizado com o da Terra, pelo que sempre vemos a mesma face.

Efeito sobre o eixo da Terra
A força gravitacional da lua mantém a Terra num equilíbrio estável com uma inclinação no seu eixo de rotação de 23º. Esta inclinação permanece invariável; sem a lua, o eixo da Terra rodaria de uma forma menos estável e mais variável.

A Terra é como um pião que roda sobre si mesmo: à medida que perde velocidade, o pião inclina-se mais e o seu eixo vai descrevendo círculos cada vez mais amplos; a lua faz com que estes círculos não variem de tamanho e permaneçam constantes. Isso faz com que as estações do ano se sucedam com regularidade. Se assim não fosse, haveria um descontrolo frequente do clima, os polos mudariam de sítio e o clima seria extremo e imprevisível.

Efeito das marés
As marés são as alterações do nível das águas do mar causadas pela interferência gravitacional da Lua e do sol (esta última com menor intensidade, devido à distância) sobre o campo gravitacional da Terra.

Por causa da rotação da Terra e da rotação da lua, estas elevações propagam-se pela superfície da Terra, causando marés altas a cada 12 horas e 25 minutos, e marés baixas entre as marés altas. As marés também acontecem na crosta da Terra, elevando o chão 10 cm durante a maré alta.

O efeito das marés é recíproco entre a Terra e a lua. Como a Terra possui uma massa maior que a massa da lua, causa uma força de maré muito maior na lua. É muito provável que a sincronização dos períodos de rotação e translação da lua tenham ocorrido devido a esse efeito.

Por outro lado, isso implica que a interação entre estes dois corpos faça com que a velocidade de rotação da Terra diminua a um ritmo de dois segundos a cada 100.000 anos, aumentado a duração de um dia em 0,0016seg. a cada século e, consequentemente, a distância entre a Terra e a lua aumenta a uma taxa de 4 cm/ano por causa da conservação do momento angular. Sem a lua, portanto, os dias seriam mais curtos. É a atração que a lua exerce sobre os oceanos que faz a Terra rodar mais lentamente.

Tamanho aparente da lua e do Sol no céu
O diâmetro do sol é de cerca de 1 400 000 km. O diâmetro da lua é de aproximadamente 3500 km. Portanto, o diâmetro solar vale cerca de 400 vezes o diâmetro lunar. Mas o sol também está cerca de 400 vezes mais longe de nós do que a lua. Desta coincidência espantosa resulta o facto de ambos os astros, vistos da Terra, apresentarem o mesmo tamanho aparente. Por isso é possível o eclipse do sol, ou seja, é possível que a lua tape o sol por completo, por ser 400 vezes menor que o sol mas estará 400 vezes mais perto da Terra que o sol.

Terra
A Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol, o mais denso e o quinto maior dos oito planetas do sistema solar.
Diâmetro equatorial: 12 756 Km -
Diâmetro polar: 12 713 Km -
Volume: 1.083.000.000.000 Km³ -
Massa: 6.000.000.000.000.000.000.000.000 Kg.

Os três movimentos da Terra
Todos os planetas do sistema solar têm dois movimentos: um movimento de rotação sobre si mesmos e outro de translação à volta da estrela mãe, o sol. A duração destes movimentos varia consoante a sua massa, os satélites que o orbitam e a distância em relação ao sol. Neptuno, por exemplo, tem um dia de 166 horas e um ano que dura mais de um século e meio. Mercúrio completa a sua órbita à volta do sol em 88 dias e tem, portanto, um ano muito mais curto que o nosso. Porém o dia em Mercúrio dura praticamente dois meses dos nossos. Em Vénus o dia é praticamente igual ao ano.

A Terra, assim como os demais planetas do sistema solar está em contínuo movimento. Porém, de maneira diferente dos outros planetas, a Terra tem três e não dois movimentos. O movimento de translação à volta do sol, que determina a duração do ano; o movimento de rotação sobre si mesma, à volta do seu eixo que completa em 24 horas, ou seja, um dia, e um movimento de oscilação do seu eixo que faz com que a Terra varie de ângulo em torno ao sol, dando origem às estações do ano e aos mais variados climas.

A atmosfera dos planetas telúricos

Mercúrio - Não tem atmosfera.

Vénus - Tem uma atmosfera muito densa de nuvens formadas por 96% de dióxido de carbono, 3% de azoto, e percentagens mínimas de água, gases sulfurosos com percentagens ainda mais mínimas de árgon, xénon, néon e hélio. Esta estrutura nebulosa é persistente, pelo que, em Vénus, nunca se vê a luz do sol nem das estrelas e, de dia, a luminosidade amarelada é mais reduzida que a de um dia encoberto na Terra. A temperatura ascende aos +460ºC.

Marte - Sem temperaturas extremas e pressões esmagadoras, tem uma força de gravidade inferior à nossa e uma temperatura média parecida com a da Antártida -50ºC. A atmosfera de Marte é constituída principalmente por dióxido de carbono (95,3 %), azoto (2,7 %), árgon (1,7 %), quantidades residuais de água. Os demais planetas, sendo gasosos, não diferem muito entre si em termos de massa e atmosfera, à exceção dos anéis de Saturno.

Evolução da atmosfera da Terra
Há 4.600 milhões de anos, a Terra formou-se a partir de poeiras cósmicas compostas por silicatos que se foram aglomerando até chegar ao seu tamanho atual, há cerca de 150 milhões de anos. Nessa altura, a Terra era uma bola rochosa de fogo e lava e não tinha atmosfera. Quando começou a arrefecer, formou-se uma crosta sólida que se liquefazia ocasionalmente, por efeito da atividade vulcânica intensa e continuada.

Os gases que os vulcões libertavam formaram a atmosfera primitiva da Terra, composta por 40% de azoto, 30% de dióxido de carbono, 25% de água, 5% de metano com vestígios de amoníaco. Ao ascender, o vapor de água na atmosfera condensava-se e caía em forma de chuva. No entanto, ao chegar perto do solo ainda incandescente, voltava a ascender, a condensar-se e a cair novamente em forma de chuva; este processo durou 100 milhões de anos, mas levou a que a temperatura do solo terrestre descesse consideravelmente.

Quando a temperatura do solo atingiu um valor inferior a 100ºC, a temperatura de ebulição da água, esta começou a acumular-se nos pontos mais baixos da superfície do planeta. O efeito de estufa diminuiu e permitiu que a atmosfera se tornasse mais permeável à radiação solar, nomeadamente à radiação ultravioleta. Por outro lado, os cerca de 80% de dióxido de carbono existentes na atmosfera primitiva foram-se fixando nos silicatos da crosta terrestre, dando origem aos calcários e, diminuindo assim a sua percentagem.

Como consequência da ação dos raios ultravioletas e das descargas elétricas dos relâmpagos sobre a atmosfera primitiva, bem como do calor proveniente dos vulcões, formou-se a matéria orgânica que se acumulou nos mares primitivos. Surgem as primeiras bactérias e algas azul-esverdeadas – cianobactérias – com capacidade para iniciar a atividade fotossintética: absorção de dióxido de carbono com a formação de hidratos de carbono e libertação das primeiras moléculas de oxigénio (há cerca de 2,4 mil milhões de anos).

Este processo foi enriquecendo a atmosfera terrestre ao longo de 1,5 mil milhões de anos, permitindo o aparecimento no oceano de organismos mais complexos que utilizavam o oxigénio na sua respiração. Por outro lado, o oxigénio libertado da água para a atmosfera, ao ser bombardeado pelas radiações ultravioleta do sol, formou o ozono que gradualmente foi filtrando as radiações perigosas do sol e permitindo que alguns seres vivos, que até ao momento só existiam na água, colonizassem o ambiente terrestre.

Há cerca de 200 milhões de anos, a atmosfera atingiu a composição atual:
78,08 de azoto - o componente mais abundante do ar e também um dos mais importantes para a vida. A sua importância deve-se aos aminoácidos, proteínas, DNA e RNA fornecidos. O DNA e o RNA são materiais genéticos que contêm informações determinantes dos caracteres hereditários transmissíveis à descendência.

20,95 de oxigénio - este gás aparece na atmosfera numa proporção de aproximadamente 21%. O gás oxigénio (O2) é indispensável à respiração celular: ao ser inspirado, ele é levado a todas as células do organismo e reage com a glicose (C6H12O6), produzindo água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e a energia necessária à realização de todas as atividades do corpo.

As plantas produzem oxigénio durante a fotossíntese (num mecanismo praticamente inverso à respiração celular), libertando-o para a atmosfera. Além disso, o oxigénio também é o principal comburente, ou seja, ele “alimenta” o processo de combustão.

Tal como a conhecemos, a vida no nosso planeta está ligada ao aparecimento do oxigénio e vice-versa. Oxigénio e vida estão envolvidos numa lógica de ovo e galinha, um dependendo do outro e não sabendo nós qual surgiu primeiro.

0,035 de dióxido de carbono – este gás é um dos produtos da respiração celular, sendo libertado para o ambiente. As plantas utilizam o dióxido de carbono no processo de fotossíntese, produzindo a partir dele a sua reserva de hidratos de carbono.

Uma das causas do efeito de estufa é o excesso deste gás na natureza, que se deve à queima de combustíveis fósseis - combustíveis formados pela decomposição da matéria orgânica (petróleo, carvão e gás natural).

Vapor de água – proveniente da evaporação das águas dos oceanos, rios e lagos por ação do calor solar. A sua quantidade presente no ar atmosférico varia de acordo com a temperatura, a região do planeta, a estação do ano, entre outros fatores. Alguns fenómenos importantes para a vida devem-se ao vapor de água: a formação das nuvens, a chuva e a neve.

A vida não é só composta por matéria orgânica, mas também por matéria inorgânica, como é a agua, o oxigénio, sais minerais como o cloreto de sódio e metais como o ferro. Estes elementos inorgânicos facilitam as reações químicas dos composto orgânicos que são responsáveis pela vida. De forma análoga apesar de que a vida se produz na terra o sol e a lua facilitam esta vida e sem eles esta não se daria. Chegamos então à conclusão que o macro sistema responsável pela vida é trinitário, pois é a estreita inter-relação destes três astros, a Terra o Sol e a Lua que faz possível a vida n nosso planeta.

Pe. Jorge Amaro, IMC

3 Estados da água: Sólido - Líquido - Gasoso

Muito do que dissemos acerca do estado da matéria aplica-se aos estados da água; mais do que isso, a água é a matéria ou substância por excelência ou o melhor exemplo de existência em três estados porque, de todas as formas de matéria substanciais ou materiais, só a água se encontra na natureza nos três estados: sólido, líquido e gasoso. A água é a matéria mais versátil, pois é a única que muda de estado sem requerer muitas condições.

Água – Terra - Fogo – Ar – São, para os filósofos pré-socráticos, os quatro elementos mais simples ou as condições essenciais para a existência de vida. Nestes quatro elementos se baseiam os primeiros rudimentos do estudo da personalidade humana, a primeira psicologia que vigorou praticamente até Freud.

Tão antiga como a civilização humana, a divisão da personalidade humana em 4 temperamentos teve a sua origem no Egito e na Mesopotâmia há 5 000 anos. Tanto a saúde física como a mental eram conectadas com os quatro elementos: fogo, água, terra e ar. Estes, por sua vez, eram conectados com os quatro fluidos do corpo humano.

Já Hipócrates (460-377 A.C) defendia que a saúde dependia do equilíbrio dos quatro fluidos corporais: o sangue, a fleuma, a bílis amarela e a bílis preta. Estes fluidos estão ligados a certos órgãos e doenças, representados nos quatro temperamentos ou humores.

Hoje sabemos que a água não é um elemento simples porque é constituída por uma mistura de dois gases - o hidrogénio e o oxigénio. Chamamos elementos simples aos outros, que são indivisíveis, ou seja, não são compostos por outros elementos. Assim sendo, são três e não quatro os elementos mais simples: a terra o fogo e o ar.

Composição atómica da água
A água é uma molécula composta por dois átomos de hidrogénio e um de oxigénio. A sua fórmula química é, portanto de H2O. Foi Henry Cavendish (1731–1810), químico inglês nascido em França, que
demonstrou que a água é formada por hidrogénio e oxigénio. Para confirmar que a água é uma substância composta pelos elementos oxigénio e hidrogénio, é possível proceder à sua decomposição através de um procedimento chamado eletrólise, ou seja, da decomposição de uma substância nos seus componentes através de uma corrente elétrica.

O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo - 75% da matéria do universo é hidrogénio. É também o elemento mais simples que se conhece, pois é formado por um único eletrão que orbita um núcleo formado por um único protão.

O oxigénio já não é um elemento assim tão simples; o nucelo do átomo de oxigénio é composto por 8 protões e 8 neutrões; este núcleo é orbitado por 2 eletrões na órbita interior mais próxima do núcleo, e por 6 eletrões numa segunda órbita exterior, perfazendo um total de 8 eletrões. Além disso, o oxigénio que respiramos, o oxigénio que existe na natureza, não é em si só um átomo, mas uma molécula que é constituída por dois átomos de oxigénio e que é, por isso, representada quimicamente por O2. Ou seja, são precisos dois átomos para perfazer uma molécula de oxigénio, um é insuficiente.

A água resulta da reação química entre o hidrogénio molecular H2 e o oxigénio molecular O2: duas moléculas de hidrogénio e uma de oxigénio reagem resultando em duas moléculas de água libertando energia no processo. Como vimos ao falar da estrutura do átomo, as combinações dos átomos ocorrem ao nível dos eletrões, não dos núcleos; no caso da água, os núcleos dos dois átomos de hidrogénio e dos dois átomos de oxigénio partilham entre si os seus eletrões, formando uma ligação covalente.

“Fuel cell” ou carros a água – não basta misturar os dois gases - hidrogénio e oxigénio - para obter água. Por isso, contradizendo um pouco o que afirmámos a água é de certo modo um elemento simples, por não haver qualquer processo natural que a produza a partir do hidrogénio e do oxigénio. Se quisermos produzir água partindo destes dois gases, temos de incendiar simultaneamente os dois e assim produzir energia e água.

É este o processo que segue o carro que usa hidrogénio como combustível. O hidrogénio, armazenado num reservatório, é misturado com o oxigénio da atmosfera, para assim produzir energia elétrica que alimenta o motor elétrico e faz andar o veículo. As únicas emissões da pilha de combustível, em resultado de todo este processo, são apenas vapor de água.

Eletrólise – é o processo contrário, ou seja, a divisão da água por descarga elétrica para separar o hidrogénio do oxigénio; este facto faz da água não só fonte de vida, mas também fonte inesgotável de energia limpa não fóssil. Durante os meses de verão, podemos usar energia fotovoltaica para produzir hidrogénio e oxigénio da água pelo processo da eletrólise; estes armazenados num tanque, poderiam ser usados no inverno, tanto no aquecimento da casa como no carro, por intermédio do processo de “fuel cell”.

De onde veio a água?
Parece que os oceanos contêm a maior parte da água do planeta são tão velhos como a própria Terra, uma vez que se formaram muito cedo, quando a Terra era um pedaço de estrela arrefecida. Há várias teorias para explicar o aparecimento da água e a sua acumulação nos oceanos:

• A água já existia no nosso planeta em forma de vapor; com o arrefecimento do planeta há 3,8 milhares de milhões de anos esta condensou-se, formando as bacias dos oceanos;
• parte da água que forma os nossos oceanos estava aprisionada nas rochas que formavam a terra há milhares de milhões de anos;
• pode ter estado já no centro do nosso planeta, vindo à superfície por intermédio de erupções vulcânicas ao longo de milhares de milhões de anos;
• resulta do bombardeamento e colisão de cometas e meteoritos formados por rochas e água em forma de gelo ao longo de milhões de anos.

Estas teorias podem estar todas certas e a água que temos, provir de várias origens. Não há nenhuma prova contundente de que uma destas origens seja a certa. Se alguns meteoritos contêm água em forma de gelo, então a água poderia estar a aumentar pois continuamos a ser bombardeados por eles; porém, a maior parte dos cientistas opina que a água no nosso planeta permanece constante: se há algum ganho por meio dos meteoritos, também há perdas através do hidrogénio resultante da divisão de moléculas de água que escapam para o espaço.

O ciclo da água
Todos os rios correm para o mar, e o mar não se enche. Para onde sempre correram, continuam os rios a correr. Eclesiastes 1, 7

Ele convoca as águas do mar e derrama-as sobre a face da terra. Amós 9, 6

Assim como a chuva e a neve descem do céu, e não voltam mais para lá, senão depois de empapar a terra, de a fecundar e fazer germinar, para que dê semente ao semeador e pão para comer, o mesmo sucede à palavra que sai da minha boca: não voltará para mim vazia, sem ter realizado a minha vontade e sem cumprir a sua missão. Isaías 55, 11

Nenhum homem pode banhar-se duas vezes no mesmo rio... pois na segunda vez o rio já não é o mesmo, nem tão pouco o homem! Heráclito de Éfeso

A Bíblia conhecia já o ciclo da água e quão importante ele era para a vida. Isaías compara o princípio vital da vida à palavra de Deus que é tão viva e eficaz como a água e que não volta para o lugar de onde saiu sem causar, fundamentar e sustentar a vida, sem dar vida.

É o permanente processo de transformação ou metamorfose da água de um estado para o outro. A vida não seria possível se a água não mudasse de estado. A vida resulta da relação entre si de três fatores, água – terra – luz solar. A terra e a luz solar são fatores constantes, invariáveis, inamovíveis, existem sempre. O único fator variável e que possibilita a interação é a água; para isso, ela tem de mudar permanentemente de estado.

O calor irradiado pelo sol aquece o principal contentor de água que são os oceanos; esta evapora-se em forma de nuvem e é levada pelo vento para cima da Terra; quando a concentração de vapor de água é muita, condensa-se e cai na Terra em forma de chuva ou neve.

Ao infiltrar-se na terra, rega as plantas nos primeiros metros, sustentando as suas vidas; estas, pelo processo de transpiração, devolvem parte dessa água à atmosfera. Continuando o seu caminho descendente, ganha sais minerais e, continuando a sua infiltração, forma grandes lagos subterrâneos, chamados lençóis freáticos que quando cheios, brotam das profundezas da terra, formando rios e lagos e voltando eventualmente ao mar.

Estado sólido
Dos três estados em que a água se encontra, o estado sólido parece ser o menos importante, quando comparado com o líquido e o gasoso. Mas, a verdade é que, no equilíbrio global da vida no planeta, a falta de coisas aparentemente com pouca importância desequilibra mudanças nas coisas de grande importância.

A água no estado sólido encontra-se nas calotes polares que, entre outras coisas, atuam como se fossem o ar condicionado do planeta, já que possibilitam as correntes de ar frio que vão refrescar as zonas tórridas do planeta. As superfícies cobertas por gelo e neve refletem os raios solares, ajudando a Terra a não aquecer demasiado.

Os gelos dos polos e os glaciares são também um reservatório de agua doce; chega a ser 68% da agua doce de todo o planeta. Se os gelos dos calotes polares derretessem, a Terra não só perderia o seu sistema de refrigeração, como o nível do mar subiria 60 metros, inundando zonas costeiras fortemente povoadas.

Estado gasoso
A água em estado sólido é água acumulada, é um armazém de água. O estado líquido é o estado em que ela é mais útil, sendo o estado gasoso um estado intermédio ou de transporte da água do mar para cima da Terra, por meio da evaporação. Este facto obedece à natureza da matéria nos três diferentes estados, ou seja, o grau de coesão das moléculas: no estado sólido este é alto, sendo por isso natural que a água neste estado não seja aproveitável.

No estado gasoso, a dispersão das moléculas também faz com que seja pouco útil, sendo este o estado mais idóneo para o transporte de água do mar para a terra. É igualmente um estado de purificação, pelo qual a água perde todos os sais minerais dissolvidos e fica em estado puro para depois, regressando ao estado líquido, ganhar diferentes qualidades, consoante a composição do solo onde cai.

A água do mar não é utilizável primeiro porque se encontra num nível mais baixo que a terra; para utiliza-la necessitaríamos de motores; segundo porque o seu alto teor de salinidade mataria todas as plantas e animais. A evaporação não só purifica a água de todos os seus sais, como também ao ser mais leve é transportada pelo vento para cima da terra.

A humidade do ar é um elemento atmosférico que exerce influências sobre as temperaturas, as chuvas, a sensação térmica e até mesmo sobre a nossa saúde. Quando o ar está mais húmido, transpiramos mais na forma líquida, pois a água do nosso corpo tem mais dificuldade em se evaporar. O excesso de humidade dificulta a respiração, sobretudo das pessoas asmáticas.

Por outro lado, se o ar está mais seco, também encontramos problemas, pois a respiração é menos lubrificada, o que pode gerar até o sangramento nasal. Outro efeito é o aumento da transpiração, com maior perda de líquido do corpo para o ambiente. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), o nível ideal de humidade do ar para o organismo humano situa-se em torno de 40% e 70%.

Por fim, não podemos deixar de mencionar que o vapor de água foi o responsável pela criação da primeira máquina ou motor automático que o ser humano criou, a máquina a vapor. Até à criação desta máquina, o homem aproveitava a força motriz do vento não para fazer energia pois ainda não tinha sido inventada a eletricidade, mas para mover moinhos. O moinho funcionava pela força motriz da água de um rio, pelo vai e vem das marés e pelo soprar do vento. Para a agricultura e transporte eram usados os animais.

A máquina a vapor veio revolucionar a cultura humana iniciando a revolução industrial, sobretudo nos transportes. Durante muitos anos, os comboios funcionaram com esta máquina que consistia numa caldeira com água a ferver resultante da combustão do carvão, cujo vapor era canalizado para mover os pistões e subsequentemente as rodas. Tudo começou com o observar de uma panela de água a ferver, cujo vapor levantava a respetiva tampa.

Estado líquido
"Água e ar, os dois fluidos essenciais dos quais depende a vida, tornaram-se latas de lixo globais"
Jacques Cousteau

Apresenta-se no estado líquido à temperatura ambiente. É incolor (não tem cor), é inodora (não tem cheiro), é insípida (não tem sabor). É no estado líquido que tem o maior aproveitamento para a sustentação de todas as formas de vida no nosso planeta.

77% da superfície do nosso planeta está coberta de água. Quase 97% da água do mundo é salgada ou imprópria para consumo. 2% está bloqueada nas calotes polares e glaciares. Isto deixa-nos com apenas 1% para todas as necessidades da humanidade: agricultura, indústria, necessidades pessoais e comunitárias.

Tão importante é a água que é nela que o sistema métrico de medição de temperatura se baseia; estabeleceu-se como zero graus a temperatura de congelação da água e como 100 a temperatura da sua ebulição. O único país que não usa este sistema é os Estados Unidos que usa um sistema arbitrário e aleatório chamado Fahrenheit. O senhor Fahrenheit era um polaco que estabeleceu o zero com base num inverno particularmente frio na sua terra.

Na água se baseia também a medição da altitude e da profundidade, sendo 0 metros o nível médio das águas do mar; os Himalaias elevam-se a 8 840 metros, as fossas de Mindanau têm uma profundidade de 11 500 metros.

Depois de ser inventada a corrente elétrica, a água foi a primeira e única fonte desta energia: milhões de barragens estão construídas nos cursos da maior parte dos rios para serem usadas como fonte de energia elétrica e como fontes de irrigação. Hoje em dia, muita energia elétrica é produzida a partir do carvão e pela cisão do átomo de urânio, mas, mesmo nestes casos, a água atua como mediadora, ou seja, o carvão e o átomo de urânio produzem calor que faz ferver a água e esta transforma o calor em energia mecânica que faz mover os dínamos produtores de energia. É, portanto, aplicado o princípio da máquina a vapor.

Quando nos damos conta de que o nosso corpo é composto por 70% de água, não precisamos de mais provas da sua importância, não só para a nossa vida como para todas as formas de vida: tanto para os animais que vivem nos oceanos como para os animais que vivem sobre a superfície da Terra.

A água no nosso corpo
•    Regula a temperatura do nosso corpo
•    Representa 81% do nosso sangue
•    Remove resíduos e toxinas
•    É 22% dos nossos ossos
•    Lubrifica as articulações
•    Ajuda a transportar nutrientes para as células
•    Ajuda a converter alimentos em energia
•    Melhora a oxigenação da respiração
•    Protege os órgãos vitais
•    Ajuda na absorção dos nutrientes
•    Constitui 75% dos músculos
•    Humidifica os tecidos da boca e do nariz
•    Constitui 75% do cérebro

O sal fixa a água no organismo – a água e o sal estão juntos; o mar é o grande reservatório dos dois. Sem a presença do sal no nosso organismo, depressa ficaríamos desidratados; de facto, os saquinhos de sais de reidratação eram a primeira coisa que dávamos em África a pessoas que facilmente desidratavam com as febres altas que a malária ocasiona.

Tal como a água é o princípio da vida física, a água do Batismo é o princípio da vida cristã; o cristão que é sal permanece fiel às promessas do Batismo. No antigo ritual deste sacramento, o sal era de facto usado; com o batismo, fazemos parte dos redimidos, dos que possuem a água que jorra até à vida eterna. Sem o sal, foge-nos esta água.

Evaporação da água - metáfora da ressurreição
Sem deixar de ser a mesma substância, sem deixar de ser o que é, a água muda do estado sólido para o líquido e do líquido para o gasoso; no estado gasoso, a água é invisível, mas é a mesma água: nada perdeu das suas propriedades e basta tirar do frigorífico uma garrafa fria para que a água invisível no ar se mostre visível.

Na ressurreição da carne teremos um corpo espiritual ou glorioso como Cristo teve e tem depois da sua morte e ressurreição. Esse corpo existe, é imagem do nosso corpo físico. Como pessoas, podemos existir numa outra dimensão e nessa dimensão não somos visíveis nem tangíveis, tal como a água em estado gasoso; mas nem por isso, tal como a água, deixamos de ser o que éramos e somos.

Destilação da água - metáfora do purgatório
“Bem-aventurados os puros de coração, porque verão a Deus.” Mateus 5, 8

No processo de evaporação, a água perde toda a sua salinidade e sujidade, recicla-se a si mesma. É esta uma metáfora do que pode ser para nós o purgatório, esse estado intermédio antes de estarmos com Deus. Como só os puros de coração verão a Deus, o purgatório tem essa função de nos purificar para podermos viver e conviver com Deus.

Ameaças aos recursos de água doce

• A população mundial, cerca de 6 mil milhões, continuará a crescer, mas a quantidade de água vai manter-se a mesma.
• A competição entre as cidades e a agricultura continuará a crescer.
• A dessalinização é uma opção muito cara, pois requer o uso de muita energia; apenas as economias mais avançadas poderão permitir-se a esse luxo.
• A mudança climática causa a mudança nas frequências de secas e inundações.
• O esgotamento dos aquíferos, causado por excesso de consumo, como resultado do crescimento populacional.
• Poluição e contaminação por esgotos domésticos, agrícolas e efluentes industriais.

Tão importante é a água que alguns pensam que a próxima guerra mundial será causada pelo facto de os países ricos terem água em abundância e os países pobres não terem o mínimo indispensável. A vida processa-se mediante a constante reciclagem da água em circuito fechado, entre os estados solido, líquido e gasoso. Como a água na Terra é sempre a mesma, reciclar não é uma opção, mas sim uma obrigação.

Pe. Jorge Amaro, IMC

3 Estados da matéria: Sólido - Líquido - Gasoso

A matéria é constituída por moléculas estas são constituídas por átomos; é tudo aquilo que tem massa e que ocupa determinado espaço durante um determinado tempo. No universo, a matéria existe em três estados diferentes: o sólido, o líquido, e o gasoso.  A Física moderna diz-nos que a matéria possui um quarto estado chamado plasma. Argumentaremos que este estado é mais um processo intermediário pelo qual a matéria se transforma em energia, podendo ser entendido ao mesmo tempo como sendo um estado de matéria ou energia radiante.

Graus de coesão das moléculas
A nível do que é real para nós, acessível aos nossos cinco sentidos, cada um dos três estados parece apresentar a matéria como se de outra realidade se tratasse, pois, em cada um destes estados, a matéria muda radicalmente de forma, contextura, cor, tamanho e volume, sendo perscrutável a uns sentidos e não a outros; por exemplo, em estado gasoso, a matéria é invisível mas pode ser perscrutável pelo olfato ou tato; porém, a nível microscópio, não sensorial, a diferença entre os três estados em que a matéria se encontra, reside apenas no grau de coesão das moléculas que a compõem.

Não há, portanto, uma mudança qualitativa na passagem da matéria de um estado para o outro, como parece acontecer ao nível sensorial. “As aparências iludem” diz o provérbio, os nossos sentidos enganam-nos porque não estão preparados para captar a verdadeira dimensão do real. A verdade das coisas não é muitas vezes acessível aos cinco sentidos. No caso dos estados da matéria, a verdade até parece bem mais simples do que os nossos sentidos deixam antever.

A diferença entre os estados da matéria depende tão somente do grau ou nível de coesão, agregação ou organização das moléculas que compõem a matéria. O que diferencia um estado físico de outro é a forma como as moléculas estão organizadas, mais próximas ou mais afastadas umas das outras, mais ou menos coesas ou agregadas. Por isso, os estados físicos da matéria podem ser também chamados de graus de coesão das moléculas.

No estado sólido, as moléculas que compõem a matéria têm um alto grau de coesão. Por isso possuem uma forma própria e fixa e um volume constante e fixo também. Por outro lado, neste estado, as moléculas têm um baixo nível de movimentação e liberdade entre si. A potencialidade da energia cinética neste estado é muito reduzida.

No estado líquido, a coesão entre as moléculas é menor porque estão mais livres e distantes umas das outras. Como estão mais livres, a movimentação é também maior que no estado sólido em que, como vimos, a movimentação é quase nula. - Por isso, a matéria neste estado não tem uma forma definida, adapta-se e vai adquirindo a forma do recipiente que a contém.

O volume também é constante, ou seja, o espaço que o líquido ocupa é fixo, ocupando sempre o mesmo espaço, qualquer que seja o recipiente onde se encontra - não varia, portanto, consoante o espaço que ocupa. Dada a liberdade de movimentos que as moléculas possuem neste estado, a potencialidade de energia cinética excede a do estado sólido.

No estado gasoso, a dispersão ou falta de coesão entre as moléculas é ainda muito maior que no estado líquido: não há praticamente agregação, pelo que a movimentação é altíssima. Há muito espaço vazio entre as moléculas, o que faz com que se movimentem livremente. A forma respeita o recipiente que a contém ou apresenta-se disforme em espaço aberto ilimitado.

O volume também varia, pois, o gás tem uma forte tendência para se expandir. Como as moléculas se movimentam com facilidade, a potencialidade de energia cinética é altíssima também, excedendo a do estado sólido e também a do estado líquido.

O plasma
É popularmente considerado o quarto estado físico da matéria, embora tal seja discutível… Não é um estado radicalmente diferente como os três outros estados, não é uma forma alternativa de ser e estar da matéria no espaço, radicalmente diferente dos três estados que conhecemos, já que se trata de um gás; ou seja, continuamos dentro do estado gasoso da matéria.

Porém, é um gás com uma particularidade diferente que o faz singular. Está submetido a elevadas temperaturas o que faz com que os eletrões saiam disparados das suas eletrosferas, ou seja, deixem de orbitar os respetivos núcleos dentro do átomo, coexistindo com eles sem estarem ligados a eles como estavam; por isso, a matéria ou o gás neste estado liberta luz radiante. O plasma é, portanto, um gás com carga elétrica.

Como vimos, a diferença entre os três estados da matéria é o maior ou menor grau de coesão das moléculas entre si. No caso do plasma, não é o grau de coesão que está em causa, pois é um gás como outro qualquer e, neste sentido, o grau de coesão é mínimo; o que está verdadeiramente em causa é a composição desse gás. Por isso, o plasma é um tipo de gás composto por moléculas nas quais os eletrões vivem soltos e dissociados dos seus núcleos.

Para além de ser um gás com propriedades especiais, também é questionável se deve ser considerado matéria ou energia. O plasma seria o momento em que a matéria se transforma em energia, se incendeia, se transforma em luz e calor. O plasma é matéria a arder, é a fusão nuclear que ocorre no interior das estrelas.

A água líquida em ebulição continua a ser a mesma água líquida. Porém, em virtude de estar a ser submetida a um considerável aumento de temperatura, já está no processo de mudar para o estado gasoso. Da mesma forma, o plasma é um gás que, por estar a ser submetido a altas temperaturas, faz com que os eletrões se libertem da órbita dos seus núcleos e emanem luz radiante, ou seja, transforma-se em energia, deixando de ser matéria para ser energia. O vapor resultante da água líquida em ebulição também é um gás visível, como o plasma, antes de desaparecer no ar. Poderíamos chamar-lhe plasma enquanto é visível porque é mais quente que o ar circundante?

O sol e as estrelas são formados basicamente por plasma, uma vez que só assim se atinge a temperatura necessária: 84 000ºC. Já não se trata de um grau maior ou menor de coesão das moléculas: é algo qualitativamente diferente. É a matéria em forma de gás, submetida a uma pressão tão alta que explode e se incendeia.

A maior parte da matéria no universo existe em forma de plasma, ou seja, em forma de energia. No nosso planeta, o efeito plasma pode ser visto naturalmente nos raios de uma trovoada e nas auroras boreais; artificialmente, nas luzes fluorescentes pois os televisores de plasma, como gastavam muita energia, desapareceram.

Auroras boreais e austrais
São uma consequência das tempestades solares. O sol atua como se fosse uma central nuclear de energia, com a única diferença de que nas centrais nucleares que conhecemos dá-se a cisão, ou seja, o núcleo do átomo do urânio parte-se com a consequente libertação de energia e lixo radioativo que cria um problema ecológico.

Na central nuclear chamada sol, como em qualquer outra estrela, a energia é criada por fusão e não produz lixo nem subprodutos radioativos. No interior do sol, a temperatura é de 14 milhões de graus; a esta temperatura, os átomos de hidrogénio fundem-se, criando um novo gás: o hélio. Esta reação nuclear cria energia que é irradiada em direção ao exterior do centro do sol.

As correntes de gás carregado eletricamente e, portanto, radiante ou luminoso que viajam do interior do sol para a sua periferia, criam campos magnéticos dentro do sol. Em alguns lugares, quando estes campos magnéticos são muito fortes, forçam o seu caminho em direção à superfície do sol. Quando chegam à superfície, arrefecem e criam dentro de si espaços vazios. O plasma arrasta o campo magnético para fora do sol, como se fosse um elástico que eventualmente se rompe, separando-se do sol e viajando pelo espaço. Milhões de toneladas de plasma, ou seja, gás incendiado, viajam livremente pelo espaço.

O fenómeno é conhecido como tempestade solar. Esta nuvem de gás viaja no espaço à velocidade de 8 milhões de km por hora, pelo que, depois de 6 horas, passa pelo planeta Mercúrio, depois de 12 horas, passa pelo planeta Vénus e, finalmente depois de 18, a tempestade solar chega ao nosso planeta. Quando chega aqui, a Terra defende-se com o seu escudo magnético invisível, desviando a tempestade que abraça o nosso planeta pelos polos, criando o efeito de aurora boreal na face que está voltada para o sol, mas que não é muito visível por ser de dia.  Ao passar para o outro lado, cria a aurora boreal na face escura do polo, que é a mais visível.

Relâmpagos e trovões
O relâmpago é uma descarga elétrica natural de alta voltagem, seguida pelo som de um trovão. Tudo isto acontece no interior das nuvens. Quando as atravessamos num avião parecem inocentes, inócuas e neutras, mas muito se passa no seu interior.

Água e gelo movem-se livremente no interior de uma nuvem. Este movimento é causado tanto pelas correntes ascendentes de ar quente, como pela força descendente da gravidade. Tal como o esfregar de qualquer objeto cria energia estática, o atrito entre as partículas de água e gelo causado pelas correntes de ar quente ascendente e pela gravidade descendente, confere cargas elétricas às partículas. As cargas positivas movem-se para cima, as negativas para baixo.

Há dois tipos de descarga de raios: no interior de uma nuvem e entre uma nuvem e o solo. A maior parte das descargas elétricas ocorre tipicamente no interior das nuvens. Um canal precursor da descarga surge no núcleo negativo da parte inferior da nuvem e segue para cima, onde comummente se concentram as cargas positivas, ocorrendo a descarga.

A génese de um raio entre a nuvem e o solo começa com pequenas descargas elétricas no interior da nuvem: estas descargas libertam eletrões que começam a descer vertiginosamente em direção ao solo. Esta busca de uma ligação com a terra é muito rápida e muito pouco luminosa para ser vista a olho nu. Quando os eletrões chegam perto do solo, atraem uma outra descarga elétrica de carga oposta, chamada de descarga conectante; é a união destas duas descargas que dá origem ao raio que vemos.

O trovão
O relâmpago atinge 20 000ºC, aquecendo e elevando instantaneamente o ar que atravessa a caminho do solo. O ar assim aquecido repentinamente em tão curto espaço de tempo provoca uma onde de choque, ou seja, uma explosão, causando o trovão que ouvimos muito depois de vermos o relâmpago. Tal acontece, por um lado, porque o trovão é consequência do relâmpago, por outro, porque a velocidade do som - 300 m por segundo - é muitíssimo inferior à velocidade da luz 300 milhões de metros por segundo.

Factos acerca da trovoada

• No mundo inteiro, acontecem cerca de 2 000 trovoadas todos os dias, o que corresponde a mais de 8 milhões de relâmpagos
• Cada relâmpago mede cerca de 6 km por 1 centímetro de diâmetro
• A descarga elétrica de um raio varia entre 100 milhões e um milhar de milhão de volts e daria para iluminar durante um minuto uma cidade de 200 000 habitantes.

Considerações filosóficas sobre os estados da matéria
É nosso entender que todos os campos do real são governados pelas mesmas leis; ou seja, as mesmas leis que regem o macrocosmo, regem também o microcosmo. Esta é a base da metáfora que indica que o que se verifica num determinado campo do real, tem a sua correspondência em todos os outros campos.

A ontogénese recapitula a filogénese; a história da vida e da sua evolução recapitula-se em cada indivíduo que vem a este mundo. Desde a sua conceção até ao seu nascimento, recapitula-se a história da vida no nosso planeta, desde o primeiro ser unicelular até ao aparecimento do ser humano. Do nascimento de um bebé até este bebé ser autoconsciente, recapitula-se a evolução da humanidade desde que apareceu há cinco milhões de anos no Vale de Rift, até ser consciente de si mesma depois de aprender a andar e a falar.

Podemos ver uma perfeita correspondência entre organização e o grau de coesão das moléculas nos diferentes estados da matéria e a organização e grau de coesão dos indivíduos nos diferentes sistemas políticos.

Estado sólido - comunismos da Coreia do Norte
O estado sólido caracteriza-se pela pouca movimentação das moléculas e por uma coesão máxima: o antigo comunismo soviético. De certa forma, a China de hoje e sobretudo a Coreia do Norte onde os indivíduos não gozam de nenhuma liberdade e onde a coesão é um valor absoluto, ilustram bem este estado, até pela forma como marcham as suas tropas. Caracterizam-se por uma falta de liberdade, sendo a igualdade o seu único valor. É um sistema político tão rígido como o estado sólido da matéria. A falta de liberdade faz com que a sociedade não cresça, não produza riqueza. No entanto, a pouca riqueza que há está melhor distribuída que nos países capitalistas.

Estado gasoso – capitalismo liberal dos Estados Unidos
O estado gasoso da matéria caracteriza-se pela absoluta liberdade das moléculas e por uma coesão mínima. O estado gasoso está para o sólido como a Coreia do Norte está para os Estados Unidos; no capitalismo liberal dos EUA, o valor fundamental é a liberdade a todos os níveis.

Aqui reina a lei da selva ou da sobrevivência do mais forte: os mais dotados vivem bem e são ricos, os menos dotados ficam para trás. A coesão é mínima e todo o nacionalismo americano se concentra no culto à bandeira, uma vez que o próprio Estado nada dá aos seus cidadãos. Apesar de os americanos pagarem impostos como acontece em todas as democracias ocidentais, pouco ou nada recebem do Estado - nada é garantido, nada é gratuito, nem sequer a saúde.

Estado líquido - socialismos da Escandinávia
O estado líquido da matéria é um estado intermédio entre o sólido e o gasoso. Neste estado, as moléculas não têm tanta liberdade de movimentos como no estado gasoso nem estão privadas de movimento e liberdade, como no estado sólido.

O tipo de socialismo que existe nos países escandinavos é o “medio virtus” ou “ in medio veritas” dos sistemas políticos. Procura-se harmonizar os valores da igualdade com a liberdade, por intermédio da educação para a partilha. Neste sentido, fuga ao fisco atinge o nível mais reduzido nestes países. Não é mal visto denunciar alguém que foge ao fisco; a qualidade de vida destes países excede a de qualquer outra democracia ocidental.

Plasma – guerra
Também para o dito quarto estado da matéria podemos encontrar uma correspondência na sociedade ou no mundo dos vivos. O plasma é matéria incandescente resultante da saída de órbita dos eletrões das respetivas eletrosferas ao redor dos seus núcleos. A guerra é um fenómeno parecido: povos desavindos rompem a harmonia e o equilíbrio existente. A guerra é plasma, em que o trovão se vê representado nas bombas e o calor e destruição dos raios nas rajadas dos mísseis.

Metamorfoses da matéria
Conforme a pressão e a temperatura, assim a matéria se encontra em estado sólido, líquido ou gasoso.

Entre o sólido e o líquido
Fusão - Passagem do estado sólido para o estado líquido, por meio do aquecimento. A uma determinada temperatura, as moléculas em estado sólido vibram com tanta intensidade que algumas chegam a vencer a força de coesão e passam ao estado líquido. Cada substância tem a sua temperatura de fusão característica a uma determinada pressão. Essa temperatura chama-se ponto de fusão.

A nível social, utilizamos a ideia ou conceito de fusão quando duas realidades parecidas se fundem numa outra. Vemos isso a nível das empresas que se fundem em monopólios, seguindo o princípio “se não podes vencer o teu inimigo une-te a ele”.

Solidificação – Passagem do estado líquido para o estado sólido, por arrefecimento. Quando se arrefece um corpo, as suas moléculas vibram menos. A uma determinada temperatura, as substâncias líquidas transformam-se em sólidas porque a força de coesão aumenta e a agitação molecular diminui. Essa temperatura, o ponto de solidificação, é igual à temperatura do ponto de fusão dessa mesma substância.

A nível social ou humano, o conceito de consolidar traduz-se em dar forma a um projeto, uma empresa, tornar mais forte, mais sólido, mais contundente.

Entre o líquido e o gasoso
Evaporação - Passagem do estado líquido para o estado gasoso, por meio do aquecimento. O líquido absorve o calor e transforma o líquido em vapor. Quando um líquido é sujeito a aquecimento, as moléculas que o compõem começam a movimentar-se mais rapidamente. As moléculas da superfície do líquido ficam mais quentes, pois estão em contacto mais próximo com a fonte de calor. Movimentam-se tão rapidamente que levantam voo, levando consigo o calor que absorveram, da mesma maneira que um avião rola pela pista até se erguer no espaço.  Uma vez livres do estado líquido da matéria e como são mais quentes que as moléculas do ar, sobem até desaparecerem, fundindo-se na humidade atmosférica.

Muito se evapora quando o dinheiro desaparece as pessoas desaparecem e fogem.

Condensação - Passagem do estado gasoso para o estado líquido, por meio do arrefecimento; por exemplo, a formação do orvalho. Este é o processo contrário pelo qual - o vapor, ao ser arrefecido, perde o calor que tinha, fazendo com que as moléculas se movimentam menos rapidamente, - perca velocidade e movimento, até voltarem ao estado líquido, com a consequente redução de movimento e liberdade, característicos deste estado da matéria.

Não há liquidez, ou seja, o dinheiro não aparece, está investido, não há dinheiro vivo; o dinheiro não flui.

Entre o sólido e o gasoso
Sublimação - Passagem direta do estado sólido para o estado gasoso (sem passagem pelo estado líquido) e vice-versa; pode ocorrer pelo aquecimento ou arrefecimento da matéria; por exemplo, o gelo seco é dióxido de carbono solidificado.

Eis uma palavra que tem muitas aplicações para além da mudança de estado entre o sólido e o gasoso. A sublimação pode ser entendida como o aproveitamento cultural de uma energia ou instinto natural. A transformação de calor em energia mecânica pode ser entendida como sublimação; o aproveitamento da água numa barragem para produzir energia elétrica, assim como o aproveitamento do vento para o mesmo fim, podem ser entendidos como sublimação.

Freud utilizou este termo no seu livro “O MAL-ESTAR NA CIVILIZAÇÃO” para dizer que a energia sexual ou eros pode ser sublimado, tirando-se partido dessa energia para fins mais culturais. Acrescentou ainda que São Francisco de Assis foi quem melhor soube sublimar a energia natural do Eros, desviando-a do seu fluir natural no ato sexual para a converter em amor universal. 

Pe. Jorge Amaro, IMC

3 Comstituintes do Átomo: Eletrão - Protão - Neutrão

Depois de estudarmos o macrocosmo e entendermos como as coisas se processam no infinitamente grande - o Universo - estudamos agora o microcosmo para ver como se processam as coisas no infinitamente pequeno -o átomo, na qualidade de bloco constituinte de toda a matéria. O termo “átomo” foi usado pela primeira vez por Demócrito, um filósofo grego que viveu 400 anos antes de Cristo, como sendo a entidade indivisível mais pequena, da qual toda a matéria se compõe.

Viagem ao centro da matéria

A matéria ou massa é a “matéria prima” do universo, de estrelas, planetas, montanhas, atmosferas, tudo é constituído por matéria. Esta matéria pode existir em três estados; sólido, líquido e gasoso. Estes estados são permutáveis, ou seja, todas as substâncias podem mudar de um estado para outro, se as condições necessárias se reunirem: temperatura, pressão, gravidade, etc. Porém, de todos os materiais que conhecemos, só a água existe na natureza nestes três estados.

Átomo é sinónimo de indivisibilidade, por se pensar ser o elemento mais simples da matéria. Desde as galáxias, estrelas, cometas e planetas, minerais e metais até às plantas, animais e seres humanos, tudo é feito da mesma matéria e esta matéria é formada por átomos e estes, por sua vez são formados por protões, neutrões e eletrões.

Os protões e os neutrões estão unidos num núcleo, rodeado por eletrões que orbitam esse núcleo. Antes pensava-se que a orbita destes eletrões em relação ao núcleo era com as dos planetas à volta de uma estrela, mas não é assim; os eletrões são muito imprevisíveis e orbitam o núcleo em forma de nuvens ou ondas.

Diferentes matérias têm diferentes composições; até à data foram descobertos 118 elementos simples. De todos o elemento mais simples é o hidrogénio que é composto só por um protão e um eletrão; já o hélio é composto por dois protões, dois neutrões e dois eletrões; o carbono é composto por seis protões, seis neutrões e seis eletrões. Materiais pesados como o ferro, o estanho e o urânio contêm muitos mais protões, neutrões e eletrões.

Depois do “Big Bang”, e à medida que o tempo ia passando, o espaço se abria, a matéria se expandia e a temperatura descia, formaram-se pequenas partículas chamadas quarks e eletrões; os eletrões permaneceram dissociados enquanto que os quarks se foram associando formando protões e neutrões.

 À medida que o universo se expandia arrefecia, os protões e neutrões associaram-se entre si formando os núcleos. Mais tarde ainda os eletrões até então livres, foram atraídos pelos núcleos ficando presos a eles e assim se formou o átomo. Da associação de átomos entre si formaram-se moléculas, galáxias, estrelas e planetas.

Observemos uma planta composta por três componentes: folhas, raiz e caule. Com a ajuda de um microscópio, vemos que o caule é composto por células, sendo cada célula composta por três partes: plasma, citoplasma e núcleo. Analisando o núcleo, encontramos nele o código genético da mesma célula, o ADN, que é constituído por uma longa cadeia de moléculas. Por sua vez, estas moléculas são formadas por átomos; cada um destes átomos é composto por três partículas: eletrões que orbitam à volta de um núcleo formado por protões e neutrões.

O eletrão, que circula à volta do núcleo dentro do átomo, tem uma massa muito pequena em comparação com o neutrão e o protão que formam o núcleo. Não possui, portanto, uma estrutura interna, ou seja, não se subdivide. Os neutrões e os protões, porém, no interior do núcleo, não são elementos simples como até há bem pouco tempo se pensava: são compostos por quarks que aparecem sempre em grupos de três.

Os quarks dividem-se em seis: up, - down, – charm de carga positiva e – strange, - top, – bottom de carga negativa. Um protão é constituído por dois quarks up e um quark down; o neutrão tem dois quarks down e um quark up.

Há seis tipos de quarks: quarks: up, charm and top cada um deles têm uma carga positiva de + 2/3 enquanto strange, down, and bottom têm uma carga negativa de -1/3 cada. Um protão é composto de dois up e um down quarks e um neutrão dois down e um up quarks. Até agora, só os up e down quarks foram observados naturalmente na terra e encontram-se em átomos de matéria normal, os outros quatro só foram observados em aceleradores de partículas.

Para podermos estudar estes constituintes da matéria, precisamos de aceleradores de partículas que têm quilómetros de comprimento, onde estas partículas viajam a velocidades próximas da velocidade da luz e de máquinas tão grandes como uma casa que estudam o seu comportamento.

Disseção de um átomo

O conceito moderno do átomo foi formulado por John Dalton no século XIX. Toda a matéria é composta por átomos que são indivisíveis e indestrutíveis. Sabemos hoje que os átomos não são indivisíveis, mas que se compõem de outros elementos. Um átomo é, portanto, formado por um núcleo com carga elétrica positiva, rodeado por eletrões carregados negativamente.

O núcleo é formado por partículas subatómicas chamadas protões que estão carregados positivamente e neutrões eletricamente neutros. Finalmente, os protões e neutrões são formados por quarks; existem seis tipos de quarks. É fascinante o fato de que, mesmo após a descoberta de que os protões e neutrões não eram elementos simples, como os eletrões, a tridimensionalidade não é quebrada, porque, como sabemos, o número de quarks que formam tanto o protão e o neutrão é 3. Ou podemos simplesmente dizer que um átomo é formado por três tipos de partículas subatômicas eletrões, quarks up e quarks down.

Sendo o nucelo do átomo 10.000 vezes mais pequeno que a totalidade do átomo, e estando quase toda a massa do átomo concentrada no seu núcleo, significa que a maior parte do átomo, ou seja, o espaço entre o nucelo e os eletrões, é espaço vazio.

A exceção do hidrogénio

Todos os átomos são formados por três tipos partículas subatómicas: protões de carga positiva unidos pela força nuclear forte a neutrões de carga neutra, num núcleo que é orbitado por eletrões de carga negativa. Os eletrões mantêm-se em orbita à volta do núcleo devido à força eletromagnética que resulta da atração de partículas carregadas eletricamente. A força eletromagnética é a segunda mais forte do universo sendo a primeira a força nuclear forte que atrai os protões e os neutrões no interior do núcleo.

O hidrogénio, porém, não segue esta regra pois é o elemento mais simples que se conhece e é formado por um eletrão e um protão; sendo o primeiro de carga negativa e o segundo de carga positiva, estão unidos pela força eletromagnética. O hidrogénio é a matéria prima mais abundante, constitui 75% da matéria do universo e mais de 90% de todos os átomos que o universo contem.

O Hidrogénio numero 1 na tabela periódica mais o Hélio, numero dois e o Lítio numero 3 foram as três primeiras formas de matérias formadas no momento do Big Bang. O Hidrogénio é um gás incoloro. Inodoro, não reage com a água, mas arde na presença do oxigénio. Por ser um átomo simples sem a forma nuclear forte que os outros átomos possuem, facilmente se combina com os outros elementos.

Como o hidrogénio não tem neutrões, parece desafiar a nossa definição da estrutura do átomo como sendo constituído por três partículas subatómicas, eletrões, protões e neutrões. Porém dado que nem os protões nem os neutrões são elementos simples como antes se pensava, pois cada um deles é formado por três quarks, se definimos o átomo pelos elementos simples que o constituem, o hidrogénio fica incluído na definição. Assim sendo o átomo é continua a ser formado por três tipos de partículas subatómicas, eletrões, up quarks e down quarks.

Dimensões do átomo e dos seus componentes

• Os protões são tão minúsculos que caberiam 500.000 deles na cabeça de um alfinete; porém são enormes se os compararmos com os eletrões. Se os protões e os neutrões tivessem um centímetro de diâmetro, o diâmetro de um eletrão seria inferior ao de um cabelo humano, sendo o diâmetro total do átomo equivalente a 30 campos de futebol.
• Os eletrões, portanto, quase não contribuem para a totalidade da massa de um átomo, mas são a parte mais ativa, pois são eles os responsáveis pelos enlaces, ou seja, combinações com átomos de outro tipo.
• Mais de 99,9% do volume de um átomo está vazio; se o nucelo de um átomo fosse do tamanho de uma bola de basquetebol, os eletrões estariam a vários quilómetros de distância do núcleo.
• A força imensa que mantém unidos os protões e os neutrões dentro do núcleo do átomo é 100,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 vezes mais potente que a gravidade.
• O eletrão orbita à volta do núcleo a uma velocidade de 2 200 quilómetros por segundo, ou seja, em 18 segundos daria uma volta completa à Terra, o que é menos de 1% da velocidade da luz.

A lógica da ilógica mecânica quântica

Era uma vez um filósofo que na praça de Atenas respondia com desenvoltura e sabedoria às mais curiosas e difíceis perguntas que o povo lhe fazia. Um dia, misturou-se aos ouvintes um pastor descido dos montes com a intenção de desmascarar e envergonhar o sábio em público. Com um movimento rápido de mão, apanhou uma mosca e, apresentando a mão fechada em punho ao sábio, perguntou: “Nesta mão fechada tenho uma mosca, sabes dizer-me se está viva ou morta?”

O sábio ponderando a sua resposta disse para si mesmo: “Se digo que está viva ele aperta o punho mata-a e mostra-ma morta; se ao contrário digo que está morta, ele abre a mão e todos verão a mosca escapar-se.” Depois de alguma reflexão e ante a espera ansiosa do seu público respondeu: “A vida e a morte da mosca que tens na tua mão fechada depende de ti; se a queres viva ela está viva, se a queres morta ela está morta”.

Este conto faz-me lembrar o paradoxo do gato de Schrodinger que se encontra num estado de sobreposição, no qual está ao mesmo tempo vivo e morto. É certo que o gato não pode estar ao mesmo tempo vivo e morto, porquanto a lógica da mecânica quântica não se aplica a objetos grandes, mas ilustra muito bem o que acontece no mundo das partículas subatómicas, onde o determinismo e a certeza desaparecem, e o observado está à mercê do observador. 

A mecânica quântica troca-nos as voltas, modifica-nos os paradigmas, atenta contra a lógica que tem governado a ciência e a nossa vida, pois pulveriza fronteiras que antes nos pareciam intransponíveis e acaba com os dualismos que opunham realidades que antes pensávamos bem diferentes e até contrárias, como a matéria/energia, estático/móvel, visível/invisível, tangível/intangível, previsível/imprevisível, material/espiritual, ciência /filosofia.

Matéria/energia - O coração da matéria é intangível como a energia; o coração da matéria, o mundo dos átomos e partículas subatómicas é, de facto, energia.

Os átomos podem ser matéria, na medida em que tentamos pesá-los e medi-los; mas as partículas que os compõem têm cargas elétricas e movimentam-se, ou seja, exibem as propriedades da energia. Podemos concluir que são matéria na sua essência, descritíveis, qualificáveis e quantificáveis, mas que são energia na sua existência, porque exibem uma potência voltaica, reagem, criam ondas.

A matéria é energia em potência, a energia é matéria em potência. A combustão transforma matéria em energia: é o que acontece no centro do sol, onde átomos de hidrogénio se fundem, criando hélio e energia.

É o que acontece no nosso corpo no qual, pela combustão lenta, os alimentos se transformam na energia que move o nosso coração e os nossos membros e nos aquece, dando-nos uma temperatura constante. Faltando esta matéria, imediatamente a temperatura baixa e, pouco a pouco, ficamos privados do movimento; o corpo come-se a si mesmo para se alimentar, emagrece e depois entra em coma e morre.

A fotossíntese faz o contrário com a energia solar: transforma a energia em matéria pois, com o sol, crescem as plantas, as árvores na cadeia alimentar da vida vegetal que alimenta a vida animal. A vida vegetal e a vida animal, alimentam o homem, mas a fonte energética de tudo isto é o sol que transforma energia em matéria. Somos feitos de sol.

A matéria visível e sólida é composta por de elementos invisíveis e, quanto mais viajamos ao centro da matéria, menos matéria (massa) e mais espaço vazio encontramos, pelo que a matéria parece reduzir-se a pequenas fibras vibratórias de energia. As partículas subatómicas de facto são manifestações de energia. Por isso, o que parecia tão visível e sólido, reduz-se agora a ondas eletromagnéticas. Assim sendo, podemos concluir que o nosso corpo e tudo o que materialmente existe se reduz a energia vibratória.

A matéria em si não existe pois é somente o armazém de energia, não é mais que energia condensada, acumulada. Por exemplo, as plantas, por intermédio da fotossíntese, convertem a energia radiante do sol em energia química que é armazenada em moléculas orgânicas, como se uma planta fosse uma bateria, um armazém de energia.

Matéria/espírito - O materialismo não tem razão de ser, pois a matéria é formada por elementos invisíveis, quase espirituais e certamente não podemos compreender a matéria sem conhecer a sua alma. O átomo é a alma da matéria, por isso, não só os seres humanos têm alma, a matéria também a tem. A alma da matéria é tão invisível como a nossa.

Inerte/vivo

Já não é claro que só haja vida na matéria orgânica; já não existe uma tão grande diferença entre matéria orgânica e inorgânica ou inerte. As partículas subatómicas revelam-nos que a vida não existe só a nível das células, mas também a nível subatómico dos quarks. Claro que se trata de uma forma diferente de vida.

Visível/invisível - Se a mecânica quântica não te chocou profundamente, é porque ainda não a entendeste. Tudo o que chamamos real é formado por coisas que verdadeiramente não podem entender-se como reais”. Niels Bohr

Rompe-se, também na matéria, a fronteira entre o visível e o invisível. A massa de um átomo é menos de 1% do seu tamanho, o resto é vazio, ou seja, o espaço entre o núcleo e o eletrão. Como acima foi dito, se o núcleo de um átomo fosse do tamanho de uma bola de basquetebol, os eletrões estariam a vários quilómetros de distância do núcleo.

Estático/móvel - A matéria que forma os objetos parece estática, parece parada, mas de facto, é uma ilusão: na realidade, tudo se move. Como se afirmou anteriormente, o eletrão orbita à volta do núcleo do átomo a uma velocidade de 2 200 quilómetros por segundo. A matéria não é, portanto, estática como parece, mas sim dinâmica.

Em mecânica quântica tudo é ilusão: a matéria visível é composta por elementos invisíveis, é aparentemente estática, quando na realidade está em movimento, é aparentemente muito diferente da energia, mas é de facto uma forma de energia.

A mecânica quântica prova o poder da fé

Então, os discípulos aproximaram-se de Jesus e perguntaram-lhe em particular: «Porque é que nós não fomos capazes de expulsar o demónio?» Disse-lhes Ele: «Pela vossa pouca fé. Em verdade vos digo: Se tiverdes fé como um grão de mostarda, direis a este monte: “Muda-te daqui para acolá” e ele há de mudar-se; e nada vos será impossível. Mateus 17, 19-20

Na mecânica determinista clássica, sabendo a posição inicial e o momento (massa e velocidade) de todas as partículas pertencentes a um sistema, podemos calcular as suas interações e prever como elas se vão comportar.

Tal não acontece em mecânica quântica; o princípio de Heisenberg coloca em evidencia que é impossível saber ao mesmo tempo a posição exata que um elétron ocupa na eletrosfera de um átomo e a velocidade com que anda à volta do núcleo; quanto mais soubermos da sua velocidade, menos saberemos da sua posição e vice-versa.

Segundo Niels Bohr quando se mede uma partícula subatómica, o ato de medição, força a partícula a renunciar a todos os lugares possíveis onde poderia estar e (princípio da incerteza) seleciona a localização onde podes encontrá-la; é o ato de medição que força a partícula a fazer aquela escolha.

Ao contrário de Einstein, Bohr aceitou que a natureza da realidade era inerentemente confusa; Einstein preferia acreditar na certeza das coisas em si e em todo o tempo e não só quando são medidas ou observadas. Bohr chegou a dizer que “gostaria que a lua permanecesse no seu lugar mesmo quando não estou a olhar para ela”. Quando Einstein, já bastante aborrecido, disse que “Deus não jogava aos dados”, Bohr impassivelmente respondeu, “Para de dizer a Deus o que tem de fazer.”

“Considero a consciência como fundamental. Entendo a matéria como sendo um produto derivado da consciência. Não podemos estar por detrás da consciência. Tudo o que falamos, tudo o que consideramos como existente, requer a consciência.” Max Planck (1858-1947) Prémio Nobel, fundador da teoria quântica.

Baseados nestas ideias, podemos concluir que os nossos pensamentos, que as nossas crenças criam realidade, a realidade que queremos que seja criada. Como diz o provérbio, “Querer é poder”. É o poder da mente sobre a matéria.

O que esperamos que aconteça pode verdadeiramente acontecer. Por isso é hoje popular em todas as áreas da vida a afirmação de que devemos ter um pensamento positivo e evitar declarações negativas, como “eu nunca vou conseguir um bom emprego”,” nunca vou conseguir o meu parceiro ideal”, “nunca me vou curar”. Estes pensamentos ou profecias negativas de alguma forma realizam-se. Como diz um provérbio, “Não cuspas para o céu porque te pode cair no rosto”.

Tentemos modificar os nossos pensamentos em pensamentos positivos pois, de alguma forma mágica, estes podem modificar o comportamento das partículas subatómicas que constituem o nosso ser e os nossos sonhos podem vir a realizar-se.

O Dr. Masaru Emoto expôs água a diferentes palavras, positiva e negativas, como declarações de amor ou ameaças de vida, piropos e insultos, fotografias, música, oração. Depois congelou essa água e a água que tinha sido exposta a coisas positivas formava lindos cristais simétricos; ao contrário, a água exposta a experiências negativas cristalizou de uma forma desordenada e feia.

Se no mundo subatómico o observado obedece ao observador, não seria melhor criar medicamentos que atuassem a este nível e não ao nível celular e químico?

“O processo do conhecimento humano vai em direção a uma realidade não-mecânica. O universo começa a parecer mais um grande pensamento do que uma grande máquina. A mente já não parece ser um intruso acidental no reino da matéria. Pelo contrário, começamos a suspeitar de que devemos exaltá-la como sendo a criadora e governadora deste reino.” Sir James Jeans, físico

Pe. Jorge Amaro, IMC