Brian Cox: Por que precisamos dos exploradores

Nós vivemos em tempos econômicos difíceis e desafiadores, é claro. E uma das primeiras vítimas de tempos econômicos difíceis, é gasto público de qualquer natureza, mas certamente na linha de tiro no momento é gasto público com ciência, em específico a ciência levada pela curiosidade e exploração. Então, quero tentar convencê-los em cerca de 15 minutos que isso é uma coisa ridícula de se fazer.

Mas para explicar a situação, quero mostrar -- o próximo slide não é uma tentativa de mostrar o pior TED slide na história do TED, mas é um pouco desorganizado. (Risos) Na verdade, não é minha culpa; é do jornal The Guardian. E é na verdade uma linda demonstração de quanto a ciência custa. Pois, já que eu quero falar sobre continuar investindo em ciência pela curiosidade e exploração, devo mostrar o quanto custa. Este é um jogo chamado "ache o orçamento para a ciência." Este é o gasto governamental do Reino Unido. Como podem ver, é cerca de 620 bilhões por ano.

O orçamento da ciência está -- se olharem para a esquerda, tem um conjunto de bolhas roxas e um conjunto de bolhas amarelas. E é um dos conjuntos de bolhas amarelas em volta da grande bolha amarela. É cerca de 3,3 bilhões de libras por ano dos 620 bilhões. Isso financia tudo no Reino Unido de pesquisa médica, exploração espacial, aonde eu trabalho, na CERN em Genebra, física de parículas, engenharia, até mesmo artes e humanitárias, financiados pelo orçamento da ciência, que é minúscula bolha amarela de 3,3 bilhões em volta da bolha laranja no canto esquerdo da tela. É sobre isso que estamos discutindo. Aquela porcentagem, na verdade, é mais ou menos a mesma nos EUA, na Alemanha e na França. Pesquisa e Desenvolvimento na economia, financiado pelo governo, consiste em cerca de 0,6% do PIB. Então é isso que estamos discutindo.

A primeira coisa que quero dizer, e isso vem direto do [programa da BBC] "Maravilhas do Sistema Solar," é que nossa exploração do sistema solar e do universo nos mostrou que é indescritivelmente lindo. Esta é uma foto que foi mandada pela sonda espacial Cassini em Saturno, depois que filmamos "Maravilhas do Sistema Solar." Então não está na série. É da lua Encélado. Então aquela esfera grande no canto é Saturno, que está no fundo da foto. E aquela crescente ali é a lua Encélado, que é tão grande quanto às Ilhas Britânicas. Tem cerca de 500 km de diâmetro. Lua minúscula. O que é fascinante e lindo... esta é uma foto não processada, devo dizer. É preta e branca, direto da órbita de Saturno.

O que é lindo é -- vocês podem ver ali na borda tufos de uma quase fumaça bem fraca saindo da borda. É assim que visualizamos isso no "Maravilhas do Sistema Solar." É uma imagem linda. Descobrimos que aqueles tufos fracos são na veradde fontes de gelo saindo da superfície desta lua minúscula. É fascinante e lindo por si só, mas achamos que o mecanismo que que dá força a essas fontes requer a existência de lagos de água líquida embaixo da superfície desta lua. E o importante nisso é que, no nosso planeta, na Terra, aonde encontramos água líquida, encontramos vida. Então, encontrar fortes evidências de líquido, poças de líquido, abaixo da superfície de uma lua a mais de um bilhão de quilômetros da Terra é realmente impressionante. O que estamos dizendo essencialmente é que talvez haja um habitat para vida no sistema solar. Bom, isso foi um gráfico. Eu quero mostrar esta foto. É mais uma foto de Encélado. Foi quando Cassini voou embaixo de Encélado. Foi um voo bem baixo, somente alguns quilômetros acima da superfície. E, de novo, uma foto real das fontes de gelo levantando para o espaço, absolutamente fascinante.

E este não é o primeiro candidato à vida no sistema solar. Existe um lugar, que é uma lua em Júpiter, Europa. E tivemos que voar até o sistema Joviano para ter uma ideia de que esta lua, assim como outras luas, não era apenas uma bola morta de rochas. É na verdade uma lua de gelo. Estamos olhando para a superfície da lua Europa, que é uma camada grossa de gelo, provavelmente uns 100 km. Mas ao medir a maneira que Europa interage com o campo magnético de Júpiter, e ao observar como as rachaduras no gelo que vocês veem ali naquele gráfico se movem inferimos enfaticamente que existe um oceano de líquido envolvendo toda a superfície de Europa. Então abaixo do gelo, existe um oceano de líquido em volta da lua. Achamos que poderia ter quilômetros de profundidade. Achamos que é água salgada, e isso significa que existe mais água nessa lua de Júpiter do que existe em todos os oceanos da Terra juntos. Então esse lugar, uma lua ao redor de Júpiter, é provavelmente o primeiro candidato para achar vida numa lua ou num corpo fora da Terra, que temos conhecimento. Uma descoberta enorme e linda.

Nossa exploração do sistema solar nos ensinou que o sistema solar é lindo. Também pode ter indicado o caminho para responder uma das questões mais profundas que podemos imaginar, "Estamos sozinhos no universo?" Existe algum outro uso para exploração e ciência além de questionamentos? Bem, existe sim. Esta é uma foto muito famosa tirada na minha primeira véspera de Natal, 24 de dezembro de 1968, quando eu tinha mais ou menos oito meses. Foi tirada pela Apollo 8 à medida que passava por trás da Lua. O "nascer da Terra" da Apollo 8. Uma foto famosa; muitos dizem que foi a foto que salvou 1968, que foi um ano turbulento -- a revolta dos estudantes em Paris, o auge da Guerra do Vietnã. A razão porque muitas pessoas pensam isso desta foto, e Al Gore disse isso muitas vezes no palco do TED, é que esta foto foi, possivelmente, o começo do movimento ambientalista. Porque, pela primera vez, nós vimos nosso mundo não como um lugar sólido, imóvel e meio que indestrutível, mas um mundo muito pequeno e frágil pendurado na escuridão do espaço.

O que geralmente não é dito sobre exploração espacial, sobre o programa Apollo, é a sua contribuição econômica. Ao mesmo tempo que você argumenta que foi uma façanha tremenda e maravilhosa e proporcionou fotos como esta, foi muito caro, certo? Na verdade, muitos estudos foram feitos sobre a efetividade econômica, o impacto econômico do [programa] Apollo. O maior deles foi em 1975 pela Chase Econometrics. E mostrou que para cada dólar gasto no Apollo, 14 dólares retornaram para economia dos EUA. Então o programa Apollo se pagou em inspiração, em engenharia, conquistas e ao inspirar jovens cientistas e engenheiros 14 vezes mais. Então exploração pode se pagar.

E quanto à descoberta científica? E quanto ao incentivo à inovação? Isto parece uma foto de quase nada. Isto é uma foto do espectro de hidrogênio. Nos anos 1880, 1890, muitos cientistas, muitos observadores, olharam para a luz que saía dos átomos. E eles viram imagens estranhas como esta. O que você vê quando coloca isso através de um prisma é que você esquenta hidrogênio e isso não brilha como uma luz branca, isso emite luz em cores específicas, vermelho, azul claro, alguns azuis escuros. Isso levou a um entendimento da estrutura atômica pois isso explica que o átomo é um núcleo singular com elétrons movendo-se ao seu redor. E os elétrons só podem estar em lugares específicos. E quando eles pulam para o próximo lugar possível e voltam para o lugar anterior, eles produzem luz de cores específicas.

Então o fato de que os átomos quando aquecidos emitirem luz de colres muito específicas, foi um dos incentivos chave que levou ao desenvolvimento da teoria quântica, a teoria das estruturas dos átomos. Eu gostaria de mostrar esta foto pois isso é extraordinário. Esta é uma foto do espectro do Sol. E esta é uma foto de átomos na atmosfera do Sol absorvendo luz. E novamente, eles só absorvem luz em cores diferentes quando elétrons pulam e voltam, pulam e voltam. Mas olhem para o número de linhas pretas naquele espectro. E o elemento Hélio foi descoberto somente por observar a luz do Sol porque algumas das linhas pretas vistas não correspondiam a um elemento existente. E é por isso que Hélio é chamado de Hélio. É chamado "helios" -- helios do Sol.

Isso pode parecer esotérico, e na verdade foi uma busca esotérica, mas a teoria quântica rapidamente levou ao entendimento dos comportamentos dos elétrons em matérias, como o silício, por exemplo. A maneira como o silício se comporta, o fato de podermos construir transístores, é um fenômeno puramente quântico. Então sem o entendimento levado pela curiosidade da estrutura dos átomos, que resultou nessa teoria esotérica, mecânica quântica, não teríamos os transístores, não teríamos chips de silício, não teríamos o que é simplesmente a base da nossa economia moderna.

Tem mais uma surpresa neste conto maravilhoso. Em "Maravilhas do Sistema Solar," enfatizamos várias vezes que as leis da Física são universais. Uma das coisas mais incríveis sobre a Física e a compreensão da natureza que temos na Terra, é que podemos transportar, não somente aos planetas, mas até as estrelas e galáxias mais distantes. E uma das previsões surpreendentes da mecânica quântica, somente ao olhar para estrutura dos átomos -- a mesma teoria que descreve os transístores -- é não existem estrelas no universo que atingiram o fim de sua vida que são maiores que, especificamente, 1,4 vez a massa do Sol. Este é o limite imposto à massa das estrelas. Você pode calcular num pedaço de papel no laboratório, pegar um telescópio, apontar para o céu e descobrir que não há estrelas mortas maiores do que 1,4 vez a massa do Sol. Esta é uma previsão incrível.

O que acontecce quando se tem uma estrela quase no limite dessa massa? Bem, esta é uma foto. Esta é uma foto de uma galáxia, uma galáxia típica "nosso jardim" com, o quê?, 100 bilhões de estrelas como nosso Sol. É somente uma das bilhões de galáxias no universo. Existem bilhões de estrelas no centro galático, e é por isso que brilha tão intensamente. Está distante cerca de 50 milhões de anos-luz, então é uma das nossas galáxias vizinhas. Mas aqula estrela brilhante ali é uma das estrelas da galáxia. Então aquela estrela também está distante 50 milhões de anos-luz. É parte da galáxia, e brilha tão intensamente quanto o centro da galáxia com um bilhão de estrelas. É uma explosão supernova Tipo 1a. É um fenômeno incrível porque é uma estrela que só está lá. É chamada de anã carbono-oxigênio. Ela é mais ou menos 1,3 vez a massa do Sol. E tem uma companhia binária que move ao seu redor, então uma estrela grande, uma grande bola de gás. E o que ela faz é sugar o gás da sua estrela companheira, até chegar ao limite chamado limite Chandrasekhar, e então ela explode. Ela explode e ela brilha tão intensamente quanto um bilhão de estrelas por cerca de duas semanas, e ela libera não somente energia, mas uma quantidade enorme de elementos químicos no universo. Na verdade, aquela é uma anã carbono-oxigênio.

Agora, não havia carbono e oxigênio no universo no Big Bang. E não havia carbono e oxigênio no universo durante a primeira geração de estrelas. Foi produzido em estrelas como esta, aprisionado e então devolvido ao universo em explosões como essa para então recondensar em planetas, estrelas, novos sistemas solares e, de fato, pessoas como nós. Acho que esta é uma demonstração extraordinária do poder e beleza e universalidade das leis da Física, porque entendemos o processo, porque entendemos a estrutura dos átomos aqui na Terra.

Esta é uma citação que achei -- estamos falando sobre acaso aqui -- de Alexander Fleming. "Quando eu acordei logo após a aurora em 28 de setembro de 1928, certamente não planejei revolucionar toda a medicina ao descobrir o primeiro antibiótico do mundo." Agora, os exploradores do mundo do átomo não pretendiam inventar o transístor. E certamente não pretendiam descrever a mecânica das explosões de supernovas, que acabou no fim nos dizendo onde os blocos de montar da vida foram sintetizados no universo. Então, acho que ciência pode ser -- acaso é importante. Pode ser lindo. Pode revelar coisas surpreendentes. Também pode finalmente revelar as ideias mais profundas sobre nosso lugar no universo e realmente o valor do nosso planeta.

Esta é uma foto espetacular do nosso planeta. Não parece ser o nosso planeta. Parece ser Saturno porque, é claro, é Saturno! Foi tirada pela sonda espacial Cassini. Mas é uma foto famosa, não por causa da da beleza e majestade dos anéis de Saturno, mas por causa de um pequeno ponto apagado pendurado embaixo de um dos anéis. E se eu aumentar a área, vocês podem ver. Parece ser uma lua, mas é na verdade uma foto da Terra. Foi uma foto da Terra tirada naquela parte de Saturno. Aquele é o nosso planeta a mais de um bilhão de quilômetros de distância. Acredito que a Terra tem um estranho fator que quanto mais nos distanciamos dela, mais linda ela se parece.

Mas esta não é a foto mais distante ou mais famosa do nosso planeta. Foi tirada por essa coisa, que é chamada de nave Voyager. E esta é uma foto minha na frente da nave para uma ideia de tamanho. A Voyager é uma máquina minúscula. Está atualmente a 16 bilhões de quilômetros da Terra, transmitindo com aquela "antena" com uma potência de 20 watts, e ainda estamos em contato com ela. Visitou Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. E depois que a nave visitou esses quatro planetas, Carl Sagan, que é um dos meus maiores heróis, teve a maravilhosa ideia de girar a Voyager e tirar uma foto de cada planeta visitado. E tirou esta foto da Terra. É difícil ver a Terra ali, é chamada de foto do "Ponto Azul Fraco", mas a Terra está suspensa naquela faixa de luz. Esta é a Terra a cerca de 6,5 bilhões de quilômetros.

E eu gostaria de ler para vocês o que Sagan escreveu sobre isso, para terninar, porque eu não consigo achar palavras tão lindas para descrever o que ele viu na foto que ele acabou tirando. Ele disse: "Considere de novo aquele ponto. Aquilo é aqui. Aquilo é nossa casa. Aquilo somos nós. Sobre ele, todos que você ama, todos que você conhece, todos que você já ouvir falar, cada ser humano que já viveu sua vida. O conjunto de alegria e sofrimento milhares de religiões, ideologias e doutrinas econômicas confiantes, cada um que caça e busca comida, cada herói e covarde, cada criador e destruidor da civilização, cada rei e camponês, cada jovem casal apaixonado, cada mãe e pai, criança esperançosa, inventor e explorador, cada professor de moral, cada político corrupto, cada celebridade, cada líder supremo, cada santo e pecador na história de nossa espécie, viveu ali, numa bola de poeira, suspensa num raio de sol. Foi dito que astronomia é uma experiência humilde e formadora de caráter. Talvez não haja demonstração melhor da insensatez da prepotência humana do que esta imagem distante do nosso pequeno mundo. Para mim, isso destaca nossa responsabilidade em lidar melhor com os outros, e preservar e estimar o ponto azul fraco, o único lar que conhecemos."

Lindas palavras sobre o poder da ciência e exploração. O argumento foi sempre dito, e sempre será dito, que conhecemos o sucifiente sobre o universo. Poderia ser dito nos anos 1920; não teríamos tido a penicilina. Poderia ser dito nos anos 1890; não teríamos o transístor. E é dito hoje nessa época de dificuldades econômicas. Certamente, sabemos o suficiente. Não precisamos descobrir mais nada sobre o universo.

Deixarei as últimas palavras para alguém que está rapidamente se tornando um herói meu, Humphrey Davy, que foi cientista na virada do século 19. Ele estava claramente sob fogo cruzado o tempo todo. Sabemos o suficiente na virada do século 19. Apenas explore, apenas construa coisas. Ele disse isso: "Nada é mais fatal para o progresso da mente humana do que achar que nossas visões da ciência são definitivas, que nossos triunfos são completos, que não há mistérios na natureza, e que não há mundos novos a conquistar."

Obrigado.

(Aplauso)