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7 formas simples de explicar coisas extremamente complicadas

POR Bruno Destéfano    EM Ciência e Tecnologia      14/06/19 às 15h25

A ciência é baseada em diversas técnicas práticas, mas às vezes pode ficar um pouco... densa demais. No entanto, não se desespere: enquanto tudo o que você quer fazer é compreender o conceito, há muitas maneiras de explicar alguns dos mais complexos no meio científico. É difícil? Com certeza. Até porque estamos lidando com o conhecimento universal, não é? Seria estranhíssimos se nos deparássemos com questões descomplicadas dentro dessa perspectiva. E é por isso que existem as "analogias", ou seja, exemplificações comparativas que colocam em prática todas as vertentes do conceito. Dessa maneira, a complexidade pode ser desvendada gradativamente. Preparamos uma lista com 7 formas simples de explicar coisas extremamente complicadas.

Todas as analogias, por sua própria natureza, têm falhas e imprecisões. Contudo, elas são maneiras práticas de explicarmos conceitos científicos. A não ser que você queira conversar com os outros por meio de códigos e termos ininteligíveis. Fica a seu critério.

1- Dilatação do tempo / condução automobilística

A dilatação do Tempo faz parte da teoria da relatividade de Einstein. É o princípio de que o tempo pode passar a taxas diferentes para os observadores, movendo-se em velocidades adversas ou em distâncias diferentes de uma massa gravitacional. Na relatividade especial, a velocidade de uma pessoa afeta a velocidade com que o tempo passa para elas. Em termos gerais, nós experimentamos a dilatação do tempo gravitacional.

Isto significa que o tempo irá correr mais devagar, quanto mais próximo estiver de uma massa gravitacional (como a Terra). Isso porque, de acordo com Einstein, tudo se move através do espaço-tempo (as três dimensões espaciais - comprimento, largura e altura - mais Tempo) na velocidade da luz.

Uma boa maneira de pensar sobre isso é redimensionar para apenas duas dimensões. Imagine que você está em um estacionamento perfeitamente quadrado (1 km²). Está em um carro que é limitado a 30 km/h. Se você dirigir em frente ao estacionamento com a velocidade limite, na distância de mais ou menos 1 km, você levará 2 minutos.

Se, no entanto, você dirigir na diagonal de um canto para o canto oposto, levará 2 minutos e 49 segundos. Isso ocorre porque, na primeira jornada, você estava viajando apenas através de um eixo, X. Na segunda jornada, você estava viajando através dos eixos X e Y. Sua velocidade é "compartilhada" entre todas as dimensões e, assim, quanto mais rápido você se mover em uma dimensão, mais lento você se moverá em outro.

2- Sobreposição quântica / fila de banco

A sobreposição é um princípio da mecânica quântica que afirma que as partículas podem existir em múltiplos estados, ter múltiplos valores (opostos) e estar em múltiplas posições ao mesmo tempo. Os valores de uma partícula quântica sobreposta não podem ser descritos em absolutos, mas sim como uma equação de probabilidades variáveis ??e não fixadas que somam 100% de certeza. A analogia mais óbvia é o famoso experimento do Gato de Schrodinger. Isso, no entanto, ainda não é muito mais intuitivo do que a ciência real.

Uma maneira muito mais simples de pensar sobre a superposição é imaginar que você está em uma fila no banco. Há quatro caixas e todos estão em uma única fila atrás da linha até serem chamados para frente. Quando você está nessa fila, podemos dizer que o seu estado é o de sobreposição. As chances de você ser atendido por qualquer um dos caixas podem ser descritas apenas em termos de probabilidades que somam 100%.

Além disso, como os clientes em cada caixa tomam diferentes períodos de tempo, essas probabilidades estão em fluxo. Então, você é chamado para o caixa número quatro. O estado de sobreposição é recolhido e o estado "atendido pelo número de caixa quatro" se torna 100%. Essa é uma das formas simples de explicar coisas extremamente complicadas.

3- Princípio da incerteza / fotografias desfocadas

O princípio da incerteza de Heisenberg descreve o limite fundamental para a precisão com a qual podemos medir certas propriedades das partículas quânticas. Existem certos pares de propriedades físicas que uma partícula possui, como posição e momento, que são conhecidas como variáveis ??complementares. Elas não podem ser conhecidas simultaneamente com a precisão de 100%.

Heisenberg propôs que, quanto mais precisamente podemos determinar a posição de uma partícula, menor o grau de precisão com que podemos conhecer seu momento (e vice-versa). Uma analogia mais simples para isso é considerar a velocidade do obturador em uma câmera. Se, digamos, você jogar um gato para o alto (não faça isso) e registrar uma foto com uma velocidade de obturador muito rápida, você obterá uma bela imagem nítida de um gato obscurecido.

Você será capaz de dizer, a partir desta imagem, a posição exata do gato. Porém, você não será capaz de dizer a direção ou velocidade em que o gato está se movendo. Se você jogar o gato novamente e tirar uma foto com uma velocidade de obturador muito lenta, você vai acabar registrando um borrão. A partir desta imagem, você será capaz de dizer se o gato está subindo ou descendo e com que velocidade, mas você não será capaz de identificar a posição exata do gato na fotografia. Quanto mais você aumenta um valor, mais o outro diminui.

4- Entrelaçamento quântico / concurso de televisão

O entrelaçamento quântico é um conceito tão complicado, que até mesmo o próprio Einstein teve dificuldade em desenvolvê-lo, chamando-o de "ação assustadora à distância". É um fenômeno que ocorre entre um par de partículas que são geradas de tal forma que seu estado quântico não pode ser descrito independentemente um do outro. Por exemplo, se duas partículas foram geradas pelo decaimento de uma partícula com um spin equivalente a zero, então o spin de ambas as partículas também deve ser zero.

Uma maneira simplificada de pensar sobre isso é a metáfora de um game show. Em um concurso de televisão, há duas portas. Uma com um carro atrás e outra com uma bola de basquete. É preciso escolher um para abrir e você ganha o que estiver lá dentro. Antes de escolher, as duas portas são basicamente iguais. Você escolhe a porta número 1 e, sucesso, temos a bola de basquete! Não só você agora sabe que o que na primeira, mas também compreende o que tem na porta 2. Essa é uma das formas simples de explicar coisas extremamente complicadas.

5- Relatividade Geral / trampolim

A relatividade geral é uma teoria geométrica da gravitação, formulada por Einstein no início do século XX. De acordo com a premissa, a gravidade é uma propriedade geométrica do espaço-tempo. Os efeitos da gravidade que sentimos ocorrem porque os objetos com massa dobram e distorcem o espaço-tempo em torno deles. Isso significa que a gravidade é uma ruptura dos caminhos retos que tudo (incluindo a luz) leva através do espaço-tempo fazendo com que eles "caiam" em direção a um objeto gravitacional.

Uma boa maneira de visualizar isso é imaginar um trampolim. Se você rolar uma bola de pingue-pongue por ele, observaremos um trajeto em linha reta para o outro lado. Agora, imagine colocar uma bola de boliche no meio de um trampolim. A bola de boliche não apenas se assenta, mas faz com que o trampolim se incline para baixo, criando uma espécie de poço. Se você, mais uma vez, rolar a bola de pingue-pongue através do trampolim, ela se esgueirará rumo à bola de boliche.

Se a bola de pingue-pongue estiver viajando exatamente na velocidade certa (e se desconsiderarmos o atrito), ela poderá cair na direção da bola de boliche exatamente na mesma velocidade em que está passando. Em seguida, continuará girando. A bola de pingue-pongue estará "em órbita".

6- Evolução por seleção natural / glitter e cola

A seleção natural é baseada na presença de variação genética hereditária, criando diferentes níveis de adequação entre os indivíduos. As pequenas mutações e adaptações acontecem ao longo de um período de tempo incrivelmente longo, de modo a ser praticamente imperceptível. Perceba um gradiente de cor, por exemplo. É impossível dizer qual o ponto exato em que ele muda de vermelho para roxo ou roxo para azul. No entanto, as duas extremidades do espectro são drasticamente diferentes umas das outras.

Cada pixel, ao longo do espectro, também é diferente daquele ao lado dele, mas de uma maneira minúscula e imperceptível. Agora vamos para a analogia da seleção natural: imagine que você tenha uma folha de papel e cobre-a com cola. Em sequência, você preenche o papel com glitter. Quando sacudir, o único brilho que restará vai ser o que realmente se envolveu na cola. Os outros eram aleatórios ou não tiveram "sorte" para se mesclar o suficiente com a cola. Assim sendo, o material que ficou preso foi o único glitter adequado para o propósito de criar sua bela arte de purpurina. Essa é uma das formas simples de explicar coisas extremamente complicadas.

7- Entropia / fones de ouvido entrelaçados

Entropia é um princípio da termodinâmica usado para medir o número de microestados em um sistema termodinâmico. Uma das principais coisas que ouvimos é que a segunda lei da termodinâmica proíbe a entropia de um sistema isolado de diminuir. Ou seja, em um sistema isolado, o número de microestados só pode se tornar mais, não menos.

Um par de fones de ouvido é um ótimo exemplo. Não importa o aspecto de seus fones de ouvido ao colocá-los no bolso, eles terão se entrelaçado de alguma maneira. Isso não tem nada a ver com eles "intencionalmente" tornarem-se mais desordenados. Embora haja uma maneira de serem "ordenados" (isto é, desembaraçados), há prováveis ??infinitos modos emaranhamento. Portanto, a probabilidade de permanecerem desembaraçados é minúscula.

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Bruno Destéfano
Escritor, fotógrafo e jornalista // Deixe que o conhecimento te revolucione de dentro para fora.
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