"A química pode ajudar a resolver os problemas da humanidade"

altJorge Calado

O autor de Haja Luz! – A História da Química Através de Tudo não tem dúvidas de que a sua ciência continuará a desempenhar um papel central no futuro.

Com quase meio século de carreira, Jorge Calado publicou em Maio um peculiar olhar sobre a ciência, de que a SUPER publicou um extracto, na ediçãode Junho. Haja Luz! – Uma História da Química Através de Tudo é uma extensa narrativa sobre alquimistas, químicos e físicos teóricos, na qual se entrelaçam a música de Haydn ou as pinturas de Magritte. Falámos com o autor, para saber a sua opinião sobre de onde veio e para onde vai a química.

Doutorou-se em química pela Universidade de Oxford, foi professor catedrático-adjunto de engenharia química na Universidade de Cornell, em Nova Iorque, e já publicou mais de 170 artigos em revistas internacionais. Voltemos às origens. Como é que a química entrou na sua vida?

Eu nunca tive dúvidas de que queria seguir uma carreira nas ciências. Estava muito mais ligado à matemática e à física, mas nos finais dos anos 50 não havia cursos separados de física e química. Tentei ir para a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, mas não consegui inscrever-me porque o funcionário da secretaria tratava mal quem se queria inscrever nos cursos. Como não tinha dinheiro para estudar em Coimbra ou no Porto, pensei no Instituto Superior Técnico. E ainda bem que o fiz, pois no ano anterior ao meu ingresso houve uma reforma curricular, pelo que as coisas mais modernas de física eram dadas aí. Era a única escola superior, em Portugal, que tinha um curso de mecânica quântica, onde se dava a teoria da relatividade, e logo no primeiro ano havia um curso de física atómica.

Depois de obter a licenciatura, faz as malas e parte para o Reino Unido.

Queria doutorar-me e, por outro lado, também queria seguir uma carreira académica, pois gostava muito de ensinar. Doutorei-me no laboratório de química inorgânica da Universidade de Oxford: embora o meu trabalho fosse de química e física, tinha de o matematizar.

Acaba por se instalar no país que viu nascer a Revolução Industrial, a qual, precisamente, deu um grande impulso à química enquanto ciência.

A química nasce no século XVII, mas só floresce e se torna uma ciência mais ou menos autónoma no século XVIII, em resultado da Revolução Industrial. Esse período é extraor­dinariamente importante. É a primeira vez que se consegue juntar um conjunto de fenómenos que parecem completamente distintos debaixo da mesma teoria, como são os casos da respiração e da combustão.

Mas até que ponto a industrialização está associada à química?

O que está na base da Revolução Industrial é uma coisa muito simples: a substituição de uma matéria-prima por outra. Antes, tudo era feito de madeira, as pontes, as casas, até os palácios. E eis que a madeira é substituída por um novo material, o ferro. Mas o ferro não existe em estado nativo na natureza, pois ao contrário do cobre e do ouro subsiste sob a forma de óxidos. As hematites e as magnetites, por exemplo, são óxidos de ferro, e para tirar o ferro desses óxidos é preciso fazer em química aquilo a que chamamos “redução”, ou seja, retirar o oxigénio que está ligado ao ferro e deixá-lo solto, de modo a que seja depois moldado ou fundido. Isto implica uma reacção química que se verificou fácil de fazer à custa do carbono, ou seja, do carvão.

Houve mais algum período histórico que tenha sido importante?

Outro grande momento foi em finais do século XIX, e por duas razões. Por um lado, existia a sensação de que a física estava arrumada, que tudo o que havia a descobrir já o fora. Por outro lado, há as descobertas fantásticas, num período de três ou quatro anos, dos raios X, da radioactividade e do electrão, o que permitiu construir de uma maneira muito mais precisa a teoria atómica,que está na base da química.

E com a teoria atómica parece que voltamos ao tempo dos alquimistas.

Com ela vieram as transformações, as reac­ções nucleares. Acabou por se provar que era possível transmutar um elemento noutro, através da introdução ou subtracção de partículas no respectivo núcleo atómico. Ou seja, transforma-se oxigénio em nitrogénio e outras coisas do género. Este género de transmutações sempre foi uma das ambições dos alquimistas, que queriam transformar os metais vis, como o chumbo, em ouro.

Sobre a teoria atómica, afirma no seu livro que ela foi “um passo de gigante”, pois permitiu a visualização dos fenómenos, das reacções químicas. A visualização é assim tão importante, ou há outras formas de “dar luz” aos fenómenos?

Visualizar é meio caminho para compreender um fenómeno, porque nós pensamos por imagens, daí que tenhamos imaginação. Se nós não conseguimos ver as coisas, julgamos que não as percebemos. E é aí que a matemática aparece como o grande auxiliar, pois podemos não conseguir formar uma imagem de um fenómeno mas através da matemática conseguimos resolvê-la e tirar conclusões. E no que concerne a isso, a mecânica quântica e a teoria da relatividade trouxeram essa novidade à compreensão: deixou de ser possível visualizar os fenómenos de uma forma completa. Custa-nos um pouco compreender que o mundo em que vivemos, o chamado “espaço-tempo”, tenha quatro dimensões (comprimento, largura e altura do espaço mais o tempo). Nós não conseguimos imaginar isto, mas também não é preciso, porque sabemos usar as equações e resolver o problema.

altUm destino em comum

Entremos agora numa máquina do tempo e voltemos até ao século XVIII, onde vamos encontrar o francês Antoine Lavoisier. É com ele que nasce a química moderna?

Não! Aliás, uma das coisas que tento fazer no meu livro é desmistificar o seu papel. O Lavoisier não foi o fundador da química moderna. A sua contribuição é importantíssima, foi de facto um químico genial, mas, como pessoa, acho que deixava um pouco a desejar. Ele era auxiliado por espiões que o informavam daquilo que se estava a fazer em Inglaterra e noutros países, e não dava crédito disso.

Se não foi ele, quem foi então?

Foi o Robert Boyle, um aristocrata inglês do século XVII. O Boyle tinha uma intuição simplesmente genial. Costumo dizer que foi o autor de uma teoria proto-atómica. Ele achava que a matéria era feita de corpúsculos, os quais tinham diferentes formas que iam dar origem às diferentes propriedades dos materiais. Tudo começa aqui.

Parece que a física e a química se confundem entre si, muitas das vezes.

É cada vez mais difícil distinguirem-se entre si, mas isso é próprio das ciências. Ao princípio, parecem muito individualizadas e distintas, mas, com o avançar do tempo, nota-se que todas elas precisam umas das outras. Há 70 anos, parecia que a biologia era uma ciência independente. Hoje, é impossível fazer avanços na biologia se não se souber química e física.

E como é que podemos diferenciar as duas?

A química quer saber do que é que as coisas são feitas, e por outro lado quer saber o que acontece quando se junta duas coisas, embora haja casos em que não acontece nada. A física interessa-se sobre como é que as coisas funcionam.

É só isso que as distingue?

Existe uma outra diferença essencial. Há uma diferença nas energias envolvidas. Nos fenómenos físicos, em geral, as energias que estão envolvidas têm ordens de grandeza maiores do que quando há uma reacção química. Basta pensar na bomba atómica, no caso da física, a qual é bem maior do que a explosão de uma fábrica de fogo-de-artifício cheia de pólvora, por exemplo, processo em que está envolvido a química.

Ao invocarmos uma explosão nuclear, ficamos com a sensação de que a física, actualmente, tem maior importância.

Pelo contrário! Os problemas da física passaram a ser problemas químicos. Olhemos para o meltdown de um reactor nuclear, igual ao que se teme que ocorra no Japão. A solução para esse problema envolve a química. O que há a fazer? O que se fará com as suas substâncias altamente radioactivas? Como é que se descontaminam os terrenos?

altInocência perdida

“O mundo é complexo, mas é compreensível, e esta é a coisa mais admirável a seu respeito”, disse uma vez Albert Einstein. Concorda?

Absolutamente! Em cada momento, não o é totalmente, mas, à medida que avançamos, é cada vez mais.

Compreender o mundo não é então uma quimera?

Não! E isso é que é admirável. Nós julgamos que já compreendemos muito e daqui a dez anos, um ano, ou até amanhã, eu ainda consigo compreender mais. Não há limite para isto, é como a sucessão dos números primos, que se demonstrou ilimitada.

Mas o desenvolvimento da ciência levou-a, ao mesmo tempo, por caminhos em que quase deixou de ter certezas absolutas, rumo a um indeterminismo.

Mas mesmo aí temos a estatística, que é um instrumento matemático, assim como o cálculo das probabilidades. Em vez de haver certezas no comportamento de certos fenómenos, nós podemos dizer que “existe a probabilidade de tal fenómeno acontecer”, sendo a sua probabilidade muito alta ou muito baixa.

François Rabelais afirmou que “ciência sem consciência é a ruína da alma”. No entanto, tivemos duas bombas atómicas lançadas sobre humanos. Os cientistas actuais têm consciência do potencial criador e destruidor da ciência?

Acho que sim, e cada vez mais. A bomba em Hiroshima matou a inocência dos cientistas. Os cientistas eram, e são, bastante optimistas. Para eles, os problemas podem ser resolvidos, mesmo os problemas maus, pois podemos defender-nos através da ciência. Com a bomba atómica, tiveram de admitir que tinham libertado coisas que mais pareciam saídas da caixa de Pandora. Soltaram todos aqueles génios maus e já não era possível voltar a colocá-los lá dentro. As bombas atómicas foram uma coisa nova que veio para ficar, pelo que os cientistas (não digo de todas as áreas) têm isso na sua mente, sabem muito bem quais são as consequências daquilo que estão a fazer.

A par disso, também é essencial que haja uma sociedade cada vez mais bem informada sobre os avanços científicos.

Isso é algo essencial e é possível. Mas para isso é preciso desmistificar. A ciência está muito ligada ao negativo. E esta conotação é relativamente recente. Vem do tempo da bomba atómica, mas primeiro que entrasse na cons­ciência colectiva demorou umas décadas. Uma das piores ideias que lhe está associada é que ela cria problemas, como a poluição e outras coisas do género. Os transgénicos serão bons ou maus? Os telemóveis fazem bem ou mal? Outra ideia que se associou à ciência é a sua dificuldade, e como é difícil os jovens não querem ir para as ciências.

E qual a melhor solução para desmistificar?

É preciso melhor ciência para resolver os problemas. Não podemos fazer como as avestruzes e enterrar a cabeça na areia. Há desastres ecológicos tremendos, mas para os resolver é preciso estar cientificamente muito bem preparado, pois só a ciência os pode solucionar. Além do mais, temos de alimentar as pessoas, temos de lhes dar melhores condições de vida, e para isso vamos correndo alguns riscos. Não podemos dizer que irão morrer mais uns milhões de pessoas até se confirmar, em absoluto, que os transgénicos são bons ou não.

Considera que existe falta de consciencialização, em Portugal, sobre as questões científicas mais importantes?

A falta de consciencialização científica começa nos nossos políticos, mesmo naqueles que têm formação científica. Acho que a formação deles, e conheci muitos, deixa um pouco a desejar, não se preocupando com as questões ligadas à ciência. Não estou a dizer que toda a população tem de ter formação científica, mas há certas coisas que tem de perceber e que têm de ser discutidas na praça pública. Por exemplo, quais são as implicações de determinadas decisões? A outra coisa em que acredito firmemente é que qualquer tema científico pode ser explicado a qualquer pessoa.

A era da competitividade

“O novo cientista (macho) é, por definição, ambicioso e competitivo, disposto aos maiores atropelos e tropelias. Vale tudo, até deitar poeira para os olhos do colega e rival. A curiosidade intelectual, o prazer da partilha e a alegria sã que são próprias da pesquisa científica estão estranhamente ausentes.” Eis o que escreveu sobre James Watson, um dos vencedores do Nobel da Medicina por ter descoberto a estrutura em dupla hélice do ADN. Como é que se chegou a este nível pouco saudável de competitividade?

Julgo que isso vem do período da bomba atómica, infelizmente. O James Watson, o Francis Crick, o Maurice Wilkins e a Rosalind Franklin chegaram à estrutura do ADN em 1953, oito anos depois da bomba. E porque digo que a razão está na bomba? Porque a ciência é extraordinariamente especializada, hoje em dia. A especialização só apareceu durante o Projecto Manhattan para a construção da bomba atómica, por uma questão de necessidade, pela urgência que havia. Era preciso construir, em menos de ano e meio, uma bomba e ensaiá-la. E quando se começou o projecto nem sequer se sabia se seria possível construir uma, ou se a reacção em cadeia que está na sua base poderia continuar sem parar. Portanto, com a urgência que havia e porque se sabia que os alemães estavam também à procura de fazer uma bomba atómica – e mais tarde descobriu-se que os japoneses também, embora mais atrasados –, não havia tempo para resolver o problema usando a maneira tradicional. E a maneira tradicional é conversar com este e aquele, fazer isto e depois experimentar aquilo, e em seguida ir falar com o outro, etc. Nada disso se passou! Foi tudo planificado, aplicando-se a divisão do trabalho. Cada um fazia uma determinada coisa.

Basicamente foram aplicadas ao trabalho dos cientistas as ideias do fordismo e do taylorismo. Mas isso teve as suas consequências…

Ao mesmo tempo que houve esta divisão, isso exacerbou algum espírito competitivo que não havia na ciência até meados do século XX. Claro que há sempre excepções, como é o caso do Lavoisier, que era extremamente competitivo. Mas, na generalidade, não havia essa competição. Os cientistas gostavam de contar uns aos outros aquilo que estavam a fazer, de trocar ideias, e todos lucravam. A partir do Projecto Manhattan, a competição passou a entrar no jogo. E, de facto, todo o comportamento do James Watson durante a pesquisa da estrutura do ADN é uma prova disso. O livro dele, A Dupla Hélice, publicado em 1968, foi um best-seller. Eu li aquilo e não queria acreditar, fiquei chocadíssimo, pois as pessoas não se devem comportar daquela maneira. O Watson era um homem que estava disposto a tudo para chegar à meta antes dos outros, incluindo passar todo o tipo de rasteiras.

E essa forma de estar na ciência disseminou-se desde então?

Sim! Dou-lhe um exemplo. Uma coisa que não existia, ou que pelo menos não existia com a intensidade de hoje em dia, é a fraude. A fraude científica é algo que se generalizou. Cá em Portugal também acontece, mesmo entre algumas pessoas muito bem colocadas. Mas não vou citar nomes! Perdeu-se a vergonha toda, mas perdeu-se a vergonha toda na política também, em todo o lado. Esta situação é um desenvolvimento terrível que põe em risco a supremacia científica ocidental. Não esqueçamos que a ciência é uma criação ocidental e é isso que explica porque é que o Ocidente teve estes séculos de domínio, ao contrário do que sucedeu com outras grandes civilizações, como a árabe ou a chinesa.

Deus e o futuro

Deixemos de lado o passado e o presente e façamos um pouco de futurologia. O que irá ser da química?

Eu acho que a química vai continuar a ser a ciência central. Relembro que a química quer saber do que é que as coisas são feitas, e se nós soubermos isso e o que acontece quando juntamos duas coisas… então podemos fazer coisas novas. Vai haver sempre a necessidade de fazer coisas novas, novos materiais para determinadas condições, até para o dia-a-dia: frigideiras anti-aderentes, fornos micro-ondas, telemóveis, etc. E a grande ciência que está envolvida nisto é a química. Ao mesmo tempo, surgem problemas cada vez mais graves, devido ao crescimento populacional, à necessidade de alimentar mais pessoas, à poluição e aos desastres ambientais, os quais só a química poderá ajudar a resolver. Depois, temos ainda o papel fundamental que a química tem nas biociências, no tratamento de doenças, no estudo do código genético para ver qual o gene responsável por isto ou aquilo, entre outras coisas.

Acredita em Deus?

Eu acredito no deus da ciência, mas não sei o que é Deus. Se é aquela história de um homem de barbas… nisso não acredito. Mas acredito em qualquer coisa que é transcendente e que proporciona a beleza que é a ciência. O sentimento de maravilha que se tem quando se faz uma descoberta, quando finalmente com­preen­do uma experiência, esse sentimento tem uma forte componente espiritual, para não dizer religiosa. Mas também sinto isso quando vou a um concerto ou a um teatro e me divirto imenso.

E é possível misturar ciência com um sentimento de transcendência?

Custa-me a acreditar que um cientista consciente, que faça boa ciência e goste daquilo que faz, não sinta isso. Mesmo numa profissão muito modesta, como a de sapateiro, se ele faz o seu trabalho muito bem feito e tem a consciência de que é o melhor sapateiro da aldeia, também deve ter uma experiência semelhante.

J.P.L.

 

Da alquimia ao ADN

Escrever uma história da química não é tarefa para qualquer um, tanto mais porque estamos a falar de uma ciência milenar que deve tanto ao rigor como ao místico. Tal como menciona Jorge Calado em Haja Luz! – Uma História da Química Através de Tudo, “parte do fascínio da química está na sua história heterodoxa, que se perde no confim dos tempos, embrulhada em segredos e poções mágicas e em receitas miraculosas”.
Jorge Calado é professor catedrático aposentado de química-física do Instituto Superior Técnico e tem um currículo científico (enquanto investigador e pedagogo) fora do vulgar, ao qual aliou uma enorme paixão e dedicação às artes. Afirma que arte e ciência “são manifestações diferentes da mesma coisa”, pelo que, no fundo, “vêm da mesma raiz”.

As investigações que fez para o seu livro não viraram as costas a uma visão mais subjectiva da história da química, admite o autor num dos parágrafos que escreveu, mas “quem disse que é a ciência é objectiva?”, defende-se logo em seguida.

Enquanto ciência, a química teve um peso determinante no desenvolvimento tecnológico da sociedade ocidental: sem ela, nem sequer seria possível obter o ferro que esteve na base da Revolução Industrial, ou dar o passo importante em direcção à física nuclear e à descoberta da estrutura do ADN, já em pleno século XX. Ou seja, uma boa parte dos feitos científicos dos últimos tempos tiveram o dedo interventivo da química, ao mesmo tempo que contribuíram para o seu desenvolvimento enquanto ciência.

No início da era cristã, o Médio Oriente foi o berço da química, embora sem uma data ou local perfeitamente identificáveis. Uma das possibilidades é Alexandria, no Egipto, uma cidade que ficava na fronteira efervescente entre o Ocidente e o Oriente. A religião, a magia e o ocultismo, assim como o valor económico de diversos metais e pedras preciosas, tiveram como resultado a “acumulação de todo um conjunto de conhecimentos empíricos que estão na base da química”. Com o passar dos tempos, árabes e europeus tiveram acesso a este conhecimento, mas o secretismo em torno das práticas químicas manteve-se, o que levou a que se adoptasse uma linguagem metafórica. Logo, não é de estranhar que elementos como o mercúrio fossem mencionados na Europa como sendo “leão verde” ou “pó-de-maio”. Parece que o estranho receituário de muitos alquimistas e bruxos tem aqui a sua explicação.

A busca pela transmutação dos elementos, um dos grandes objectivos dos alquimistas ao longo de séculos, acabou por desembocar na física atómica, com a compreensão rigorosa da radioactividade e das reacções nucleares a mostrar como a transformação de um elemento noutro diferente estava afinal escondida no núcleo dos átomos. “O rádio, que é um metal, emite uma partícula alfa (que é o núcleo atómico de um gás, o hélio) e transforma-se em rádon, um gás radioactivo. O rádon, por sua vez, emite outra partícula alfa para dar o polónio, etc.” Tudo acaba por se tornar simples, de tal forma que, no fim, “os verdadeiros alquimistas foram os físicos nucleares”.

Entretanto, a química e a própria forma de fazer (produzir) ciência seguiram a corrente dos tempos e mudaram. Física e química acabaram por se aproximar, com a última a perder a sua independência. Aliás, “a verdade é que as ciências não são ilhas” escreve Jorge Calado. Ou seja, “as ciências são inseparáveis” e “até há quem pense que são inseparáveis dos homens e das mulheres que as criam, os cientistas”. Surge então a bomba atómica que mata a inocência dos cientistas, gerando ao mesmo tempo uma visão mais negativa do desenvolvimento científico. Com o Projecto Manhattan, de onde saiu a bomba atómica norte-americana, o modo de fazer ciência parece ter assumido um cariz mais competitivo (pelas razões menos saudáveis), em que cada cientista parece só querer saber de si para atingir os seus objectivos. Um dos casos exemplares é o de James Watson, galardoado em 1962 com o Nobel da Medicina (em conjunto com outros dois colegas seus) por ter descoberto a estrutura do ADN, mas que se tornou extremamente polémico pelo seu exacerbado espírito ambicioso e competitivo, mostrando uma nova “maneira de fazer ciência, à revelia do tradicional e muito britânico fair play (jogo limpo)”.

Eis a química e a ciência como foram e como são, e pelo caminho Jorge Calado tenta explicar ao leitor “ o que é fazer ciência – o método, o gozo, o erro, a humildade, o perigo”. Um livro que pretende discorrer sobre a história da química e das ciências, uma história à qual se aliam a literatura, a música, a pintura, o cinema e a filosofia. Tudo, enfim.

 

SUPER 160 - Agosto 2011


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