sábado, 29 de outubro de 2016

Paradoxos Noturnos

Há ordem no caos
Um novo ramo da ciência revela que o universo é um lugar harmonioso e cooperativo onde uma disciplina espontânea sincroniza átomos, organismos e está por trás até das coincidências do dia-a-dia 

Por Jomar Morais

Numa noite fria de dezembro de 1986, Lisa Belkin, repórter do jornal New York Times, tentava curar um resfriado, debaixo de cobertores, quando  o telefone tocou e, do outro lado da linha, uma amiga a convidou para irem ao cinema. Lisa hesitou, mas a amiga não lhe deu alternativa. O programa era apenas um pretexto para ela fisgar um colega e à jornalista caberia a tarefa de distrair um intruso que o rapaz decidira levar ao encontro. Lisa tomou um descongestionante nasal, meteu-se num agasalho e foi ao encontro, mas ao chegar ficou sabendo que o seu par fora substituído por outro convidado, um médico residente que acabara de sair do plantão. Durante a sessão, a jornalista, sedada pelo remédio, e o médico, exausto após 36 horas de trabalho, apenas dormiram. Quatro meses depois, no entanto, os dois estavam casados e até hoje vivem juntos.
O caso foi descrito pela própria Lisa numa reportagem sobre coincidências que supostamente cercaram os atentados de 11 de setembro de 2001. E, como era de se esperar, dividiu as opiniões. O que teria, afinal, movido os fatos naquela noite e levado a jornalista a ceder à pressão da amiga, apesar das condições adversas, numa espécie de conspiração para mudar a sua vida? Para Squire Rushnell, espiritualista e autor do livro When God Winks: how the power of coincidence guides your life(Quando Deus dá uma piscadela: como o poder da coincidência guia sua vida , ainda inédito em português) não há dúvida de que uma força mística esteve por trás de cada detalhe da história. Para o estatístico Persi Diaconis, da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, tudo não passou de um evento explicado pela matemática. “A lei dos grandes números demonstra que em um ambiente vasto, como o mundo, coisas estão sempre acontecendo, mesmo coisas estranhas”, afirma Diaconis. “Seria anormal o dia em que não ocorresse algo inesperado.” Cética de carteirinha, Lisa concorda com o estatístico.
Foi sempre assim. Coincidências acontecem em toda parte e com toda a gente. (Quem nunca se surpreendeu com o fato de lembrar de alguém que está distante e, em seguida, receber uma ligação da pessoa ou encontrá-la na rua?) Mas sempre que elas acontecem fica no ar a polêmica entre os que preferem o argumento racional, baseado em cálculos probabilísticos, e os que adotam a justificativa religiosa de que nada ocorre por acaso. A novidade é que um filão recente da pesquisa científica pode estar prestes a romper essa dicotomia. Nesta nova perspectiva, coincidências fazem parte de um fenômeno amplo e universal, cujas entranhas guardam os segredos da própria funcionalidade do cosmo: o fenômeno da sincronia.
Na contramão de algumas teorias e até das leis da termodinâmica – que sugerem a implacável degeneração da natureza num estado de grande desordem -, o estudo da sincronia tem revelado um universo mais harmônico e cooperativo do que jamais imaginamos. Um lugar onde todas as partes - do átomo às galáxias, da bactéria ao homem - bailam em parceria, sob o comando de uma ordem coletiva e espontânea. “O universo inteiro parece carregar as sementes de sua própria ordenação”, diz Steven Strogatz, matemático da Universidade Cornell (EUA) e pioneiro do que vem sendo rotulado de ciência da sincronicidade. No semestre passado, Strogatz publicou o livro Sync – the emerging science of spontaneous order (Sincronia – a emergente ciência da ordem espontânea, ainda não editado no Brasil), no qual  resume o histórico e o propósito do novo campo de estudo, comenta as teorias e modelos já concebidos e prevê a aplicação dos princípios da sincronia na solução de problemas tão diversos quanto os congestionamentos de trânsito, as oscilações do mercado financeiro e a prevenção de doenças genéticas. “Este é o futuro da ciência, o caminho para responder às questões maiores e eternas”, arrisca o autor.
O panorama apresentado no livro de Strogatz impressiona, mas é provável e realista, segundo o doutor em física Murilo Baptista, da área de sistemas dinâmicos do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. “Já que não existem sistemas isolados na natureza e a sincronicidade pode ocorrer também nas interações muito fracas, é de se esperar que o fenômeno da sincronia seja mesmo freqüente”, diz Murilo. A idéia central é que a sincronização entre sistemas em interação descreve o surgimento de uma ordem coletiva, a tal ponto que a observação de apenas um sistema leva ao conhecimento do estado de todo o conjunto. Compreender os sincronismos pode ser o meio de explicar uma infinidade de comportamentos naturais.
A investigação dos sistemas sincrônicos é recente e multidisciplinar, mas o fenômeno da sincronia é conhecido desde o século XVII. Em 1665, o físico holandês Christiaan Huygens, o primeiro a estabelecer uma teoria ondulatória da luz, estava na cama, doente, quando teve sua atenção atraída pelo funcionamento de dois relógios de pêndulo que ele próprio construíra: viu então que, independentemente do estado inicial, os  pêndulos logo adotavam o mesmo ritmo, um movendo-se para esquerda e o outro para a direita. Surpreso, Huygens atribuiu o fenômeno a uma tênue pulsação transmitida através da trave de madeira que sustentava os relógios, mas ninguém lhe deu crédito. Seu raciocínio só seria resgatado na década de 1960 pelo biólogo americano Arthur Winfree, na época mergulhado num experimento com osciladores emparelhados - unidades cujo comportamento individual é confinado em ciclos repetitivos.  
Além da experiência com as máquinas, bem mais precisas que os relógios de Huygens, Winfree desbravou o sincronismo entre seres vivos ao estudar o espetáculo natural dos vagalumes no sudeste asiático, que aos milhares encantam turistas piscando em uníssono nos matagais ribeirinhos. O fenômeno começa com cada inseto emitindo flashes em seu próprio ritmo. Uma hora depois já há bolsões de sincronia que se ampliam, formando uma nuvem de vagalumes piscando como se fossem um único e gigantesco inseto. Como isso acontece? Winfree descobriu que o piscar do vagalume atua como um sinal que estimula o vizinho a reprogramar a sua própria freqüência de flashes, ajustando-a ao ritmo do companheiro. Estabelecida a sincronia em uma dupla, o efeito gradualmente se espalha pelo resto do grupo. Seja em um bando de vagalumes ou em outros tipos de sistemas, a sincronização só ocorre quando os sinais trocados pelos indivíduos são suficientes para superar a variação inicial das frequências individuais. “Abaixo desse marco, predomina a anarquia. Acima dele, estabelece-se um ritmo coletivo”, escreveu Winfree pouco antes de morrer no ano passado.
Modelos matemáticos para a sincronia foram estabelecidos pelo físico japonês Yoshiki Kuramoto, a partir de um experimento com osciladores unidos por finas ligações, e por Strogatz, ao estudar o funcionamento das junções de Josephson, dispositivo supercondutor de eletricidade cuja  invenção deu o Prêmio Nobel de física de 1973 ao inglês Brian Josephson, um estudioso da sincronização. As junções de Josephson consistem de uma película de óxido tão fina que, ensanduichada entre condutores de metal, pode ser atravessada pela corrente elétrica, permitindo oscilações de fluxo às vezes superiores a 100 bilhões de ciclos por segundo - 50 vezes mais que no computador doméstico mais veloz. Ou seja: contrariando padrões da física clássica, um isolante (óxido) é transformado em supercondutor, fato possível porque, numa fileira de junções, os elétrons acabam entrando em sincronia, constituindo um condensado que não encontra resistência, ao contrário da corrente que percorre condutores convencionais.
“A sincronia se manifesta do subatômico ao macrocosmo, em escalas de frequências que variam de bilhões de oscilações por segundo a apenas um ciclo em um milhão de anos”, diz Strogatz. O movimento da Lua em torno da Terra é síncrono, mas a sincronicidade Terra-Lua, de comportamento periódico e estável, não é a mesma dos sistemas caóticos. Nestes, a sincronia preserva o comportamento caótico de cada elemento que, por sua vez, apresenta uma complexidade singular. Aqui, aliás, está o desafio das implicações da sincronicidade no cotidiano. No trânsito, por exemplo, cada automóvel tem sua complexidade, mas também uma certa forma de acoplamento com os demais veículos, influenciada por fatores como as regras do tráfego e o tempo dos semáforos. Se conseguirmos equacionar esses fatores, conforme Murilo, será possível colocar os veículos em sincronia, fazendo com que um tráfego congestionado venha a se comportar como tráfego intenso, porém fluindo satisfatoriamente.
Desafio ainda maior é estabelecer uma teoria da sincronicidade em eventos humanos. Muitos pesquisadores falham nesse intento, segundo Strogatz, porque seus modelos subestimam a volição característica do homem e pretendem que ele atue como um robô. A evidência da sincronia humana, no entanto, salta de estudos recentes e até da observação comum do cotidiano. Quem já viajou com um grupo grande de mulheres provavelmente ficou sabendo que um bom número delas menstruou de repente, praticamente na mesma hora. A harmonização do ritmo, nesse caso, seria resultado de uma “comunicação química” entre as mulheres por meio de feromônios, o mesmo tipo de hormônios, percebido pelo olfato, que funciona na atração sexual. A sincronia também estaria por trás de ocorrências como a moda e as manifestações coletivas - dos aplausos na platéia aos confrontos de rua - e,  sobretudo, do funcionamento do cérebro e dos genes.
Na frente genética, os pesquisadores Nancy Kopell e Jim Collins, da Universidade de Boston (EUA), tentam atualmente implantar na bactéria Escherichia coli uma rede reguladora sintética capaz de ligar e desligar genes do organismo unicelular, em intervalos determinados, e assim programar a síntese de certas proteínas. O sucesso do experimento ajudará a compreender o sincronismo que, talvez, seja responsável pelo funcionamento dos genes humanos - passo importante para a prevenção de doenças e a fabricação de remédios reguladores da sincronia entre células. Quanto à sincronização cerebral, há indícios mais fortes.  “Apesar dos cientistas ainda se esforçarem para entender a base neural dos pensamentos e sentimentos”, diz Strogatz, “estudos feitos por neurobiologistas atestam que os atos cognitivos estão ligados a ondas de sincronia entre neurônios durante as quais as células ativam e desativam processos, num compasso de até 40 vezes por segundo.”  Um pensamento ouinsight seria como uma rajada elétrica sincrônica, um instante em que partes separadas do cérebro entram em harmonia.
O físico teórico John Hopfield, da Universidade Princeton em Nova Jersey (EUA), um dos pioneiros nos estudos de inteligência artificial, está agora testando essas hipóteses em redes reais e simuladas. Imagina-se que, como os flashes dos vagalumes, os ciclos dos neurônios podem ser reinicializados a partir de um sinal recebido, permitindo que grupos dessas células sincronizem suas emissões. O esclarecimento da sincronia nas ondas cerebrais pode levar, talvez, à solução do enigma da consciência e à prevenção de distúrbios como ataques de epilepsia. E também ao entendimento das surpreendentes coincidências do dia-a-dia. 
No futuro provavelmente alguém poderá explicar, sem recorrer à lei dos grandes números ou à intervenção direta da divindade, a história incrível vivida pelos engenheiros Luciano Bezerra de Melo e Garibaldi Freitas há alguns anos, na China. Eles assistiam a um espetáculo circense em um restaurante de Hong Kong quando, sem motivo aparente, comentaram que seria impressionante se encontrassem ali alguém de Natal, a cidade onde residem. Minutos depois, do meio da multidão, ouviram alguém chamar Garibaldi. Pragmático, o engenheiro racionalizou. Garibaldi é um nome italiano; logo, em um salão repleto de turistas europeus devia existir pelo menos um xará.  Os dois riram, mas a voz voltou a ecoar, agora mais precisa: “Garibaldi Cabeção!” O apelido inconfundível desfez a dúvida e pouco depois o engenheiro abraçava um amigo de velha data que havia morado em Natal e estava na Ásia a negócios.  Estudioso de matemática aplicada (ele está escrevendo um livro em que rediscute teorias da área), Luciano nunca encontrou nos números uma justificativa para o caso, que lhe parece explicável pela sincronia. “A coincidência de eventos pode ser interpretada como uma conseqüência direta da sincronicidade entre os elementos de uma rede de pessoas interconectadas, a própria sociedade”, afirma Murilo. “Mesmo antes de sabermos sobre sincronização em sistemas caóticos, Carl Jung (um dos pais da psicanálise que divergiu de Freud) já se referia às coincidências como fruto de um inconsciente coletivo resultante da interação mútua entre a matéria e a mente”. 
Como no caso dos flashes dos vagalumes ou dos feromônios da menstruação coletiva, as coincidências ocorreriam com base numa comunicação física entre as partes, ainda que não perceptível em escala macro. Uma sincronia entre elementos nos níveis atômico e subatômico cujos efeitos, tão importantes quanto a harmonia de elétrons na supercondutividade, se refletiriam principalmente na atividade cerebral. Como essa comunicação ocorre é uma incógnita, embora experimentos e equações da mecânica quântica indiquem a ocorrência de um tipo de comunicação não local – fora do espaço-tempo – entre partículas subatômicas. É o caso da experiência do físico britânico J. S. Bell com um par de fótons (partículas elementares da luz) correlacionados e enviados em direções diferentes. Apesar da distância entre eles, um evento que afetava um dos fótons também afetava o outro. Strogatz prefere não se envolver com esse tipo de problema, incluído na agenda de outros estudiosos do sincronismo, como Brian Josephson.
As conjeturas da ciência da sincronia enfrentam ainda resistências, apesar dos aplausos de publicações científicas, como a revista Nature, ao livro de Strogatz. “Alguns cientistas não aceitam essa visão”, admite o matemático. A Super tentou ouvir oito doutores em física e matemática da USP e da Universidade de Campinas, mas apenas Murilo Baptista aceitou falar. Um dos que se recusaram considerou o tema um “desvario”, outro disse desconhecê-lo completamente. Strogatz, porém, acha que os conceitos sobre sincronia estão aí para ficar. “Praticamente, todos os grandes problemas não resolvidos da ciência estão relacionados a sistemas complexos, auto-organizados, onde um grande número de componentes interage simultaneamente e onde cada alteração num indivíduo afeta o outro”, afirma. Isto é sincronia.  
PARA SABER MAIS
Na livraria:
Sync – the emerging science of spontaneous order, Steven Strogatz, Theia, Nova York, EUA, 2003 
How nature works: the science of self-organized criticaly, Per Bak, Copernicus Books, Nova York, EUA, 1999
Na Internet:
Biological utilisation of quantum nonlocality
www.tcm.phy.cam.ac.uk/~bdj10/

* texto publicado na revista Superinteressante edição de julho de 2013 nº 331 ano IX, reformulado em 28 de outubro de 2016  - Acaso Marcado <http://super.abril.com.br/ciencia/acaso-marcado/>

** Ainda desejando uma edição do livro "Sincronia – a emergente ciência da ordem espontânea" de Strogratz.

Nenhum comentário:

Postar um comentário