As grandes perguntas da ciência: mais dez mistérios que continuam sem respostas

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Artigo traduzido e originalmente publicado em The Guardian.

Das profundezas dos buracos negros até o segredo para a imortalidade, há muitas coisas que ainda não sabemos – mas podemos saber em breve. Confira aqui, nessa segunda e última parte desse texto, mais dez perguntas científicas para quais nós ainda não temos respostas 100% concretas (confira a parte 1 aqui).

1. O que há de tão estranho nos números primos?

O matemático alemão Georg Friedrich Bernhard Riemann.

O fato de você poder comprar coisas de forma segura na internet só se torna possível graças aos números primos – esses dígitos que só podem ser divididos por eles e por um. A criptografia de chave pública – o batimento cardíaco do comércio da internet – usa os números primos para bloquear suas informações confidenciais de olhos curiosos. E, no entanto, apesar de sua importância fundamental para a vida cotidiana, os números primos continuam sendo um enigma. Um padrão aparente dentro deles – a hipótese de Riemann – intriga algumas das mentes mais brilhantes da matemática há séculos. No entanto, até agora, ninguém conseguiu dominar a estranheza dos ditos números primos.

2. Como podemos vencer as bactérias?Os antibióticos são um dos milagres da medicina moderna. A descoberta do vencedor do Prêmio Nobel Alexander Fleming levou a medicamentos que combateram algumas das doenças mais mortíferas e possibilitou cirurgias, transplantes e quimioterapias. No entanto, esse legado está em perigo – na Europa cerca de 25 mil pessoas morrem todos os anos de bactérias resistentes a múltiplos medicamentos.

O descobridor da penicilina, Alexander Fleming.

Nós ainda agravamos o problema com excesso de prescrição e abuso de antibióticos (estima-se que 80% dos antibióticos norte-americanos vão impulsionar o crescimento de animais de fazenda). Felizmente, o advento da sequenciação de DNA está nos ajudando a descobrir antibióticos que nunca conhecemos que as bactérias poderiam produzir. 
Paralelamente a esses métodos inovadores, temos outros métodos como o transplante de bactérias “boas” de matéria fecal e a busca de novas bactérias no fundo dos oceanos, podendo nos manter atualizados nesta corrida de armamentos contra organismos de mais 3 bilhões de anos.

3. Os computadores podem ficar cada vez mais rápidos?

O Apple I, o primeiro modelo de computador da história da Apple, fabricado em 1976.

Nossos tablets e smartphones são mini-computadores que contêm mais poder de computação do que aqueles que levaram os astronautas à lua em 1969. Mas se quisermos continuar aumentando a quantidade de poder de computação que carregamos em nossos bolsos, como vamos fazer isso? Existem apenas tantos componentes que você pode inserir em um chip de computador. O limite foi atingido, ou há outra maneira de fazer um computador? Os cientistas estão considerando novos materiais, como o carbono atomicamente fino (grafeno), bem como novos sistemas, como a computação quântica.

O Apple iMac, em uma das suas versões mais recentes, fabricado em 2017.

4. Nós iremos curar o câncer?

A resposta curta é não. Não uma única doença, mas um grupo isolado de muitas centenas de doenças, o câncer tem ocorrido desde o tempo dos dinossauros e, por seu causado por genes foras do nosso controle, seu risco está firmemente ligado a todos nós. Quanto mais tempo vivemos, mais provável que algo possa dar errado, de várias maneiras. Porque o câncer é uma coisa viva – sempre em evolução para sobreviver. No entanto, embora extremamente complicado, através da genética, estamos aprendendo cada vez mais sobre o que o causa, como ele se espalha e como melhorar o tratamento e a prevenção. Saiba disso: até a metade de todos os cânceres do mundo – 3,7 milhões por ano – são evitáveis. Pare de fumar, beba e coma moderadamente, fique ativo e evite a exposição prolongada ao sol do meio-dia.

5. Quando poderemos ter ”mordomos robóticos”?

Os robôs já podem servir bebidas e transportar malas. A robótica moderna pode nos oferecer uma “equipe” de robôs especializados individualmente: eles preparam suas ordens da Amazon para entrega, tiram leite de suas vacas, classificam seu e-mail e orientam você entre os terminais do aeroporto. Mas um robô verdadeiramente “inteligente” nos obriga a quebrar a inteligência artificial. A verdadeira questão é se você deixaria um mordomo robótico sozinho na casa com sua avó, por exemplo. E com Japão tendo o objetivo de ter esses assessores robóticos cuidando de seus idosos até 2025, estamos pensando muito nesse tema nos dias atuais.

6. O que há no fundo do oceano?

O Macropinna microstoma, também chamado de peixe fantasma, é uma espécie de peixe reconhecida por uma rara e transparente cúpula na cabeça, preenchida de fluido, através da qual se podem visualizar as lentes dos olhos. Os olhos têm uma forma de barril e podem ser rodados para apontar para frente ou para cima, olhando através dessa mesma cúpula.

Noventa e cinco por cento do oceano está inexplorado. O que existe lá? Em 1960, Don Walsh e Jacques Piccard viajaram para a parte mais profunda do oceano, em busca de respostas. Sua viagem ultrapassou os limites do esforço humano, mas deu-lhes apenas um vislumbre da vida no fundo do mar. É tão difícil chegar ao fundo do oceano que, na maioria das vezes, temos que recorrer ao envio de veículos não tripulados como escoteiros. As descobertas que fizemos até agora, de peixes estranhos, como o peixe-fantasma (dono de uma cabeça transparente), até um tratamento em potencial para a doença de Alzheimer feito por crustáceos, são apenas uma pequena fração do mundo estranho escondido abaixo das ondas.

7. O que há no fundo de um buraco negro?Essa é uma pergunta que ainda não temos as ferramentas para responder. A relatividade geral de Einstein diz que, quando um buraco negro é criado por uma estrela gigante moribunda e em colapso, esta continua se contraindo até formar um ponto infinitamente pequeno, infinitamente denso, chamado de singularidade. Mas, em tais escalas, a física quântica provavelmente tem algo a dizer também. A parte mais complicada de tudo isso é que a relatividade geral e a física quântica nunca foram os mais felizes companheiros de cama – há décadas que resistiram a todas as tentativas de unificá-las. No entanto, uma ideia recente chamada Teoria M, pode explicar um dia o centro não visto de uma das criações mais extremas do universo.

8. Podemos viver para sempre?

Vivemos em um momento maravilhoso: estamos começando a pensar em “envelhecimento” não como um fato da vida, mas uma doença que pode ser tratada e possivelmente prevenida, ou pelo menos adiar por muito tempo. Nosso conhecimento sobre o que nos faz envelhecer – e o que permite que alguns animais vivam mais do que outros – está se expandindo rapidamente. E embora não tenhamos descoberto todos os detalhes, as pistas que estamos acumulando sobre o dano do DNA, o equilíbrio do envelhecimento, do metabolismo e da aptidão reprodutiva, além dos genes que o regulam, estão preenchendo um quadro maior, potencialmente levando ao tratamento. Mas a verdadeira questão não é se vamos viver mais, mas como vamos viver muito mais tempo. E como muitas doenças, como diabetes e câncer, são doenças do envelhecimento, tratar o envelhecimento em si poderia ser a chave.

9. Como iremos resolver o problema da população?O número de pessoas no nosso planeta duplicou para mais de 7 bilhões desde a década de 1960 e espera-se que, até 2050, haja pelo menos 9 bilhões de seres humanos. Onde iremos viver e como faremos comida e combustível suficientes para a nossa população cada vez maior? Talvez possamos enviar todos para Marte ou começar a construir blocos de apartamentos no subsolo. Podemos começar a alimentar-nos com carne cultivada em laboratório. Estas podem soar como soluções de ficção científica, mas talvez devêssemos começar a levá-las mais a sério.

10. A viagem no tempo é possível?

Os viajantes do tempo já caminham entre nós. Graças à teoria da relatividade especial de Einstein, o tempo dos astronautas orbitando a Terra na Estação Espacial Internacional passa mais lentamente. A essa velocidade, o efeito é minúsculo, mas se aumentarmos a velocidade, o efeito se torna muito maior, possibilitando aos humanos a chance de viajar milhares de anos no tempo.

A natureza parece ser menos apaixonada por pessoas indo na direção contrária do tempo e retornando ao passado, no entanto alguns físicos inventaram um plano teórico elaborado usando buracos de minhocas e naves espaciais para tentar realizar esse feito. Poderia até ser usado para se entregar um presente no dia de Natal, ou responder a algumas das muitas questões que cercam as grandes incógnitas do Universo.

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