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outubro 15, 2008
Darwin e a Idade da Terra
Para complementar a conferência de hoje do Professor Carlos Marques Silva, o blog traz um texto em duas partes sobre a controvérsia a respeito da idade da terra no segunda metade do século XIX. O texto é uma contribuição de Greg King, investigador visitante do Instituto Gulbenkian de Ciência. O Dr King, que é físico, apresenta-nos a polémica entre Darwin e o maior físico da sua época, Lord Kelvin.
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Darwin e a Idade da Terra
Darwin via a seleção natural como um processo que operava de acordo com as leis naturais. Ele reconhecia que o conceito era viável se (e somente se!) tivesse havido tempo suficiente para que actuasse de forma progressiva. Darwin estava confiante que Charles Lyell tinha apresentado uma defesa convincente de uma Terra “inconcebivelmente” velha no seu livro “Princípios da Geologia”. Por isso, na primeira edição de “A Origem das Espécies” (1859), Darwin sentiu-se obrigado apenas a ilustrar a vasta extensão do tempo geológico. Ele fez isto estimando quanto tempo levaria a erosão, decorrendo esta das taxas observadas na era moderna para escavar o Weald, um grande vale que se estende pelo sul da Inglaterra. O número que ele obteve para a “desnudação do Weald” foi da ordem de 300 milhões de anos. Darwin não tencionava que este cálculo fosse interpretado como qualquer coisa mais do que uma aproximação grosseira. Entretanto, ele provocou uma reação imediata e lançou um debate científico sobre a “Idade da Terra” que se prolongou pelo século XX.
Logo após a publicação da primeira edição, Darwin deu-se conta de que havia cometido um erro na maneira pela qual apresentara o seu cálculo. Respondendo a um aviso de Charles Lyell, ele incluiu na segunda edição (que saiu já um mês após a primeira) uma nota sugerindo que o tempo necessário para desnudar o Weald pode precisar de ser reduzido por um factor de duas ou três vezes. Em 1860, John Phillips apresentou argumentos indicando que a desnudação do Weald provavelmente se deu ao longo de 1.3 milhões de anos, e concluiu (na primeira tentativa importante de calcular o tempo geológico a partir da taxa de acumulação de camadas) que provavelmente apenas 95 milhões de anos teriam passado desde o início do período Cambriano. Era uma mera fração do tempo que Darwin acreditava necessário para a sua teoria.
Em resposta às críticas de Phillips e outros, Darwin retirou qualquer menção dos cálculos de Weald da terceira edição (1861). Nesta altura, Charles Darwin achava que tinha se livrado de uma situação problemática. Ele estava confiante que seria demonstrado que o mundo tinha uma idade superior à postulada por Phillips, mas estava igualmente certo que o seu próprio cálculo estava errado.
Alguns anos mais tarde, entretanto, apareceu uma resenha crítica da “Origem” de autoria de H.C. Fleeming Jenkin*. Darwin considerou-a uma das mais valiosas críticas jamais escritas a cerca da sua teoria. Jenkin apresentou duas importantes objeções. Ele argumentou contra a possibilidade de que uma variação presente num indivíduo se perpetuasse numa comunidade de indivíduos normais. Esta crítica seria resolvida subsequentemente pela descoberta da genética Mendeliana. A segunda crítica enfatizava o quão inadequado seria o tempo geológico. Ele chamou atenção para o facto que num mundo finito aquecido por um sol finito, a quantidade de energia disponível teria que ser limitada, e explicou porque, de acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, toda transformação de energia (isto é, todo o processo de mudança) tem que dissipar uma parte desta energia e torná-la inútil para transformações futuras. Em termos geológicos ele argumentava que estes factos significavam que a Terra estaria a esgotar a sua energia, e que portanto as forças geológicas do presente teriam que ser menos poderosas do que as do passado. Consequentemente, não seria possível usar as taxas actuais de mudanças geológicas como um guia para a idade do mundo, esta abordagem teria que “se curvar perante métodos mais precisos de cálculo”- os métodos da Física.
A crítica de Jenkin invocando a segunda lei da termodinâmica não era originalmente sua, tinha sido apresentada cinco anos antes pelo seu amigo William Thomson, o futuro Lord Kelvin e um dos maiores físicos do século XIX. Kelvin (como doravante nos referiremos a Thomson) e Rudolf Clausius formularam a segunda lei da termodinâmica. Ele usou-a para desenvolver uma estimativa da Idade do Sol e da Terra. A segunda lei da termodinâmica diz que o calor flui naturalmente de um corpo mais quente para um mais frio, e não ao contrário. Kelvin deu-se então conta que o Sol e a Terra teriam que arrefecer a menos que tenham uma fonte externa de calor e que eventualmente a Terra se tornaria demasiado fria para sustentar a vida.
*N.E. O texto completo de Fleeming Jenkin (em inglês) esta disponível aqui.
(Continua Amanhã)
Publicado por tentilhão às outubro 15, 2008 12:15 AM