15 de abril de 2018

Ordem & caos

Não sou colecionador de moedas, mas tinha algumas numa caixa. Moedas de um e de dois euros, cinquenta, vinte, dez, cinco e um cêntimo, umas quantas de cinquenta e vinte escudos dos tempos antigos, marcos e francos também de antes do euro, umas poucas peças inglesas e norte-americanas. Também levas e leuas das minhas passagens pela Bulgária e pela Roménia. Cinquenta escudos de Cabo Verde e um par de kwanzas. Até uns rublos da velha URSS que alguém me deu.

Resolvi arrumar todas as moedas em pilhas por denominação e valor. Todos os euros ficaram numa pilha de euros, os marcos numa pilha de marcos, os cinquenta cêntimos de euro na sua pilha, por aí fora. Terminada a tarefa, arrumei a caixa na minha secretária.

A minha coleção de moedas ficou organizada. O mesmo é dizer que a sua disposição é extremamente improvável. Qualquer coleção de choques ou piparotes nas moedas ou na caixa não conseguirá reproduzir aquela organização por denominações e valores. De facto, essa intervenção aleatória não se fez esperar. Uma das minhas netas ficou curiosa pela caixinha e zás — lá ficaram as moedas todas ao monte de novo.

A nova disposição das moedas é desorganizada, o mesmo é dizer, provável. Qualquer intervenção aleatória tem todas as probabilidades de produzir uma disposição deste tipo, em que as moedas não ocupam nenhum lugar particular, estão desarrumadas. Sendo no mundo as intervenções aleatórias muito mais vulgares que as intervenções ordenadoras e inteligentes, é lógico dizer que o mundo tende para a desorganização ou para o caos.

Não é mentira, mas o Universo é muito grande e muito velho e há muitas voltas a dar entre o ponto de concentração máxima da energia, o Big Bang, e o ponto de máxima difusão, com a morte energética. Se é isso que vai suceder, em vez de nova concentração e novo Big Bang.

Desorganização e caos chamam-se em termos científicos entropia. Há um paralelo entre a concentração da energia e a organização. Na agonia energética do Universo, já não há energia disponível, porque está toda difusa, e isso corresponde também à máxima desorganização, à máxima entropia.

Por exemplo, nós e todos os seres vivos no nosso planeta sobrevivemos porque aproveitamos a energia do sol. Tomamos partido dessa diferença, entre o Sol que está a arrefecer mas está muito mais quente que o planeta.

A Segunda Lei da Termodinâmica declara que num sistema fechado, a entropia está sempre a aumentar. O Universo é um sistema fechado. O meio em que vivemos não o é, porque beneficia do influxo constante de energia do sol.

Sendo assim, o fim do Universo parece inevitável, no frio final da entropia generalizada. Mas entre o Big Bang e esse fim, nas inúmeras formas que as cascatas de energia tomam, muita coisa acontece. A energia disponível torna possíveis organizações complexas. A gravidade organiza os núcleos de galáxias, as galáxias e as estrelas. A energia condensa-se em matéria. Os núcleos dos elementos mais pesados só estão entre nós porque foram produzidos na explosão de antigas supernovas, cuja poeira voltou a condensar-se para criar o nosso Sistema Solar.

Quando organizei as moedas de acordo com um determinado critério, fiz uso de um truque o mais improvável possível. Usei informação. Eu conheço a denominação e o valor das moedas e usei essa informação para as ordenar. Esse é o velho truque, a batota muito especial que todas as formas de vida usam para combater a entropia.

A vida, essa batoteira

Os seres vivos, desde as humildes bactérias ao meu ilustre leitor, são organizações supinamente improváveis. Possuem uma complexidade extrema e quase todas as intervenções aleatórias de que possam ser vítimas desorganizam-nas fatalmente, ou seja, matam-nas.

Muita da complexidade biológica é partilhada entre nós e as bactérias. Tanto elas como nós dependem de uma complexa fábrica química capaz de absorver alimentos, processá-los, absorver oxigénio, converter isso em matéria viva, produzir energia, expelir os resíduos tóxicos, reproduzir o organismo. Isto que eu acabei de descrever é descrito em grossos tratados, nunca caberia numa ficha pedagógica. Aliás, há muitos especialistas que não fazem mais do que estudar isto.

Esta complexa fábrica química precisa de uma estrutura de comando. Alguém tem que fechar as válvulas quando o reagente A já está no ponto, mandar segregar mais do reagente B quando o pH passa de certos valores, coisas assim. E essa estrutura existe, toda feita de moléculas especializadas. Mas quem manda fazer as moléculas certas?

Os genes. O DNA é a batota que a vida arranjou para manter a sua organização contra todas as probabilidades. Trata-se de uma bactéria muito complexa que grava as receitas de como organizar um ser vivo no futuro — e é enviada como cábula para presidir a essa organização.

E são também as anomalias nesse processo de transmissão que constituem a base da evolução da vida: Os erros na transmissão do DNA que resultam em mutações. Às vezes as mutações são irelevantes, mas muito mais frequentemente são fatais. Muito esporadicamente, são benéficas e ajudam os seus portadores a sobreviver e a reproduzir-se.

A abiogénese

Quanto ao processo em que a vida surgiu na Terra, a abiogénese, exige um meio químico suficientemente complexo e a presença de energia disponível. Durante muito tempo pensou-se que seria um evento extremamente improvável, necessitando milhões e milhões de anos de tentativas para acontecer. No entanto, mais recentemente foram encontradas formas de vida em ambientes extremamente hostis como as chaminés vulcânicas nos fundos oceânicos, em água extremamente ácida aquecida a 700º C e a uma pressão extrema.

Hoje pensa-se que a vida na Terra, provavelmente, surgiu nessas chaminés onde a química era violenta e a energia abundava. Provavelmente começou e apagou-se inúmeras vezes.

A probabilidade da improbabilidade

Quem contempla a imensa complexidade dos seres vivos, muitas vezes acha inacreditável que essa complexidade seja fruto de processos naturais. Imaginam um relojoeiro fabricante deste relógio. Mas o relojoeiro é um conceito ainda mais massivamente improvável. De onde poderia surgir tal formidável consciência cósmica, de fora do Universo? Podemos fantasiar isso, mas na verdade não passa de uma fantasia.

A organização crescente dos seres vivos, a forma como aprenderam a armazenar informação para manter a sua crescente complexidade, é um processo natural. Esta complexidade é fruto de eras e eras de pequenos passos, de pequenos acrescentos e subtis modificações. No fim, o resultado é espantoso, mas ninguém saberia distinguir uma geração da anterior. A sua diferença seria tão subtil que só ao fim da análise estatística de centenas de gerações se observaria alguma diferença.

E, na maravilhosa complexidade dos seus organismos, os seres vivos carregam as provas de como evoluíram e não foram projetados. O olho humano, por exemplo, tem o nervo ótico no meio da superfície ótica. Nenhum projetista no seu perfeito juízo faria tal coisa. Ainda hoje sofremos hérnias que resultam de como o nosso corpo se adaptou à posição vertical, a partir da posição quadrúpede dos nossos antepassados comuns com os símios.

Podia ficar aqui o dia todo a falar destes defeitos, resultantes de que o nosso progresso é feito por adaptações. Não se salta para a posição óptima, vai-se descobrindo um atalho, uma pequena habilidade. Se isso chega, serve.

O nosso mundo tem esse aspeto improvável. Mas é como o Euromilhões. É extremamente improvável que seja eu a ganhar o prémio grande esta semana, mas é muito provável que alguém o ganhe.

Nota: Não me contactem sobre coleções de moedas. A história da caixa de moedas é fictícia. Foi só para ilustrar um conceito.

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