Introduzindo o tempo
A cronologia dos
acontecimentos está intimamente ligada à previsão
dos fenômenos. Para se ter uma idéia da passagem do tempo
é necessário pontos de referência; os humanos antigos
não dispunham de relógios, assim fenômenos cíclicos
como o pôr e nascer do sol mostravam o dia, a sucessão das
estações mostravam o ano, desta maneira era possível
uma orientação no tempo através dos eventos que se
sucediam. A própria física como a conhecemos hoje somente
tornou-se possível com a invenção de relógios
poucos séculos atrás e seu aperfeiçoamento em relógios
atômicos forneceu o instrumento para as pesquisas no campo da relatividade
e mecânica quântica.
Olhando para o tempo
Ao olhar para
o tempo vemos uma sucessão de acontecimentos (e não se sabe
por qual razão exata temos um desejo incrível de querer antecipar,
de prever os acontecimentos que virão...). Este olhar provoca uma
pergunta tão íntima que todos já a fizeram: "Quando
tudo começou...?".
Quando o tempo começa? Esta pergunta foi respondida por civilizações antigas como os hebreus no Antigo Testamento que datavam a origem de tudo (afinal nosso planeta era o centro do Universo) de apenas 6.000 anos. Este tempo não era muito longo em relação a vida humana, sendo que algumas centenas de gerações poderiam cobrir este intervalo.
Mas o tempo, como sabemos hoje, é muito maior. Algo em torno de 20 bilhões de anos para o Universo, 5 bilhões de anos para o planeta Terra e 3,6 bilhões de anos para a origem da vida em nosso planeta. Esta contagem coloca a escala de vida, não de um ser humano, mas de toda a humanidade em uma diminuta proporção em relação ao todo.
A área que contribui para este conhecimento sobre o tempo foi a geologia, a qual elaborou o conceito de relógio geológico.
Os ponteiros que marcam milhões de anos
A compreensão
do conceito de relógio geológico parte de um conceito físico
fundamental: a existência de um campo magnético terrestre.
Este campo
tem sobre a superfície do globo a distribuição de
um dipólo, ou seja, de dois pólos cada um situado nas proximidades
do pólo geográfico. Hoje sabemos que este campo é
gerado no interior do planeta, no centro da Terra onde correntes elétricas
estão circulando.
O núcleo
possui cerca de 3 mil quilômetros de diâmetro e é formado
por um líquido viscoso. Na verdade este líquido é
metal fundido, bom condutor de calor e eletricidade, em estado turbulento
em razão das correntes de convecção que ali reinam.
Dando eletricidade a este líquido condutor, esses movimentos criam
espontaneamente, pelo o que é chamado de efeito de dínamo
auto excitado, o campo magnético terrestre.
O relógio
de que nos valemos para determinar a cronologia terrestre está ligado
à evolução deste desse campo magnético e de
seus efeitos. Esse campo variou ao longo das idades geológicas,
não só em grandeza mas também de sinal: aconteceu
ao dipolo terrestre apontar quer para norte, quer para o sul ( sem que
houvesse evidente reviravolta no próprio globo terrestre). Portanto
a agulha de uma bússola ter-se-ia orientado, conforme as épocas,
quer para o norte(como atualmente), quer para o sul. De fato, hoje sabemos
que o campo apontou aproximadamente com a mesma freqüência para
o sentido atual e para o sentido contrário, e o intervalo médio
entre as inversões atinge algumas centenas de milhares de anos.
Batidas de um relógio geológico
Os materiais
magnéticos, como o ferro e o níquel, quando elevados a uma
temperatura suficiente( da ordem de 800ºC para o ferro) perdem sua
imantação espontânea. Este temperatura é ponto
de Curie daquele metal. A transição é reversível,
ou seja, uma vez que o metal seja resfriado abaixo desta temperatura ele
torna-se a imantar, e assume como orientação o campo magnético
a que esteja submetido. Há aí, portanto um mecanismo possível
de memorização da campo magnético terrestre, pelo
fato de que uma rocha magnética conservará - por meio de
sua imantação – a memória da orientação
do campo magnético no momento que sua temperatura resfriou abaixo
do seu ponto de Curie.
Ao analisar
torrentes vulcânicas superpostas um pesquisador chamado Brunhes notou
que a camada de rocha magmática de baixo apontavam sua imantação
em uma direção oposta às de cima.
O conjunto
de observações evidenciava claramente que o campo terrestre
se invertera inúmeras vezes e que, se as épocas relativamente
estáveis – com uma orientação dada – se estendiam
por períodos longos de anos, as fases de inversão propriamente
ditas eram rápidas e se sucediam a intervalos de tempos completamente
aleatórios.
Ainda não
entendemos muito bem todos os mecanismos físicos pelas inversões
aleatórias da orientação do dipólo terrestre
ao longo dos tempos geológicos.
O exemplo
das inversões demonstra que uma dinâmica caótica não
resulta de intervenção de uma grande número de variáveis
independentes como se acreditou a muito tempo. Paradoxalmente, ela pode
muito bem proceder da interação de apenas algumas variáveis,
e isto num quadro perfeitamente determinista.