Guia mangá Universo Kenji Ishikawa, Kiyoshi Kawabata, Verte Corp. novatec The Manga Guide to the Universe is a translation of the Japanese original, Manga de wakaru uchu, published by Ohmsha, Ltd. of Tokyo, Japan, © 2008 by Kenji Ishikawa, Kiyoshi Kawabata, and Verte Corp. The English edition is copublished by No Starch Press, Inc. and Ohmsha, Ltd. Portuguese-language rights arranged with Ohmsha, Ltd. and No Starch Press, Inc. for Guia Mangá Universo ISBN 978-85-7522-282-9, published by Novatec Editora Ltda. Edição original em japonês Manga de wakaru uchu, publicado pela Ohmsha, Ltd. de Tóquio, Japão, © 2008 por Kenji Ishikawa, Kiyoshi Kawabata e Verte Corp. Edição em inglês The Manga Guide to the Universe, copublicação da No Starch Press, Inc. e Ohmsha, Ltd. Direitos para a edição em português acordados com a Ohmsha, Ltd. e No Starch Press, Inc. para Guia Mangá Universo ISBN 978-85-7522-282-9, publicado pela Novatec Editora Ltda. Copyright © 2012 da Novatec Editora Ltda. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998. É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da editora. Editor: Rubens Prates Ilustração: Yutaka Hiiragi Tradução: Rafael Zanolli Revisão gramatical: Patrizia Zagni Revisão técnica: Paulo Sobreira e Edgard Damiani Editoração eletrônica: Carolina Kuwabata ISBN: 978-85-7522-282-9 Histórico de impressões: Março/2012 Primeira edição NOVATEC EDITORA LTDA. Rua Luís Antônio dos Santos 110 02460-000 – São Paulo, SP – Brasil Tel.: +55 11 2959-6529 Fax: +55 11 2950-8869 E-mail: novatec@novatec.com.br Site: www.novatec.com.br Twitter: twitter.com/novateceditora Facebook: facebook.com/novatec LinkedIn: linkedin.com/in/novatec Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Ishikawa, Kenji Guia mangá : universo / Kenji Ishikawa, Kiyoshi Kawabata, Verte Corp.. -- São Paulo : Novatec Editora, 2012. -- (Guia mangá) ISBN 978-85-7522-282-9 1. Cosmologia - Histórias em quadrinhos 2. Histórias em quadrinhos I. Kawabata, Kiyoshi. II. Verte Corp.. III. Título. IV. Série. 11-09887 CDD-523.1 Índices para catálogo sistemático: 1. Cosmologia : Histórias em quadrinhos 523.1 2. Universo : Histórias em quadrinhos 523.1 PRL20120227 (CIP) Sumário Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii Prólogo Um conto que começa na Lua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 A história de Kaguya-Hime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Mitos cósmicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Visão do Universo da Índia Antiga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Visão do Universo do Egito Antigo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Visão do Universo da Babilônia Antiga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Na China, onde a Astronomia se desenvolveu primeiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Na Grécia Antiga, onde o tamanho da Terra foi calculado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Método de cálculo de Eratóstenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Se a Terra é redonda, a Lua também deve ser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1 Seria a Terra o centro do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Uma luz misteriosa surgiu no céu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Contatos imediatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Será que o Sol gira ao redor da Terra? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Um modelo heliocêntrico foi proposto há 2300 anos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Da teoria geocêntrica para a teoria heliocêntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 As descobertas e o julgamento de Galileu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Colocando as coisas em perspectiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Qual a distância aproximada até o horizonte? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Medindo o tamanho do Universo: qual a distância até a Lua? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Espelhos de canto de cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Como funciona um espelho de canto de cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Antes do prisma de canto de cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Teoria geocêntrica versus teoria heliocêntrica — O resultado da discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Qual era a órbita de um planeta para a teoria geocêntrica? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 O sistema ticônico: uma aprimoração da teoria geocêntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Quão revolucionário realmente foi Copérnico? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Kepler completou a teoria heliocêntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 O que fez Galileu? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 O que a teoria heliocêntrica nos ensinou? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Uma explicação mais elaborada das Leis de Kepler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Primeira Lei: a órbita de todo planeta é uma elipse com o Sol em um de seus focos . . . . . . . 73 Segunda Lei: uma linha que une um planeta e o Sol percorre áreas iguais em intervalos iguais de tempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Terceira Lei: o quadrado do período orbital de um planeta é diretamente proporcional ao cubo do semieixo maior de sua órbita . . . . . . . . . . . . . . . 77 2 Do sistema solar à Via Láctea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 E se Kaguya-Hime viesse de outro planeta de nosso sistema solar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Kaguya-Hime e o sistema solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Mercúrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Vênus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Marte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Júpiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Saturno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Urano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Netuno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Plutão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 A Lua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 O Sol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 O tamanho da galáxia da Via Láctea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 O que há no meio da galáxia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Cinco maiores mistérios da galáxia ainda não explicados! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Qual o formato da galáxia e como ela se formou? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 O que há no centro? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Como são formados buracos negros supermassivos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Do que é feita a galáxia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 O que acontecerá quando colidirmos com a galáxia de Andrômeda? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 A galáxia da Via Láctea é uma dentre muitas galáxias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 O Universo está continuamente se expandindo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Por que podemos enxergar a Via Láctea? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Um modelo galático em forma de disco é o modelo mais fácil de se compreender . . . . . . . . 117 Resultados de observação científica comprovam um Universo em forma de disco . . . . . . . . 118 Uma ideia de Kant ampliou instantaneamente o Universo que enxergamos . . . . . . . . . . . . . 119 Como evoluiu a tecnologia de observação do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Telescópios famosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 O que um radiotelescópio pode observar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Outra forma de medirmos o tamanho do Universo: um truque de triangulação . . . . . . . . . . . . . 125 Com a triangulação podemos descobrir a distância de estrelas para além do sistema solar . 126 Quão grande é o sistema solar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 3 O Universo nasceu com um Big Bang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Galáxias são ilhas de luz no vazio do espaço . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 O time vencedor aprende uma lição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Qual a estrutura em larga escala do cosmos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Sistema planetário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Galáxia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Grupos de galáxias ou aglomerados de galáxias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Superaglomerados de galáxias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 viii sumário A grande descoberta de Hubble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 As origens do Universo: “A grande descoberta de Hubble — Primeiro ato” . . . . . . . . . . . . . . 143 Voltando à peça: “A grande descoberta de Hubble — Segundo ato” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Se o Universo está se expandindo... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Tudo teve início com o Big Bang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 A teoria de Hubble para a expansão do Universo estava imperfeita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Três provas que evidenciam a teoria do Big Bang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Existem alienígenas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Calculando o número de civilizações extraterrestres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 A possibilidade da vida extraterrestre e um físico de renome mundial . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 O surgimento da vida é um fenômeno frequente? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Qual o sistema estelar mais próximo que poderia conter vida extraterrestre? . . . . . . . . . . . . 183 Seríamos capazes de contatar uma civilização extraterrestre? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Tardígrados (ou ursos d’água) são os astronautas mais durões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Um terceiro método de medição do tamanho do Universo: se você conhece as propriedades de uma estrela, pode descobrir quão longe ela está? . . . . . . . . . . . . . 186 Estrelas que apresentam variações de brilho são os “faróis do Universo” . . . . . . . . . . . . . . . 188 Métodos de medição de distâncias ainda maiores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 4 Como é o limite do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Para onde está indo o Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 O planeta mais próximo parecido com a Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 O jogo de tabuleiro da viagem da Kaguya–Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Chegada ao “limite” do Universo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 O monólogo do professor Sanuki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 5 Nosso Universo em constante expansão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 O grande espetáculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 O multiverso contém vários Universos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 O limite, nascimento e fim do Universo... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Por que o espaço pode ser curvo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Você retorna ao mesmo ponto em um plano, em um cilindro e em uma esfera? . . . . . . . . . 220 Curvatura negativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Universo dinâmico de Friedmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Qual será o destino final do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 WMAP e nosso Universo plano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 A verdadeira idade do Universo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Índice Remissivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 sumário ix Prólogo Um conto que começa na Lua Oh, Romeu, Romeu! * Por que és tu, Romeu? Não há Romeu! Não temos ninguém para o papel dele. Não temos muito tempo até o festival de artes... té 20 dias a do io íc in o ! festival O que vamos fazer? * Clube de Teatro! Procuram-se membros! Colégio Kouki Bem, é melhor começarmos a pensar em como faremos para encenar a peça com apenas duas pessoas. Uma peça inteira com apenas duas pessoas? Yamane: 1° ano do ensino médio Podíamos tentar uma comédia? Kanna: 1° ano do ensino médio NÃO! Sorrisos falsos Pop! Eu não quero fazer uma comédia. Não há romance em uma comédia! Acho que um musical está fora de questão... Romance? Hã? Memóriaaaaa!* Tão sozinha no canil! N.T.: Referência à música Memory, do musical Cats, de Andrew Lloyd Webber. Rejeitei todas as propostas das equipes de esportes para me dedicar ao palco... Isso é horrível! Talvez uma equipe de esportes fosse mais adequada a você. ... mas parece que os garotos de hoje não têm nenhum interesse em atividades culturais. De qualquer forma... Se não conseguirmos realizar uma apresentação nesse festival de artes... A escola fechará o clube de teatro. 20 dias ! O que foi isso? Ba r ulh o Oi, Sr. Ishizuka! Sério? Bem, venha, entre! ! u f! P u f P u f! P Trouxe uma nova aluna que deseja participar do clube de teatro! Olá! Nossa! Esta é Glória! Ela é uma estudante de intercâmbio vinda dos Estados Unidos e acabou de chegar do aeroporto. 5 Não acredito que você é a única pessoa que apareceu! Como foi seu voo? Já chega! Ei! Temos um trabalho a fazer! Sensei? Argh! Glória deseja fazer parte do clube de teatro porque está interessada na cultura japonesa. Ok, ótimo. Mas que peças podemos encenar com três pessoas? Por que algumas pessoas têm tanta sorte? Ela sabe ler japonês, né? Nem sequer decidimos o que faremos para o festival, mas não vejo como... * Fantasias * 6 Prólogo Um conto que começa na Lua O que você acha? H esp a bili d de ecia l a de tro : ar ca- tista rá p i da O que você está fazendo? Uau! Um kimono! Bem... Hoje à noite... Hã? A Lua... ... será obscurecida por minhas lágrimas! Ela gosta mesmo do Japão, não é mesmo? E conhece muito de mangá, anime e literatura antiga. ca l a Mesmo a maioria dos apaixonados pelo Japão não conhece a história do Demônio Dourado! frio s 7 Não! Você não deve se aproximar! Kanichi-san! Ch ute Kanic h i! Rasteja, rasteja Uf! Espere... Que tal Kaguyahime, do Conto do Cortador de Bambu? Hã? Essa história não é um pouco infantil? Não se preocupe. Eu vou adaptá-la! Vejamos... 8 Prólogo ... Kaguya-hime pode ser uma princesa de uma terra distante! Isso significa que eu interpretarei Kaguya-hime? O que você acha, Kanna? Hummm... Está bem! Muito obrigada! Essa será a festa de boas-vindas de Glória! rto A pe Está bem, está bem! Bem-vinda ao clube de teatro do colégio Kouki, Glória! Você sabia que o conto do cortador de bambu é considerado o texto mais antigo da literatura do Japão? Atuar nessa peça será uma boa oportunidade para Glória estudar a cultura japonesa. Parece ter nascido uma amizade durante a encenação do Demônio Dourado. Vamos relembrar o Conto do Cortador de Bambu. Como você pode imaginar, o Sr. Ishizuka é o professor de literatura japonesa! A história de Kaguya-hime Há muito, muito tempo, um velho cortador de bambu estava passando por um bosque quando encontrou um misterioso caule de bambu reluzente. Quando ele o cortou, encontrou uma pequena garotinha — tão pequenina que cabia na palma de sua mão. Pensando que os deuses tiveram pena dele e de sua esposa, um casal idoso sem filhos, o cortador decidiu levar a pequena garota para casa, de modo que ele e sua mulher pudessem criá-la como filha. Desse dia em diante, sempre que cortava um caule de bambu, o cortador encontrava uma pepita de ouro em seu interior. Pouco a pouco, ele se tornou muito rico. A garota cresceu rapidamente e, em apenas três meses, havia se tornado uma filha gentil e amorosa. Como ela cresceu tão rápido? É um conto de fadas, dãã... A garota, que se chamava Kaguya-Hime, era tão bela que se tornou conhecida mesmo na distante capital. Muitos pretendentes tentavam conquistá-la, mas ela não estava interessada em nenhum deles. Mesmo assim, cinco desses homens não puderam ignorar sua beleza e pediram sua mão em casamento. Como condição para aceitar o pedido, KaguyaHime solicitou a cada um de seus pretendentes que lhe trouxesse um raro tesouro, impossível de ser encontrado. Naturalmente, nenhum deles teve sucesso. Quais eram os tesouros? 10 Prólogo Um conto que começa na Lua Ah, coisas como uma joia de várias cores, retirada do pescoço de um dragão, algo desse tipo... Pediram ao príncipe Otomo que encontrasse a joia do dragão, mas ele sabia que se confiasse a tarefa a seus samurais, um deles acabaria roubando o tesouro. por isso o próprio príncipe partiu em seu barco em busca da joia. Porém, no caminho, ele enfrentou uma terrível tempestade. Esse tipo de aventura certamente daria uma história interessante, mas vamos seguir em frente... O imperador também se interessou por Kaguya-Hime — mas acabou rejeitado como os outros. À medida que os anos passavam, Kaguya-Hime se tornava mais e mais melancólica ao olhar a Lua, e conforme a Lua cheia do outono se aproximava, ela muitas vezes chorava. O velho cortador de bambu estava muito preocupado. Quando lhe perguntava o que havia de errado, ela respondia: “Não sou deste mundo! Venho da capital da Lua e devo retornar para lá quando for Lua cheia”. e Quando seria Lua cheia? De acordo com o calendário antigo, seria na 15ª noite do 8° mês. Atualmente, essa seria a lua cheia que acontece em setembro — a Lua da colheita. Quando soube disso, o imperador tentou capturar KaguyaHime para si, antes que ela retornasse à Lua. Ele cercou a casa dela com soldados, mas guerreiros da Lua desceram e derrotaram seus homens. Antes de partir para a Lua, Kaguya-Hime deu ao velho cortador de bambu uma carta e um elixir de imortalidade que ele deveria entregar ao imperador. Então, os emissários da Lua colocaram o manto de plumas da dama celestial nos ombros de Kaguya-Hime, e todas as suas memórias da Terra desapareceram. Ela retornou à Lua, puxada por uma força invisível. O imperador leu sua carta, mas decidiu que não queria viver para sempre se não pudesse vê-la novamente. Por isso, ordenou que seus homens queimassem o elixir no topo da montanha mais alta do país — aquela mais próxima da Lua. Desse dia em diante, a montanha em que o elixir foi queimado tornou-se conhecida como Monte Fuji, da palavra japonesa para imortalidade (fushi). A história de Kaguya-hime 11 Agora eu vejo que tipo de história é essa! É um romance de ficção científica ambientado na antiguidade!! O Japão é tão legal! Urgh, é desconcertante ser tão admirada. Mas Kaguya-hime é, de fato, uma alienígena que veio da Lua — isso é ficção científica. Quando isso aconteceu? Bem, não é como se ela estivesse elogiando você... Há muitas histórias semelhantes em outros países asiáticos, mas... ... uma na qual alguém vem da Lua para a Terra existe apenas no Japão. 12 Prólogo Um conto que começa na Lua Essa história também nos faz lembrar do festival Otsukimi da lua da colheita, não é? Hee hee hee! O que você está fazendo? O que significa Otsukimi? Apanharam da Yamane Ela deve ter aprendido isso lendo mangá! É um festival em que você come bolinhos de arroz enquanto olha para a Lua! Não, não! Não é só isso! Você deixou de fora todo o romance! A primeira vez em que a humanidade pisou na superfície da Lua foi em 1969, com a tripulação norte-americana da Apollo 11! Grrrrr me incomoda Olhar para você nessa fantasia. Atualmente, qualquer pessoa pode voar para o espaço em um foguete. Kaguya-hime vir da Lua não é mais ficção científica! O Japão enviou um satélite para orbitar a Lua em 2007! Seu nome era Kaguya! A história de Kaguya-hime 13 Viu o que eu quis dizer? Kaguya-hime vir da Lua não é mais tão interessante. Bem, e se ela viesse de um lugar muito mais distante? sim! Essa é uma ótima ideia!! Será um romance do espaço sideral!! É sério? Você realmente gostou de minha ideia? Há muito tempo eu pensei em me tornar um roteirista... Não se preocupe! Yamana pode escrever um bom roteiro! Cócegas Ha ha ha 14 Prólogo Não vejo a hora! Parem com isso! Cócegas Um conto que começa na Lua Entendi, entendi! Sou apenas o professor, velho e invisível... Ai, ai... Bem, acabei de perceber que não sei muitas coisas sobre o Universo... ... O que houve? Não conheço muito além da Lua... Sem problema! Hã? Mas você não pode me ensinar. Você também não entende nada de ciência! Ah... Ha Ha Ha Ha! Confie em mim!! Você é muito insegura! Onde está sua autoconfiança? Ahá! Isso mesmo! A história de Kaguya-hime 15 Sobre o que vocês estão conversando? Não é justo apenas vocês duas entenderem! Não se preocupe... Você verá em breve! Vamos lá! 16 Prólogo Um conto que começa na Lua Em uma viagem pelo espaço sideral! Mas, primeiro, eu estou indo para casa. me encontrem lá mais tarde! corre, corre A história de Kaguya-hime 17 2 Do sistema solar à Via Láctea E se Kaguya-hime viesse de outro planeta de nosso sistema solar? Kaguya-hime, de onde você veio? Vovô, eu não sou deste mundo. Certamente não pode ser da Lua! Logo terei de retornar ao meu local de nascimento. Meu local de nascimento é muito mais distante... Não! Onde? Hum... A humanidade já chegou à Lua com as missões Apollo. Kaguya-hime, de onde você veio? Yamane... qual a minha próxima fala? Esperem um pouco! Eu só preciso de mais alguns dias! Hum... Você está falando isso há uma semana! 80 Capítulo 2 Do sistema solar à Via Láctea Me perdoem! Eu ainda não consegui decidir onde Kaguyahime nasceu... Por que não dizemos que foi em Vênus? Leia isto. “O Guia de Astronomia para o Idiota Completo”? Flip, flip “A temperatura da superfície de Vênus é de 400°C.” Vamos ver... Vênus... Vamos ver... Marte tem “uma fina atmosfera de dióxido de carbono e também apresenta traços de oxigênio.” Kaguya-hime viraria carvão em Vênus. Tosta da Ah! A temperatura da superfície de Marte pode atingir -63°C. Flip, flip Que tal Marte? Isso daria certo, não? E se Kaguya-hime viesse de outro planeta de nosso sistema solar? 81 Kaguya-hime e o sistema solar Vamos tentar determinar qual deve ser o planeta de nascimento de Kaguya-Hime. Será que conseguimos encontrar um local adequado em nosso sistema solar? Mercúrio Terra Marte Sol Vênus Netuno Urano Júpiter Saturno [Plutão] Órbitas dos planetas de nosso sistema solar (Em agosto de 2006, Plutão foi reclassificado e removido da lista de planetas.) 82 Capítulo 2 Do sistema solar à Via Láctea Cinco maiores mistérios da galáxia ainda não explicados! Astrônomos e astrofísicos ainda estão explorando nosso sistema solar e nossa galáxia. Qual o formato da galáxia e como ela se formou? Antes, a Via Láctea era considerada uma galáxia espiral. Entretanto, astrônomos americanos analisaram dados observacionais obtidos com o Spitzer Space Telescope, lançado pela Nasa em 2003, e concluíram que uma estrutura em barra de aproximadamente 27.000 anos-luz está presente no centro da Via Láctea. Uma galáxia espiral barrada é um tipo de galáxia espiral na qual os braços espiralados parecem ter sido movidos até o fim de uma barra de matéria estelar e interestelar, que ocupa o centro da galáxia. Assim, a teoria de que a Via Láctea é uma galáxia espiral barrada é atualmente dominante. Algumas pesquisas sugerem que o formato barrado pode ser indicativo de galáxias mais maduras; entretanto, ainda não sabemos por que ou como as galáxias espirais e espirais barradas são formadas. Galáxias espirais Galáxias elípticas Galáxias espirais barradas Tipos de galáxias O que há no centro? Nosso sistema solar é um agregado de corpos celestes gravitacionalmente regidos pela estrela que chamamos de Sol. Mas, então, o que há no centro da galáxia, o ponto que reuniu toda essa matéria? A resposta ainda não é conhecida definitivamente. A enorme massa da galáxia, que é 300 bilhões e 3 trilhões de vezes a massa do Sol, não pode ser explicada apenas com estrelas normais, por isso a galáxia deve conter algum tipo de corpo celeste extremamente pesado, mas pequeno, em seu centro. Atualmente, a única solução plausível é um buraco negro. 108 Capítulo 2 Do sistema solar à Via Láctea Um buraco negro é uma região na qual a força da gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar. Alguns cientistas afirmam que um buraco negro supermassivo está no centro da galáxia. Como são formados buracos negros supermassivos? Mesmo que haja buracos negros menores, com aproximadamente a mesma massa de uma estrela, buracos negros como o que se imagina haver no centro da galáxia teriam de ser enormes, apresentando uma massa muitos milhões ou centenas de milhões de vezes a massa do Sol. Ainda não sabemos como ou por que esses buracos negros se formam. Acredita-se que um buraco negro de massa estelar seja formado a partir dos restos de uma estrela. Quando ocorre uma explosão supernova de uma estrela com ao menos 20 vezes o tamanho do Sol, o núcleo remanescente continua a ser comprimido pelo colapso gravitacional, criando um buraco negro. Parece razoável que uma coalescência de buracos negros menores, ou de outros corpos celestes, possa levar à criação de um buraco negro maior. Como buracos negros de tamanho intermediário (intermediate-sized black holes, ou ISBH) ainda não foram encontrados, cientistas não estão certos sobre como são criados. Entretanto, podemos estar perto de uma explicação, uma vez que emissões de raio X vindas de galáxias próximas parecem ter como origem ISBHs. Ainda assim, a existência desses ISBHs não pode ser confirmada até que uma medição de massa tenha sido feita utilizando o efeito gravitacional do ISBH sobre os corpos ao seu redor. Do que é feita a galáxia? Ainda que se acredite que a massa da galáxia seja de 600 bilhões a 1 trilhão de vezes a do Sol (com base na análise de movimento), todos os corpos celestes que podem ser observados por telescópios e radiotelescópios combinados não correspondem a mais de 10% dessa massa. Isso também vale para outras galáxias e grupos de galáxias, e astronômos atualmente acreditam que mais de 90% daquilo que forma o Universo corresponde à matéria escura, a qual não pode ser observada por não emitir ou refletir luz. Opiniões a respeito da estrutura da matéria escura variam das que afirmam que ela é formada por neutrinos (tipo de partícula elementar), ou por algum tipo de partícula elementar desconhecida, até aquelas que acreditam que ela é formada por buracos negros. A descoberta da composição da matéria escura será certamente premiada com um Prêmio Nobel. Da mesma forma, a condição atual de mais de 70% da energia que existe no Universo é desconhecida, e, justamente por isso, chamamos essa energia de energia escura. O que acontecerá quando colidirmos com a galáxia de Andrômeda? Sabemos que a galáxia de Andrômeda está próxima da Via Láctea e que se aproxima de nós a uma velocidade de 100 km por segundo. Como sua distância atual é de aproximadamente 2,52 milhões de anos-luz, se ela continuar se aproximando à velocidade atual, uma colisão deverá ocorrer daqui a 7 ou 8 bilhões de anos. Não sabemos dizer ao certo o que acontecerá quando isso acontecer. Evidentemente, corpos celestiais individuais estão a uma distância considerável mesmo dentro de uma galáxia*, e ainda que pareça improvável que estrelas cheguem a colidir, muitas previsões foram feitas sobre o que pode acontecer. Algumas dizem que as duas galáxias se combinarão formando uma nova e haverá enormes efeitos gravitacionais acompanhando a colisão. * A estrela mais próxima, Proxima Centauri, está a 4,2 anos-luz da Terra. Cinco maiores mistérios da galáxia ainda não explicados! 109 Chegada ao “limite” do Universo O que está havendo? É exatamente o que parece. Mas que estranho... Se viajarmos até o limite do Universo... ... acabaremos retornando ao ponto de onde partimos! A Kaguya-go, cujo destino era o limite do Universo, por algum motivo acabou retornando à Terra, local de onde havia partido. 208 Capítulo 4 Como é o limite do Universo? Vamos perguntar ao camponês por que isso ocorreu. O monólogo do professor Sanuki Todos provavelmente já ouviram dizer que o Universo nasceu com o Big Bang. Entretanto, o que significa a expressão “o Universo nasceu”? O Universo que reconhecemos é tridimensional e pode ser representado por três eixos coordenados: um para comprimento, outro para largura e um terceiro para altura. Evidentemente, não podemos escapar de seus limites. Para nós, isso é tudo que conhecemos. Entretanto, o espaço com quatro (ou mais!) dimensões é chamado de hiperespaço, e de sua perspectiva, um espaço tridimensional é apenas um simples sistema fechado (note que o espaço quadrimensional de que estou falando é o espaço representado por quatro eixos coordenados, e não o espaço tridimensional somado ao tempo). Como não podemos formar uma imagem de um espaço quadrimensional desse tipo, vamos pensar em um modelo analisando duas dimensões, a partir de uma perspectiva tridimensional. Tenho um balão aqui, e sua superfície é bidimensional. Em sua disposição espacial, ele é curvo e forma uma esfera tridimensional. Dobra espacial Retorno à localização original Foguete bidimensional Se o foguete bidimensional tentar viajar ao limite do balão, retornará ao seu ponto de origem. Da mesma forma, o espaço tridimensional em que vivemos poderia ser curvo em quatro dimensões. Como este foguete quadrimensional hipotético simplesmente passa para além do limite de nosso Universo tridimensional, de seu ponto de vista (ou seja, se olharmos nosso Universo tridimensional a partir de quatro dimensões), o “limite”, ou a “borda”, de nosso Universo está em todos os lugares. Foi isso que quis dizer antes, quando disse: “O limite do Universo está bem aqui”. O monólogo do professor Sanuki 209 Falando nisso, vamos supor que temos uma espaçonave com acesso a algum tipo de tecnologia de “dobra espacial”, com a qual possamos nos movimentar entrando no espaço quadrimensional e, depois, retornar ao espaço tridimensional em outra localização. Para quem estivesse nos observando, nossa espaçonave pareceria simplesmente desaparecer por uma “dobra” no espaço, para, depois, reaparecer em outro ponto. Muito bem! Então qual é a forma do espaço tridimensional? Ainda que eu queira evitar uma explicação mais difícil, de acordo com cálculos matemáticos, o resultado é um desses três modelos: Modelo 1 do Universo em 2D Modelo 2 do Universo em 2D Modelo 3 do Universo em 2D No primeiro modelo, em que a curvatura do espaço é zero, o espaço continua a se estender, não importa até onde você vá. Quando ilustrado em duas dimensões, o espaço é um plano infinito. Ainda que a figura pareça ter um limite, como o plano continua em todas as direções, você nunca poderá atingir o limite do Universo enquanto estiver se movendo dentro de três dimensões. No segundo modelo, em que a curvatura é positiva, o espaço é uma superfície esférica, como a de um globo, quando representado em um modelo bidimensional. No terceiro modelo, em que a curvatura é negativa, o espaço tem “forma de sela” — ele se curva para cima e para baixo. Se considerarmos a superfície esférica de curvatura positiva como modelo de nosso Universo, uma espaçonave que viaje em três dimensões com direção à “borda” do Universo terminará retornando à sua origem. Se pudéssemos construir uma espaçonave capaz de viajar mais rápido do que a velocidade da luz, ela poderia atingir o hiperespaço nos limites do Universo, por meio de uma dobra espacial. Entretanto, enquanto ainda estivermos no espaço tridimensional, não poderemos viajar mais rápido que a luz, como mostra a teoria da relatividade. Em outras palavras, não importa a que distância possamos viajar, não podemos atingir o limite do Universo, e, na melhor das hipóteses, isso apenas nos levará de volta ao ponto de onde partimos. 210 Capítulo 4 Como é o limite do Universo? O Universo é tão misterioso... Como vim desse universo, pedirei aos humanos que ponderem sobre esses mistérios, para que eles possam aprender sobre o Universo, e o Universo, sobre eles. Certo, Sr. Sanuki? Isso mesmo. Como um sábio do planeta Terra, é minha missão buscar respostas para tais questões. Kaguya-hime não retornou ao seu planeta natal, mas continuou a viver feliz na Terra, tendo muitas conversas sobre o Universo com o sábio aldeão. CLAP CLAP CLAP CLAP Bravo... Bravo!!! O monólogo do professor Sanuki 211 Na verdade, eu fazia parte do clube de teatro no colégio. Uau! Por essa eu não esperava! Pensei que você fazia parte do clube de astronomia! Participei de muitas peças, como Alice no País das Maravilhas e Anne of Green Gables. Uau! Qual foi seu papel, professor? o? apressad O coelho ? ta A lagar Você trabalhou muito bem, professor!!! O papel principal, é claro! Ah… ... Você já atuou antes? Hein?!