No princípio da civilização, a observação astronómica tinha um propósito tão sagrado quanto prático. Na Babilónia, há quase dez mil anos, os conceitos de astronomia e astrologia eram uma e a mesma coisa — tanto registavam as diferentes trajetórias dos planetas e as fases da lua, como olhavam para os corpos celestes como guias espirituais e entidades divinas que lhes diziam se no dia seguinte deixariam de ter alimento ou se choveria.

Ao longo dos séculos, as duas componentes começaram a divergir, mas foi na Grécia Antiga que nasceu a ideia de separar o radiante deus Sol (Helios) da grande estrela que está no centro do nosso sistema planetário. A ideia do sistema heliocêntrico que está na base do pensamento astronómico atual só apareceu no século XVI, mais de 2.500 anos depois, quando Nicolau Copérnico decidiu atirar para cima da mesa uma nova hipótese: e se o Sol estivesse no centro e a Terra a girar à sua volta, ao contrário do que havia sido definido em Atenas.

A Revolução Copernicana abriu as portas para a Revolução Científica e, em Uma Breve História do Universo (e do nosso lugar do Cosmos), a física de origem paquistanesa Sarah Alam Malik percorre as diferentes perspetivas humanas sobre o Universo, passando da Babilónia à queda da maçã de Isaac Newton e à realidade espacial do futuro. Numa obra que é, em simultâneo, uma biografia, um livro de história e ainda uma análise sobre o futuro da presença humana — e não só — no cosmos, a autora falou com o Observador sobre os principais momentos e as grandes diferenças que nos separam das primeiras civilizações. Mas também daquilo que nos une: a procura por um sentido para a vida.

A publicação inédita da especialista internacional em matéria negra chega às prateleiras no próximo dia 17 de fevereiro e é editada em Portugal pela Casa das Letras.

“Albert Einstein foi onde outras pessoas simplesmente não conseguiam ir”

Ao longo dos anos, a humanidade tem vindo a mudar as suas perspetivas sobre o Universo. No livro, conta como é que as civilizações da Babilónia e da Grécia Antiga olhavam para o Cosmos, mas em 2026, como é que nós definimos estes conceitos?
Acreditamos que, a uma escala muito pequena, o Universo é governado pelas leis da mecânica quântica, que sabemos serem muito diferentes daquelas com as quais estamos familiarizados. Sabemos que as leis que regem o reino subatómico são muito, muito diferentes e bastante desconcertantes e contraintuitivas para a nossa sensibilidade macroscópica. Numa escala muito maior, acreditamos que é regido por uma das teorias de Albert Einstein, que é a relatividade geral. Existe este conceito de que a gravidade não é uma força invisível que atua entre objetos de massa, mas, na verdade, é uma característica inerente ao espaço-tempo, é a curvatura do espaço-tempo. E temos estas duas grandes teorias [da gravidade e da relatividade] em que baseamos a nossa visão do cosmos, que nos dão uma perspetiva muito mais periférica sobre onde estamos, tanto no espaço, como no tempo. Sabemos que somos um pequeno satélite de um pequeno sol nos subúrbios de uma galáxia que tem, como sabe, milhares de milhões de estrelas. E essa galáxia é, também ela, uma de dois triliões de galáxias, num universo constantemente em expansão. Por isso, é muito difícil vermo-nos de uma forma algo semelhante àquilo que os nossos antepassados imaginavam há mais de 2.500 anos, de que tudo andava à nossa volta.

Menciona, logo no início, a importância que Nicolau Copérnico e Galileu Galilei tiveram para expandir o nosso conhecimento sobre o Universo. Destaca, também, o papel de conceitos como a gravidade e a teoria da relatividade. Sendo esta uma história do Universo, se pudesse destacar o papel de uma pessoa ou de uma ideia, quem diria que é o protagonista?
É muito complicado escolher e, aliás, no livro tive de tomar a decisão difícil de deixar de fora vários nomes. Há muitas mais pessoas que estiveram envolvidas no processo de expansão do nosso conhecimento sobre o Universo e foi difícil não incluir os nomes delas, mas teve de ser para garantir que não estava a entupir a narrativa com muitos detalhes. Houve muitos grandes. Acho que [Isaac] Newton é um deles. Mas diria que, para mim, talvez por ser um dos mais recentes, o nome de Einstein vem-me à cabeça, principalmente porque teve a capacidade de tomar aqueles saltos conceptuais que as pessoas na sua altura não conseguiram, mesmo quando todos os componentes individuais da relatividade já haviam sido reunidos. Parecia que a teoria estava pronta para ser descoberta. [A teoria] Concretizou-se, e alguns historiadores admitem que foi realmente necessário Einstein dar o salto conceptual e dizer que teríamos de desmantelar as nossas noções de espaço e tempo. [Einstein] foi onde outras pessoas simplesmente não conseguiam ir. Por isso, por ter tomado este tipo de riscos intelectuais e saltos quando mais ninguém estava preparado para o fazer, Einstein sem dúvida que se sobressai.

O conceito de escrever uma “Breve História” de algo implica, claro, ter de resumir ou excluir algumas partes. Qual foi o período ou a contribuição que foi mais difícil deixar de fora?
Algumas das teorias a que chegámos recentemente, ideias muito interessantes sobre a gravidade ou diferentes conceitos de espaço-tempo mencionados nas física teórica, mas que ainda não têm qualquer tipo de evidência. São questões como se o espaço, o tempo e a gravidade são fenómenos emergentes e não fundamentais e, se encontrarmos provas para algum destes conceitos, vai ser preciso reescrever esta história.

O potencial de habitabilidade de outros planetas e a possibilidade de existir vida extraterrestre são talvez os conceitos que fascinam mais as pessoas neste tema do Universo. Mas, de todos os tópicos que fazem parte desta breve história do Universo, há algum que não seja tão discutido, mas que pode vir a ser igualmente ou mais importantes que estes dois?
A descoberta de vida além da Terra seria uma das, senão a coisa mais entusiasmante a acontecer na história do nosso planeta, por isso é difícil para mim dizer que há outras coisas que possam ser mais entusiasmantes. Acho que a procura de vida noutros locais fez-nos inevitavelmente pensar sobre a vida na Terra, porque começas a pensar na quantidade de condições para a vida que existem neste planeta, o terceiro a partir do Sol e os diferentes fatores que tiveram de se alinhar para nós estarmos aqui. E os muitos obstáculos que a vida teve de enfrentar, as probabilidades incalculáveis que teve de superar para nos levar até onde estamos. Quer dizer, há milhares de milhões de formas de vida diferentes, mas apenas uma adquiriu a capacidade de olhar para o cosmos e pensar sobre o significado destas coisas todas. Foi contra todas as probabilidades que chegámos até aqui, e acho que a procura por vida extraterrestre noutros lugares suscitou uma grande autoreflexão sobre a nossa espécie. Acho que é uma questão muito, muito interessante.

Alguns conceitos descobertos nas primeiras grandes civilizações continuam hoje a ser vistos como verdadeiros. Os avanços nesta área dependem mais da tecnologia que temos ao nosso dispor ou da nossa mentalidade curiosa e da vontade de entender estes temas?
Diria que foi uma mistura dos dois. Quero dizer, o telescópio revolucionou a nossa visão do universo. Sem um telescópio não poderíamos ver muitas coisas. E assim, embora tenha sido possível identificar várias ferramentas e tecnologias ao longo da história da humanidade que revolucionaram a forma como vemos o mundo, é difícil considerar que, sem elas, teríamos a mesma conceção, porque é possível pensar em todos os tipos de ideias teoricamente, mas sair à procura de evidências e saber quais foram escolhidas pela natureza é completamente diferentes. Diria que são necessários tanto os avanços teóricos quanto as tecnologias, mas acho que, pelo menos recentemente, as nossas tecnologias têm sido a força motriz. Quer dizer, sem um colisor de partículas, por exemplo, não saberíamos o que há dentro do reino subatómico e o quão maravilhoso, dinâmico e complexo é.

No livro fala sobre a teoria de Nikolai Kardashev sobre a capacidade de as civilizações intergalácticas transmitirem informação e comunicarem e refere que pode ser vista como sendo “extraordinária ou ridícula” para alguns. Acredita que, dentro de alguns anos, algumas das teorias que vemos agora como sendo certas ou muito provavelmente verdadeiras podem vir a ser rotuladas como “extraordinárias ou ridículas” também?
A teoria de Kardashev, tal como muitas dessas conjeturas, é muito desafiante, porque a tarefa que lhe foi dada pedia que imaginasse como seria uma civilização milhões de anos à nossa frente, como é que se poderiam dar a conhecer. E isso é manifestamente desafiante. O que eu quero dizer é que, às vezes, para conseguirmos superar alguns desafios, é preciso chegarmos perto daquilo que é considerado ficção científica. Temos que ser audazes. E a escala de Kardashev é isso mesmo. Tenta, essencialmente, projetar como é que uma civilização milhões de anos à nossa frente poderá ser. E há muitas coisas que nós nem sequer conseguimos imaginar que provavelmente vão aparecer, e as próximas gerações vão escrever sobre o facto de nós estarmos demasiado entrincheirados nas narrativas da nossa era para conseguirmos sequer pensar nessas coisas, tal como fizemos com as teorias do passado. Olhamos para a teoria geocêntrica e questionamos como é que podiam ter pensado assim naquela altura. E se nos colocarmos precisamente naquela era, sem as ferramentas e as tecnologias para discernir o contrário, a única coisa que podes pensar é que estás num lugar sólido e movimentado e que os céus estão a voar por cima de ti e em órbita em torno do teu planeta.

“Continuamos à procura de significado nas estrelas, mesmo que a nossa visão sobre o mundo tenha mudado tão significativamente ao longo dos anos”

Qual é que foi a sua principal motivação para escrever este livro? Foi para mostrar a enorme evolução e a diferença de conhecimento desde as primeiras civilizações ou mais para inspirar esta geração e dizer que ainda podemos fazer muito mais?
Acho que o objetivo principal foi transmitir algum tipo de curiosidade, porque o livro surgiu, na verdade, de umas cartas que estava a enviar para os meus filhos. E o objetivo dessas cartas era despertar um sentimento de curiosidade sobre o Universo e o facto de termos recebido este presente notável que é conseguir compreender estes mundos que estão tão afastados da nossa experiência diária, desde a escala das estrelas à escala do subatómico. É extraordinário que uma criatura que foi construída à escala dos pássaros e das árvores possa contemplar estes reinos diferentes. No fundo, o propósito era mesmo esse, transmitir aquela curiosidade, mas também mostrar que, em apenas 2.500 anos, catapultámos completamente, reformulámos a nossa imagem do universo, e continuamos a viver debaixo do mesmo céu que os nossos antepassados, mas vivemos numa realidade muito, muito diferente. E claro, os nossos descendentes vão viver numa realidade muito diferente da nossa.

E os seus filhos já leram o livro? Não é fácil simplificar conceitos científicos tão complexos como aqueles que destaca… Conseguiram compreender tudo?
Um dos meus filhos tem 15 e o outro tem sete anos. Portanto, só o de 15 é que leu o livro inteiro e acho que considerou o estilo da escrita acessível. Era esse um dos meus testes decisivos, ver se ele conseguia perceber tudo. Porque o meu objetivo era mesmo ter este público abrangente e ser acessível para esta audiência, não só os entusiastas da ciência. Não me queria prender tanto aos detalhes técnicos da ciência a ponto de perder a big picture, que era aquilo que eu queria transmitir. Por isso sim, usei-o como cobaia para ver se o livro era acessível para uma audiência maior.

Neste tipo de livros, existe um arquivo mais centralizado ou imediato, uma vez que se trata de temas mais concretos como, por exemplo, a história de um país ou de um evento. Neste caso, quão difícil foi encontrar e reunir toda esta informação. Imagino que da parte das teorias mais atuais não tenha sido tão complicado…
Foi preciso ler muito sobre áreas muito diferentes, mas o processo de escrita foi uma das coisas mais entusiasmantes no processo inteiro. Foi muito desafiante, nesse sentido, mas expandiu os meus horizontes, sem dúvida. As partes mais científicas, a relatividade, a mecânica quântica, a física de partículas, matéria negra, tudo isso já me era familiar, mas houve outras áreas que não conhecia tão bem, como a perspetiva histórica, que depois abriu caminho para a corrente filosófica que corre pelo livro.

Alguma das histórias ou conceitos que leu e não conhecia tão bem suscitou uma mudança inesperada de perspetiva sobre o tópico?
Para mim, acho que o principal foi mesmo perceber o quanto a nossa imagem do Universo mudou em apenas 2.500 anos. Agora não achamos que as estrelas são deuses ou mensageiros de grandes divindades. E isto aconteceu num abrir e fechar de olhos numa escala temporal cósmica, ou até mesmo da história humana. Quer dizer, a nossa espécie existe há algumas centenas de milhares de anos e só nestes 2.500 vimos esta mudança enorme no pensamento. Esta foi sem dúvida uma das principais coisas que retirei deste trabalho, o quanto as coisas mudaram e o quanto ainda vão mudar no futuro.

Há uma passagem, já no Epílogo, em que diz o seguinte: “Ainda estamos à procura de significado, apesar de a razão nos dizer que esta poderá revelar-se uma demanda fútil. Somos os beneficiários de eventos aleatórios que foram o resultado desapaixonado da evolução, sem qualquer plano ou propósito”. Ao longo dos milénios, passámos de olhar para as estrelas à procura de inspiração divina para darmos atenção apenas a provas empíricas. Nisto tudo, qual é o objetivo desta “demanda”? Será puramente científico ou algo mais filosófico como encontrar um sentimento de propósito e o sentido para a vida?
Mesmo que o nosso ponto de vista sobre o mundo tenha mudado dramaticamente, continuam a existir coisas em comum. Por exemplo, uma das coisas que temos em comum com o cidadão da Babilónia que passava as noites a olhar para os céus estrelados e a escrever tudo em tábuas de barro, é que ambos continuamos a olhar para as estrelas e a pensar onde é que nos enquadramos nisto tudo. Continuamos à procura de significado nas estrelas, mesmo que a nossa visão sobre o mundo tenha mudado tão significativamente. E isso foi algo que eu quis destacar ao longo do livro, que tem sido constante todos estes anos, mesmo com todas estas novas ferramentas e tecnologias.

Aquilo que moveu a população da Babilónia é o mesmo que move os cientistas da atualidade?
Exatamente. A perspetiva parece que mudou, mas continua a ser a mesma força motriz que nos faz querer continuar a aprofundar este tema.

Sabendo que o Universo é infinito, acredita que algum dia esta “sede” pela descoberta será saciada? Ou será simplesmente uma tentativa de conquista eterna?
Bem, a nossa aventura científica diz-nos que somos o resultado de um processo cego e aleatório chamado evolução, que não há um propósito ou significado para a nossa vida. Temos esta questão racional que nos diz que não devemos questionar nada disto, que não há um significado intrínseco para nada disto e que somos o produto de um processo desapaixonado. Mas há algo dentro do nosso ser que continua a querer conectar-se a algo maior que nós, a uma grande narrativa e uma grande história. A partir do momento em que chegamos ao mundo, queremos saber onde nos situamos dentro da nossa família, dentro da nossa comunidade, dentro de um grupo ainda maior e, mais importante ainda, onde nos situamos no contexto geral das coisas. E, por isso, mesmo que haja uma questão racional que nos diga que estamos a fazer as perguntas erradas, que talvez não haja uma resposta que nos vá satisfazer, vamos continuar a procurá-la na mesma.

“É muito difícil dizer que qualquer coisa que hoje consideramos indiscutível irá sobreviver ao teste do tempo”

De todas as teorias e momentos marcantes que menciona no livro, desde o modelo heliocêntrico à teoria da relatividade, qual é que considera ter tido o maior impacto na forma como olhamos para o Universo?
Seria muito difícil para mim destacar uma teoria específica. Quero dizer, a mecânica quântica é frequentemente elogiada como sendo a teoria mais bem-sucedida que já criámos. Tem sido muito difícil surgir uma teoria alternativa que possa explicar a mesma gama de fenómenos que a mecânica quântica consegue explicar com tanto sucesso. Portanto, seria muito difícil apontar uma teoria específica, mas acho que o que nos trouxe até aqui foi a capacidade de aceitar ideias contraintuitivas. E acho que o mais importante é que muitas dessas revoluções que nos deixaram inquietos ou desorientados aprofundaram a nossa investigação de maneiras diferentes. Olhando para a Revolução Copernicana, acho que foi a primeira e mais profunda, não apenas porque derrubou uma visão de mundo de dois mil anos, mas também porque foi a nossa compreensão de que poderia haver mudanças tão grandes que um dia poderíamos viver uma realidade radicalmente diferente daquela que conhecíamos há tanto tempo.

E quando é que surgiu a mudança para o mundo em que hoje vivemos?
Foi no virar do último século. Acho que havia algum tipo de otimismo, um otimismo provisório de que estávamos perto do fim da busca pelo princípio fundamental do universo. As pessoas achavam que as bases já tinham sido estabelecidas e que só precisávamos melhorar cada vez mais, tornar as nossas medições cada vez mais precisas e assim por diante. E isso era tudo o que restava fazer. Se pensarmos que lançámos as bases, as paredes estão lá e estamos apenas a tapar algumas das fissuras. E percebemos, com a relatividade espacial e com a mecânica quântica, que, na verdade, tudo tinha de ser derrubado. Não estávamos mal no detalhe, estávamos fundamentalmente errados. E também nos ensinaram que a natureza não nos deve essa descrição intuitiva do mundo, nem uma que seja compatível com as limitações da cognição humana. Não precisa de fazer sentido para nós. E acho que, com essas duas coisas, percebemos que estávamos realmente no reino abstrato da matemática. Não conseguimos visualizar, não conseguimos visualizar uma realidade 4D, nem essas perplexidades desconcertantes do reino quântico. Tivemos que, de certa forma, abandonar a realidade para a linguagem abstrata da matemática, porque não podemos prescindir disso. Então, com as revoluções anteriores, acho que ainda era possível compreender que a Terra não era o centro do Universo e que, na verdade, girava em torno do Sol. Mas com estas simplesmente não conseguimos, é muito, muito difícil imaginar a mecânica quântica. E é por isso que também é difícil ensinar, porque estamos habituados a ser capazes de visualizar fenómenos.

Tanto a relatividade espacial como a mecânica quântica apareceram nos últimos 100 anos… Apesar de referir no livro que é impossível prever como é que o nosso conhecimento sobre o Universo vai evoluir no próximo século, queria que fizesse o exercício de tentar perceber como é que o seu livro será visto daqui a 100 anos. Acredita que vai estar muito diferente da futura realidade e que a nossa atualidade vai parecer tão distante como a de Einstein, por exemplo?
Acho que uma das coisas que vai sofrer uma grande mudança é a gravidade. Acho que a mecânica quântica tem sido tão incrivelmente bem sucedida que é muito difícil encontrarmos outra estrutura que possa fazer o mesmo trabalho. É muito, muito boa e, por isso, pode demorar muito mais tempo até conseguirmos substituí-la. Estamos à procura desta teoria de tudo, algo que possa sintetizar tanto a mecânica quântica como a relatividade geral para encontrar uma teoria quântica da gravidade, o que tem sido muito, muito difícil de conseguir. E acho que a gravidade será provavelmente a que vai sofrer uma grande reformulação e, com isso, talvez consigamos esclarecer algumas dessas grandes incógnitas que conhecemos hoje, a matéria negra e a energia negra, que sabemos que representam 95% do universo — embora sejam muito diferentes na sua natureza.

Acredita que a civilização daqui a 2.500 anos vai olhar para nós como nós agora olhamos para a Babilónia?
Acho que sim. Algumas acreditam que nos tornámos muito mais refinados e que a nossa investigação científica agora é muito mais elaborada, está muito mais firme. E dizem que ao termos chegado a esta qualidade de investigação significa que as nossas ideias sobre o mundo provavelmente estão menos sujeitas a sofrer essas revoluções. Mas eu acho que é muito difícil dizer que qualquer coisa que hoje consideramos indiscutível irá sobreviver ao teste do tempo.

Pergunto-lhe, não só como autora do livro, mas enquanto física e cientista, o que mais gostaria de ver em termos de avanços nesta área até ao final da sua carreira? Há alguma coisa que consiga quantificar?
Eu trabalho maioritariamente com matéria negra. Já estou nesta área há mais de duas décadas e diria que passei os últimos dez anos à procura deste conceito. Acho que a coisa natural será dizer que seria bom saber o que é. É um quarto do Universo e sabemos que tem um papel fundamental na estrutura geral de formação do Universo. É essencial para estarmos onde estamos e para colocar o Universo onde está neste momento. Mas eu gostava, enquanto ainda estiver viva, de ver se conseguiríamos chegar a alguma conclusão sobre a existência de vida extraterrestre no cosmos. Acho que seria uma das descobertas mais interessantes na história do planeta. E adoraria ver o que conseguíamos fazer neste âmbito.