terça-feira, 26 de dezembro de 2017

A contagem do Tempo… 2018 vem aí!

Ouvimos dizer ao longo das nossas vidas que o tempo cura tudo! O tempo tem uma importância decisiva nas nossas vidas, é ele que regula muitas das nossas decisões, individuais e colectivas. É também ele, o responsável pelas tradições que todos os anos nos batem à porta.

O calendário que hoje usamos foi estabelecido em 1582, como o resultado de uma série de trabalhos com diferentes origens no Mundo.
A luz solar, o dia e noite, é a mais antiga divisão do tempo com aproximadamente 8.000 A.C., já os meses vêm das fases da lua e, mais tarde, o ano foi inspirado no movimento aparente do Sol e pelas das estações.

A hora vem das civilizações do Egipto, da Suméria e da China foi definido com a vigésima quarta parte de um dia. Com esta definição a duração da hora podia variar ao longo do ano em função do dia. Este assunto é resolvido pelos estudos dos Babilónios que tinha como base de trabalho a base sexagesimal e deste modo fixaram a hora em 60 minutos e do minuto em 60 segundos, deste modo estava fixado que um ano tinha 360 dias. 
O calendário continuou a sofrer muitos trabalhos. As diferentes civilizações não estavam satisfeitas com este calendário de 360 dias. Foi por volta de 5000 a.C., que os egípcios estabeleceram um ano de 365 dias, com 12 meses de 30 dias e somando 5 dias no fim do ano. E muitas mais alterações e ideias se foram desenvolvendo ao longo dos anos.
No calendário Romano os meses correspondiam exactamente ao intervalo de tempo entre duas conjunções consecutivas da Lua com o Sol, mais propriamente ao seu tempo médio de 29 d 12 h 44 m 02,8 s. 
Neste calendário lunar romano o ano tinha 304 dias distribuídos por 10 meses, sendo periodicamente adicionado um mês suplementar para compensar o atraso em relação às estações do ano, deste modo os meses eram: Martius, Aprilis, Maius, Junius, Quintilis, Sextilis, September, October, November e December.

Mais tarde esse calendário é reformulado e passa a ter o ano de 12 meses. Colocou em primeiro lugar o mês dedicado a Jano (Deus Romano do início e do fim, das janelas abertas e fechadas, do ano novo e do ano velho, …), Januarius, e em último o mês de Februarius, Februa (Deus Romano, que através dos sacrifícios perdoava as faltas de todo o ano) e o ano passou a ter 354 dias distribuídos como se indica na tabela 2.
 Mês
Número de dias
Significado
Januarius
29
Jano
Martius
31
Marte
Aprilis
29
Apolo
Maius 
31
Júpiter
Junius
29
Juno
Quintilis
31
Sextilis
29
6.º
September
29
October
31
November
29
December
29
10º
Februarius
27
Februa


Todos os números de dias de cada mês é ímpar, já que os números pares eram considerados maus, daí que Februarius passou a ter 28 dias para que o ano tivesse 365 dias.

Foi o Imperador Júlio César (100-44 a.C.) que criou o calendário juliano, de acordo com o trabalho do astrónomo Sosígenes de Alexandria:1. o ano 46 a.C. teve duração prolongada: 445 dias;2. o ano passou a ser calculado em 365,25 dias, o excedente (0,25 dias), deu origem ao ano bissexto, com 366 dias;3. os doze meses passaram a ter duração quase igual à que têm atualmente;4. o primeiro dia do ano, antes situado em 15 de Março, foi fixado no primeiro dia de Janeiro;
A reforma do calendário introduzida por Júlio César foi fantástica e por isso um dos meses passou a ter o seu nome, bem como Augusto e, obviamente, com o mesmo número de dias. Afinal eram Imperadores!

Independentemente das religiões o calendário gregoriano pode ser considerado actualmente de uso universal. 
De facto, o conhecimento da data da Páscoa de um dado ano permite calcular as datas das festas móveis e também determinar em que dia da semana ocorre qualquer data desse ano.
Mas foi o Matemático Carl Friedrich Gauss (1777-1855), que cria um algoritmo relativamente simples que permite determinar a data da Páscoa de um ano qualquer.

O advento do cristianismo exerceu uma influência decisiva no calendário juliano, nomeadamente com a fixação das regras para determinação da data da Páscoa e a adopção oficial da semana no calendário romano.
Só alguns séculos após o nascimento de Cristo é que se pôs a questão de ligar este acontecimento a uma origem de contagem do tempo.
Dado que a duração do ano solar é de cerca de 365,2422 dias, a adopção de 365,25 dias como duração do ano levou à acumulação de uma pequena diferença que, em cada período de 128 anos, perfazia 1 dia. Foi o Papa Gregório XIII (1502-1585 d.C.), depois de várias consultas a instituições científicas, constituída pelos melhores astrónomos e matemáticos da época. Destes há um que se destaca o célebre padre jesuíta Christoph Clavius, contemporâneo de Pedro Nunes, que estudou Astronomia na Aula da Esfera do Colégio de Santo Antão, em Lisboa.

Para evitar a repetição de futuros desfasamentos, foi estabelecido que os anos seculares só seriam bissextos se fossem divisíveis por 400. A duração do ano gregoriano é, em média, de 365 dias 5 horas 49 minutos e 12 segundos, isto é, tem actualmente mais 27 segundos do que o ano trópico. A acumulação desta diferença ao longo do tempo representará um dia em cada 3000 anos.

Gauss(Ano, N, M)
Início
·        a = Resto da divisão de Ano por 19
·        b = Resto da divisão de Ano por 4
·        c = Resto da divisão de Ano por 7
·        d = Resto da divisão de 19a+M por 30
·        e = Resto da divisão de 2b+4c+6d+N por 7
·        P= 22 + d + e

·        Se P 31 Então “A Páscoa ocorre no dia P de Março” Senão P= d + e – 9
                        Se P25 Então “A Páscoa ocorre no dia P de Abril” Senão “A Páscoa ocorre no dia P-7 de Abril”
Fim

O algoritmo de Gauss envolve dois parâmetros variáveis, M e N, cujos valores estão na tabela seguinte:

Parâmetros M e N do Algoritmo de Gauss
Intervalo
M
N
1582 a 1699
22
3
1700 a 1799
23
3
1800 a 1899
23
4
1900 a 2099
24
5
2100 a 2199
24
6
2200 a 2299
25
0
2300 a 2399
26
1
2400 a 2499
25
1
              


Partindo do Algoritmo de Gauss, para determinação da data da Páscoa, podemos desenvolver outros algoritmos simples que permitem obter com facilidade datas do calendário usualmente procuradas, designadamente as correspondentes às celebrações móveis de um dado ano, ou determinar o dia da semana correspondente a uma certa data.
Os actuais sistemas cronológicos permitem ter um conhecimento exacto do tempo nas diferentes longitudes, sem precisar de fazer grandes cálculos.

Para 2018, a Pascoa será a 1 de Abril! Não é mentira! Façam as contas ou perguntem ao Google!



Encontram uma informação mais completa e com muito pormenor em: Lopes, Maria do Céu (2012). O Calendário Atual. História, algoritmos e observações. Millenium, 43 (junho/dezembro). Pp. 107-125.

sexta-feira, 15 de dezembro de 2017

Estranhos na minha terra

Quando alguém ou algo perturba o nosso ambiente gera-se sempre alguma expectativa e inquietude. Quem é? Será bom? O que vem fazer? De onde vem?
Mas se for um invasor, tudo se torna diferente! Instalam-se todas as dúvidas sobre as mudanças que vai trazer à nossa vida e, como nos filmes, o nosso imaginário toma conta do tempo.

No Mundo Natural há espécimes novos que vão chegando a outros lugares e que se adaptam. Foi assim no início da colonização de várias partes da Terra, como tão bem descreveu Charles Darwin no Livro “A Origem as Espécies”. Mas a colonização feita pelo Homem é acelerada e move-se por interesses que na maioria dos casos nada tem que ver com a Natureza. E foi este, com as suas viagens, que foi introduzindo aqui e ali novas espécies. Os investigadores normalmente chamam-lhes espécies exóticas, em contraponto às espécies nativas, não porque sejam bonitas ou diferentes do resto mas sim porque são espécies emigrantes que desembarcam sem aviso prévio da natureza. A sua instalação e o seu modo de viver muda radicalmente o destino daquelas que sempre viveram aí.

O Homem tem contribuído desde sempre para a circulação de espécies de um lugar para outro na face da Terra. Por vezes este transporte foi feito inconscientemente, como é o caso das oportunistas ratazanas que à boleia de barcos conseguiram colonizar praticamente todo as zonas do planeta menos os árticos.

Por vezes as espécies exóticas foram introduzidas deliberadamente com um propósito e com a ideia de obter determinado resultado. Por exemplo a xima, componente essencial da alimentação em Moçambique, não existia presentemente sem a farinha de milho. Mas o milho não é uma planta nativa de Moçambique. O milho é uma planta exótica, natural do Continente Americano e o mesmo acontece com o amendoim, o caju e a mandioca. Esta introdução de plantas está associada à alimentação e esta invasão teve muitos bons resultados, diria mais um delicioso resultado.

Tudo acaba bem quando as espécies exóticas permaneceram dentro do nosso controlo e que não afectam os ecossistemas locais. Mas existem espécies que decidiram seguir um rumo diferente daquele que tínhamos planeado para elas – as espécies invasoras. O nome já é suficiente aterrador e estas espécies exóticas invasoras quando chegam a uma nova terra espalham-se descontroladamente e acabam por causar grandes estragos. Primeiro porque afectam as espécies e ecossistemas nativos, contribuindo fortemente para perda da Biodiversidade no mundo. Em segundo pelos danos económicos que podem causar.

Em Moçambique existem, pelo menos, 12 espécies de plantas exóticas invasoras. Um exemplo é o jacinto-de-água (Eichhornia crassipes), uma planta que colonizou todos os continentes não congelados depois de ter escapado da América do Sul de onde é originária. Esta singela planta cresce descontroladamente em lagos e lagoas de tal forma que bloqueia a passagem da luz e altera a circulação da água esgotando todo o oxigénio. Sem a presença do oxigénio na água não temos peixes e outros seres que dele dependem. Mas nem todos ficaram tristes com a presença do jacinto-de-água. Os mosquitos adoram os ambientes por ele criados e com estes vem a Malária e outras doenças que a sua picada transmite.

Mas não se pense que são só as planta as invasoras! A Moçambique chegou já há algum tempo o corvo-indiano (Corvus splendens).


Mal chegou começou logo a arranjar confusão. Aos poucos vai expulsando o corvo-africano (Corvus albus) nativo e agora ataca as plantações de milho e outras culturas bem outros animais, como as galinhas. Mas além de tudo é um transmissor de doenças que podem afectar os seres humanos.

Enfim, como tudo na vida! Há bons e maus casos de espécies exóticas. Os que são bons contribuem para melhorar a nossa vida, os maus fazem-nos pensar. De uma forma ou de outra, devemos reflectir seriamente sobe a introdução de novas espécies numa Natureza que é bonita por dois motivos: é diversa e tem um equilíbrio instável.

com Nuno Negrões – Biólogo, Investigador e Divulgador

terça-feira, 5 de dezembro de 2017

Sentir.com


Terramotos e a Ciência




Ao terminar este ano encontrei uma notícia que me chamou a minha atenção. Dois cientistas estudaram o registo de terramotos ocorridos ao longo de séculos, e encontraram padrões do acontecimento de terramotos de grande magnitude que repetem de três em três décadas.
A ideia para suportar esta hipótese reside na variação cíclica da velocidade de rotação da Terra, que de trinta em trinta anos desacelera um pouco e esse facto provoca alterações na sua forma. A massa terrestre desloca-se para os pólos quando acelera e o efeito dessas alterações pode armazena uma quantidade de energia nas falhas geológicas que provocam os terramotos.

A noticia surge agora na imprensa porque, segundo parece, esse ciclo de trinta anos acontece em 2018. Seguindo esta teoria existe a possibilidade de o próximo ano trazer consigo um aumento do número de terramotos de grande magnitude.

Há muito que os cientistas perseguem um qualquer tipo de indicador para a sismicidade, isso dar-nos-ia um aviso do surgimento dos sismos, o que salvaria muitas vidas.
No entanto, com o conhecimento actual, prever terramotos é impossível! Sabemos, isso sim, onde é mais provável que eles ocorram através das zonas geográficas que apresentam as falhas na crosta terrestre que os provocam, mas não há forma de saber quando um determinado terramoto terá lugar.

No entanto, foi publicado um artigo[1] em que se apresenta uma “correlação” entre uma maior frequência de terramotos num determinado período de tempo e flutuações na rotação da Terra. Se isto for verdade vai permitir aos cientistas prever em que anos a frequência de terramotos tem tendência de aumentar. Muitos cientistas encontram-se muito sépticos em relação a esta hipótese. No entanto os autores do estudo tiveram uma enorme cobertura nos média levantando alguns dos problemas mais antigos do jornalismo sobre a ciência.

O problema está na pressão sentida pelos cientistas para publicarem artigos em revistas acreditadas, e para isso ter estudos com resultados que chamem a atenção o que leva os cientistas a manipularem os resultados dos seus estudos para conseguirem apresentar conclusões de impacto nos média

Quando chegam à comunicação social, esta toma por verdades conclusões provisórias e meras hipóteses, ou pelo menos apresenta-as como tal. Dizia um cientista que alguns dos trabalhos têm um eco extraordinário nas notícias, como é caso do estudo que chegou à conclusão de que um copo de vinho equivale a uma hora no ginásio[2]. Obviamente, notícias dessas põe em causa a credibilidade da ciência.

Não podemos esperar que todos os estudos apresentados estejam correctos, de cada vez que ouvimos uma notícia sobre um estudo científico, devemos ter presente a ideia de que quando apresenta uma teoria, um cientista não está a fazer mais do que isso: a apresentar uma possível explicação para algo, não uma certeza!

Segundo Bendick “alguém diz algo mais ou menos extravagante, toda a gente testa o seu trabalho e é assim que a ciência progride”, O estudo que fez com Bilham era, não uma previsão conclusiva de que 2018 será marcado por uma enorme quantidade de terramotos de grande magnitude, mas apenas mais um acréscimo ao lento progresso da Ciência.




[1] Bendick and Bilham, “Do weak global stresses synchronize earthquakes?”, Geophysical Research Letters, Published online 26 Aug 2017.
[2] https://www.youtube.com/watch?v=OVs6ozmZdfM