Pág 1 Proposta de Trabalho Título: Leis e Modelos Científicos Data: 14 de Março de 2011 Data Limite: 21 de Março de 2011 Descrição: UC/UFCD: STC Núcleo Gerador 7 Formador[a]: Maria João Canudo Tendo em conta o tema Leis e modelos científicos, propõe-se a realização da proposta de trabalho. De forma a evidenciar as competências no âmbito do domínio de referência 4, do núcleo gerador 7: Interpretar leis e modelos científicas, num contexto de coexistência de estabilidade e mudança. Objectivos: Sugere-se a elaboração de um documento em Word, na qual articule as respostas às questões propostas, nas três dimensões: SOCIEDADE; TECNOLOGIA E CIÊNCIA Critérios de Evidência: O conhecimento científico enquanto aproximação (sempre provisória) ao real, no qual o maior rigor e funcionalidade resultam de uma contínua evolução A ruptura com os dogmas, preconceitos e estereótipos enquanto atitude central no pensamento científico A relação entre a emergência da ciência moderna e a erosão dos sistemas de poder tradicionais, dando origem às sociedades democráticas e industriais Intensificação da presença da ciência nos variados campos da vida contemporânea, dando origem a sociedades do conhecimento ou da reflexividade Metodologia:
Pág 2 Sugere-se a utilização das TIC para a elaboração de um documento Word, cujos itens devem responder às questões sugeridas. A metodologia a adoptar deve basear-se no trabalho individual e na pesquisa cuidada na internet através dos motores de busca (ex.google). Na elaboração do trabalho tenha cuidado de evitar as colagens integrais. Faça uma leitura cuidada e resuma os conteúdos pesquisados utilizando as suas palavras sempre que possível. Observações / Sugestões: Atenção aos plágios, sempre que retirar qualquer conteúdo da internet ou livro coloque as referências do autor e da fonte. Pode ainda pesquisar em livros, revistas científicas ou outros recursos, de forma a complementar o seu trabalho. Leis e Modelos Científicos
Pág 3 Sociedade Considere o texto: Ao longo de quase toda a obra A Fórmula de Deus, José Rodrigues dos Santos vai defendendo a tese de que o Universo não é eterno, isto é, que teve um princípio e terá um fim. Esse princípio, afinal, encontra-se no Deus da Bíblia. Einstein, como judeu que era, terá recorrido ao livro de Génesis para tentar entender o processo da origem do Universo, e terá descodificado a divina obra criadora em seis dias, interpretando-a à luz das suas teorias da Relatividade, através da comparação entre o relato genésico e os acontecimentos que ocorreram simultaneamente no Universo. Daí resulta que, de facto, os seis dias não foram solares, mas sim períodos de tempo necessariamente longos, do ponto de vista humano, alguns milhões de anos, o que estará de acordo com os cálculos científicos actuais, e justifica tudo o que se conhece, inclusive o surgimento dos dinossauros. Em seguida transcreve-se excertos duma conversa entre o protagonista (Tomás de Noronha), a Ariana (uma cientista iraniana) e um budista tibetano (Tenzing) que foi auxiliar de Einstein: Teizing: O que Einstein procurou determinar foi se haveria verdade escondida na Bíblia Será que era possível encontrá-la no Antigo Testamento? Quanto mais analisava as sagradas escrituras hebraicas, mais se convencia de que a resposta se escondia algures no Génesis, e em particular na questão dos seis dia de Criação. Seria possível tudo criar em seis dias? Ariana: Os cálculos relativos ao Big Bang prevêem que toda a matéria foi criada nas primeiras fracções de segundo. Antes do primeiro segundo ficar completo já o Universo se tinha expandido um bilião de quilómetros e a superforça se tinha fragmentado em força da gravidade, força forte e força electrofraca. Por tudo entende-se aqui a luz, as estrelas, a Terra, as plantas, os animais e o homem. Diz a Bíblia que o homem foi criado ao sexto dia. Tomás: Ah, isso não é possível! Tenzing: Foi o que Einstein pensou. Não era possível a criação de tudo em apenas seis dias Mas, o que eram seis dias? A pergunta abriu uma pista a Einstein, que se debruçou sobre o assunto e arrastou-nos numa investigação fora do comum.
Pág 4 O que Einstein procurou determinar foi se haveria verdade escondida na Bíblia. Ele não estava à procura de verdades metafóricas nem de verdades morais, mas de verdades científicas O livro começa assim: No princípio Deus criou o céu e a terra. A Terra era informe e vazia. As trevas cobriam o abismo e o Espírito de Deus movia-se sobre a superfície das águas. Deus disse: faça-se luz. E a luz foi feita. Tomás: Mas qual a relevância de tudo isto para a nossa questão? Tenzing: Isto é relevante para explicar que Einstein resolveu partir do princípio de que os seis dias da Criação, conforme são descritos pela Bíblia devem ser vistos à luz da relação entre o tempo na Terra e o espaço-tempo no Universo. Quando se fala num dia, o Antigo Testamento está a referir-se, como é evidente, a um dia terrestre. Mas, segundo as teorias da relatividade, quanto maior é a massa de um objecto, mais lenta é a passagem do tempo à sua superfície. E a pergunta que Einstein colocou foi esta: quanto tempo à escala temporal do Universo é um dia na Terra? Ariana: Ele estava a medir a passagem do tempo à escala do Universo. Tenzing: O primeiro dia Bíblico durou oito mil milhões de anos. O segundo durou quatro mil milhões, o terceiro durou dois mil milhões, o quarto durou mil milhões, o quinto durou quinhentos milhões de anos e o sexto dia durou duzentos e cinquenta milhões de anos. Tomás; Isso tudo dá quanto? Tenzing: Quinze mil milhões de anos. Tomás: Desculpem. Expliquem-me lá isso. Qual o ponto de referência para a medição? Tenzing: Einstein baseou-se numa previsão feita em 1948 relativa à teoria do Big Bang: a existência de luz reminiscente do grande acto de criação do Universo. Cada onda de luz funcionaria como um tique do grande tiquetaque universal. As ondas que chegam à Terra são esticadas dois vírgula doze fracções de um milhão, quando comparadas com as ondas geradas pela luz na Terra. Isto significa, por exemplo, que, por cada milhão de segundos terrestres, o Sol perde dois vírgula doze segundos. A pergunta seguinte é: se o Sol perde mais dois segundos em relação à Terra, quanto tempo perde todo o Universo, que tem muito mais massa? Ariana: Espere aí! Que eu saiba a gravidade do Universo é diferente ao longo do tempo. Tenzing: Isto significa que a força de gravidade era inicialmente enorme e, consequentemente, a passagem do tempo muito lenta. À medida que a matéria se foi afastando, a passagem do tempo foi acelerando porque a gravidade foi-se tornando menor. Ariana: Em que proporção?
Pág 5 Tenzing: Cada duplicação do tamanho do Universo abrandou o tempo por um factor de dois.os dados científicos colocam a idade do Universo algures entre os dez e os vinte mil milhões de anos. Ora, quinze mil milhões de anos é exactamente o ponto intermédio. Os últimos cálculos mais exactos, aliás, aproximam a idade dos quinze mil milhões de anos. Por exemplo, uma avaliação recente da NASA colocou a idade do Universo muito perto dos catorze mil milhões de anos. Tomás: Hmm.é uma coincidência curiosa. Adaptado de: A Fórmula de Deus, José Rodrigues dos Santos, Editora Gradiva, 2006 1.Indique duas explicações possíveis para a criação do Universo. Duas das explicações possíveis para a criação do Universo são a teoria religiosa, que dizia que tudo tinha tido origem numa entidade Divina e a teoria científica, sendo a mais aceite a Teoria do Big Bang. Ao longo de todos os estudos efectuados pelos cientistas, articulavamse várias teorias sobre a criação do Universo entre elas a teoria do Big Bang que é a teoria mais aceite sobre a origem do Universo, segundo ela o Universo teria nascido a partir de uma concentração de matéria e energia extremamente densa e quente. Nesse momento, ocorre uma explosão, o chamado Big Bang, que desencadeia a expansão do Universo, depois a matéria arrefece e passados um bilião de anos, a matéria agrega-se para formar as primeiras galáxias. Com toda a evolução foram surgindo novas teorias e novas respostas para as questões que interrogam o homem sobre o universo, sendo actualmente aceite a Teoria Nebular A Nébula Solar evoluiu a partir de uma nuvem gasosa interestelar (nébula solar). Nuvem gigantesca contrai uma onda de choque provocada pela explosão de uma estrela. Energia proveniente da contracção da nébula fez com que toda a matéria primitiva do Sistema Solar iniciasse uma rotação diminuindo-a, fazendo com que porções de matéria cósmica - gases, poeiras rochosas e metálicas- se aglomerassem, originando corpos de maior dimensão que originaram os seguintes astros constituintes do Sistema Solar: Planetas, Asteróides e Cometas. http://10-1-modulosrecorrente.blogspot.com/2007/11/teoria-da-nbula-solar-nbula-solar.html
Pág 6 2. O pensamento do Homem sobre a criação do Universo tem sofrido alterações ao longo dos tempos. Apresente a sua opinião sobre esta transição. O pensamento do Homem sobre a criação do Universo sempre gerou e continua a gerar grandes interrogações. Desde cedo que o homem procurou dar resposta a estas mesmas questões, no entanto, o seu pensamento foi sofrendo alterações. Desde o seu inicio, encontrou repostas nas histórias e nos mitos que existiam e que passaram ao longo de muitas gerações. Mais tarde, com a curiosidade e o querer saber mais, o homem não se deixou levar por estas crenças, e buscou novas repostas, na ciência, onde a conjugação da razão e da experimentação prevaleciam. Posteriormente, com todo o avanço da tecnologia aliado à ciência, o homem conseguiu obter repostas que até então não tinha. Tecnologia O ser humano observa o céu desde que existe, interrogando-se sempre com o que via. Um dos criadores da física foi o italiano Galileu Galilei (1564-1642), que foi o primeiro a olhar os astros com um telescópio. Viu muitos fenómenos novos, alguns deles bem estranhos para a época: manhas no Sol, montanhas na Lua, satélites à volta do planeta Júpiter, anéis no planeta Saturno, Baseado nas suas observações, Galileu defendeu a ideia que a Terra não estava no centro do Universo sistema geocêntrico ao contrário do que a maioria das pessoas pensava, mas sim o Sol sistema heliocêntrico. A ideia não era propriamente dele, mas de um monge polaco, Nicolau Copérnico (1473-1543). 3. Identifique diferentes instrumentos/tecnologias que permitiram ao Homem a exploração do Universo. As tecnologias que permitem ao homem a exploração do Universo são: o Vaivém, o Telescópio, os Satélites e os Foguetões, entre outras. 4. Faça uma pesquisa sobre um instrumento de investigação espacial à sua escolha. Elabore um pequeno texto onde apresente os factos mais relevantes.
Pág 7 O vaivém espacial é o veículo parcialmente usado pela NASA como veículo lançador e nave para missões tripuladas. Ele tornou-se o sucessor da nave Apollo usada durante o Projecto Apollo. 5. Explique a importância do desenvolvimento tecnológico para o conhecimento do Universo. O desenvolvimento tecnológico é importante para o conhecimento do Universo, porque permite a vários países do planeta Terra estarem ligados pela comunicação, onde esta será efectuada através dos satélites. Outra importância para o desenvolvimento tecnológico será o conhecimento de vida noutros planetas, através de experiências e observações a partir do Universo. Ciência Para a comunidade científica a descoberta é surpreendente. É a primeira vez que se encontra um planeta extra-solar num sistema com três estrelas. Embora os sistemas duplos e triplos de estrelas não sejam novidade na vizinhança do nosso Sistema Solar, até agora pensava-se que era impossível a existência de um planeta num ambiente desses. Pensava-se que a gravidade exercida por três estrelas não permitiria a agregação de matéria para formar um planeta. A noite e o dia podem ser complexos. Contudo o ano corre depressa neste planeta, mais precisamente em 3,35 dias da Terra, o tempo que leva a completar uma órbita à estrela principal. O grupo de três estrelas está a 149 anos-luz da Terra, na direcção da Constelação Cisne. Adaptado do Jornal Público, 14 de Julho de 2005 6. Qual é o período de translação do planeta referido no texto? O período de translação é de 3,35 dias, este é o período que leva a dar uma volta completa.
Pág 8 7. Um modo de medirmos distâncias muito grandes, como as que nos separam das estrelas, é através do tempo que a luz demora a chegar dessas estrelas até nós, uma vez que a luz viaja, no vácuo, a uma velocidade constante de 3,0x10 8 m/s. O ano-luz, cujo símbolo é a.l., é uma unidade de comprimento muito utilizada em astrofísica. Esta unidade de comprimento define-se como a distância que a luz percorre durante um ano, no vácuo 1a.l. é 9,46x10 15 m. 7.1. Qual é a distância, em km, a que o grupo de três estrelas está da Terra? V luz = 3,0 x 10 8 m/s 1a.l = 9,46 x 10 15 m 149 a.l X X = 149 x 9,46 x 10 15 1 = 1,41 x 10 18 m = 1,41 x 10 15 m 7.2. Sabendo que o nosso Sol está a 1,50x10 11 m distante da Terra. Quanto tempo demora a luz do Sol a chegar à Terra? d = 1,50 x 10 11 m 3,0 x 10 8 m 1s 1,50 x 10 11 m X X = 500s 8. O nosso planeta é o único planeta habitado que se conhece. Até agora não se conseguiu demonstrar a existência de vida fora da Terra. Que características possui a Terra que permitem a existência de vida? Serão estas características essenciais para a existência de vida num outro planeta?
Pág 9 Algumas das características que permitem a existência de vida no planeta terra são o oxigénio, a massa da Terra e a distância a que se encontra do Sol. O oxigénio provém das árvores e de toda a natureza existente na Terra, desta forma permite ao ser poder respirar. Quanto à massa da Terra, nem muito grande nem muito pequena, esta permite, por um lado, ter uma atmosfera, que ficou presa pela gravidade, e por outro, a Terra produz no seu interior uma quantidade de energia que lhe permite ser um planeta com uma grande dinâmica interna, a partir da qual se geram sismos e vulcões, que formam montanhas e se movimentação de continentes, entre outros fenómenos geológicos. Por último e a mais importante característica essencial para a existência de vida é a distância do sol para a Terra que é cerca de 150 milhões de quilómetros e faz com que a maior parte da superfície da Terra seja nem muito quente nem muito fria. Deste modo a existência da água é em estado líquido. Esta água líquida permite a origem e evolução de vida e é actualmente o principal constituinte dos seres vivos. Trabalho elaborado por: Carina Gonçalves