Entendendo as Teorias da Ficção Científica
Muita gente não lê ficção científica porque acha que são tudo baboseiras impossíveis, saídas da imaginação fértil de algum escritor. Mas um bom escritor de ficção científica faz uma pesquisa em teorias reais e acabam até inspirando os cientistas. Escritores de ficção científica do século XIX, como Jules Verne e H. G. Wells previram muitos avanços tecnológicos posteriores, para não dizer que inspiraram muitas invenções como o cilindro de oxigênio, o submarino, o foguete, a bomba atômica e o avião, para citar somente algumas previsões.
Da mesma forma, o que os escritores de ficção imaginam hoje pode ser possível décadas a frente, e porque não agora mesmo? Leia esse artigo e descubra até que ponto as ideias da ficção científica moderna são possíveis. Tópico a tópico.
Viagem de Dobra Espacial (ou Bolha de Alcubierre)
O argumento mais usado para infernizar um fã de ficção científica é dizer que viagens para outras estrelas são impossíveis porque Einstein concluiu que não se pode viajar mais rápido do que a luz. Se você é o infernizado, lendo esse artigo você pode explicar aos seus amigos como é possível viajar mais rápido que a luz e defender suas visões futuristas.
Muito confundida com o buraco de minhoca, a ideia da dobra espacial é distorcer o espaço-tempo para projetar a nave para frente. Como é o espaço em volta da nave que se move, a nave estaria, na realidade, parada sobre essa “onda”, o que permitiria uma viagem em velocidade teoricamente infinita, sem o limite da velocidade da luz.
Para entender tudo isso, não é tão complicado. Antes de tudo, é necessário compreender que a energia tem a capacidade de distorcer o espaço. Assim, o espaço é maleável, como um tecido. A gravidade de estrelas, como o nosso Sol, pode, realmente, curvar o espaço em sua volta, como uma bola de bilhar em cima de um colchão.
Esse fenômeno já é bem conhecido por astrônomos, já que a luz de uma estrela, quando passa próximo ao Sol, muda de direção devido a curvatura causada pela gravidade do Sol, disfarçando a posição real em que essa estrela se encontra. Um simples cálculo de ângulos, levando em consideração a curvatura do espaço em volta do sol, dá aos astrônomos a posição correta da estrela. Esse fenômeno é chamado de Lente Gravitacional.
Uma vez que o espaço é maleável, ele pode ser encurtado, dobrado, diminuindo assim, exponencialmente, a distância entre dois locais no espaço. Ao expandir o espaço atrás da espaçonave e ao contraí-la na frente, a posição da espaçonave seria mudada para frente, como se “escorregasse”; em um movimento em “queda livre”, simplificadamente falando.
Assim, precisamos apenas aprender a expandir o espaço atrás e contrair o espaço na frente.
Sabemos que a energia, como conhecemos, pode expandir o espaço. O que nos deixa com a questão de como contrair o espaço.
Só podemos supor, pela lógica, que a energia de voltagem negativa seria capaz de contrair o espaço. Assim, o famoso Warp Drive, de séries como Jornada nas Estrelas, está nas mãos dos pesquisadores da chama matéria exótica, uma matéria negativa que, há muito, temos fortes suspeitas que se encontra por todo o universo.
As Pesquisas sobre o Motor de Dobra. O primeiro cientista a propor essa forma fascinante de viagem interestelar foi o físico teórico mexicano Miguel Alcubierre. Por esse motivo, a dobra espacial é muitas vezes chamada de Bolha de Alcubierre.
Atualmente, o físico Harold White tem trabalhado em um modelo de Motor de Dobra viável. O cientista e a sua equipe detectaram, em experimentos em escala microscópica, o efeito Alcubierre. Harold White realizou a primeira demonstração prática da teoria da Bolha de Alcubierre. Mas como essa experiência foi possível se seria necessário a matéria exótica para contrair o espaço? Segundo ele, a energia positiva distribuída em forma toroidal pode resultar em uma região de pressão espacial negativa, sem a necessidade da energia negativa. Seu experimento viabilizou a viagem em dobra espacial de uma demanda nas proporções do planeta Júpiter para cerca de 800 quilos de massa de matéria comum.
Este diagrama mostra como a luz de uma estrela é desviada pela distorção do espaço ao redor do Sol. A linha curva representa a trajetória da luz desviada. Desse modo, vemos a estrela em uma posição diferente de sua posição real. Astrônomos usam uma fórmula para corrigir essa distorção e obter a posição real da estrela.
Esquema de como um motor de dobra espacial distorceria o espaço tempo e se moveria para frente sem as limitações da velocidade da luz.
Buraco de Minhoca (ou Ponte de Einstein-Rosen)
Vimos no tópico anterior que o tecido do espaço é maleável. Seria possível também perfurar esse tecido, para chegar do outro lado? Sim.
O espaço pode, inclusive, ser dobrado, como fazemos com um cobertor. Dessa forma, criando um buraco no tecido dobrado do espaço, é possível gerar um atalho para outros lugares, muito distantes, da mesma forma que uma larva pode criar um caminho mais rápido para o outro lado de uma goiaba fazendo um túnel por dentro da fruta.
Esse atalho é chamado popularmente de “Buraco de Minhoca”; mas há um termo mais técnico, que dá crédito aos seus idealizadores: Ponte de Einstein-Rosen.
É possível que os buracos negros sejam pontes de Einstein-Rosen naturais.
Mas, para atravessar com segurança por uma ponte de Einstein-Rosen, provavelmente seria necessário adequá-la... estabilizá-la, principalmente se forem buracos negros naturais. A radiação, o espaço distorcido e a enorme força gravitacional na região de um buraco negro torna impensável a travessia humana saudável. Assim, mais um problema, além da criação e estabilização de um buraco negro, seria tornar a travessia segura.
Construindo uma ponte de Einstein Rosen. Buracos de minhoca microscópicos são muitíssimo mais prováveis. É possível, inclusive, que estejam por toda a parte. A maneira mais fácil, portanto, de obter uma fenda espacial, seria encontrar uma ponte de Einstein-Rosen microscópica e esticá-la até ser possível viajar por ela. Convém também estabilizá-la visto que buracos de minhoca podem entrar em colapso a qualquer momento. Estudos indicam que é possível establilizar uma ponte de Einstein-Rosen aplicando nela matéria exótica, aquela que gera energia negativa. Mas não estamos nem perto de conseguir fazer isso e é possível que as pontes de Einstein-Rosen nem sejam a forma mais viável de viagem interestelar se comparado com a Dobra Espacial.
Viagem no Tempo
Ainda segundo Albert Einstein, tempo e espaço são a mesma coisa: o espaço-tempo. Se é possível criar um atalho para outro ponto do espaço, é possível criar uma ponte para outro ponto do tempo?
Uma forma bem provável de viajem no tempo é a viagem para o futuro. E fazemos essa viajem toda vez que nos pomos em movimento. Como é?! Para Einstein o tempo é relativo e se passa em velocidades diferentes dependendo da velocidade em que nos movemos pelo espaço. É claro que, em uma caminhada, de carro, de avião, a diferença na passagem do tempo é imperceptível; mas seria muito perceptível a velocidades próximas à velocidade da luz.
Algumas horas viajando na velocidade da luz poderiam custar décadas para observadores parados. Um viajante, ao entrar em uma espaçonave que pudesse viajar, com propulsão normal, quase tão rápido quanto a luz, teria que abrir mão de seus familiares e amigos, pois eles já poderiam estar mortos quanto ele retornasse.
Já a viajem pelo passado, por esse método, é mais complicada, uma vez que é difícil pensar em algo como “velocidade negativa.” Mas, usar Pontes de Einstein-Rosen parece promissor para a viajem ao passado. De fato, uma viagem ao passado é possível através de um Buraco de Minhoca, se ele estiver em movimento de rotação. Cientistas tem conseguido, de fato, enviar partículas de luz ao passado, em microscópicas pontes de Einstein-Rosen giratórias; isto foi conseguido em 2007 por cientistas franceses (Science 315, 966, 2007).
Os paradoxos da viajem ao passado. Muitos argumentam que viajando ao passado você poderia colocar em risco a sua própria existência, como por exemplo, interferir involuntariamente nas possibilidades do seu avô se tornar o pai do seu pai. Esse problema é conhecido como o Paradoxo do Avô.
Mas é um argumento problemático. Veja bem, você já nasceu, se mudar o passado e impedir a sua linhagem, você não deixará de existir, apenas o universo em que você nasceu será destruído. Para você ser destruído junto teria que estar nele, certo? Ao voltar para o seu próprio tempo e o mudasse, você seria inserido no novo universo; embora, certamente, sem uma identidade, porque você impediu o seu nascimento; ninguém saberia quem é você, sua mãe estaria casada com outra pessoa, e você teria meios-irmãos que não sabem que você existe. Destruir o evento do seu nascimento não destruiria você, porque você não depende de um evento passado para existir nesse momento. Antes do evento do seu nascimento ser destruído, ele gerou você, permanente até sua morte. A sua origem histórica apenas estaria em uma linha do tempo que não é mais vigente.
Outra consideração muito popular entre os que autodenominam “intelectuais”, eu diria que expressa até de uma forma arrogante, é o argumento de que, se ninguém do futuro apareceu para nós, para dar um “olá”, significa que ninguém nunca conseguirá, nem no futuro, viajar ao passado. Vamos pensar na estupidez dessa ideia: se você viajasse até a época medieval… você sairia alardeando para todo o lado que veio do futuro? Ou você não preferiria observar os eventos históricos de forma discreta, até para não afetar a linha do tempo?
Se alguém do futuro viajou para nossa época, certamente, esse viajante está bem na dele, observando tudo discretamente; ou seja, você não deve esperar ligar a TV no canal da Cultura e assistir o homem do futuro no centro do Roda-Viva. …Dar ouvidos a essa turminha de céticos é perda de tempo, ele irão usar todas as falácias possíveis para desacreditar aquilo que não estão prontos para aceitar.
Universos Paralelos
Lembra que eu expliquei uma solução para o paradoxo do avô? A teoria dos universos paralelos está relacionada a esse paradoxo. A ideia de universos paralelos, defendida por muitos cientistas do campo da física teórica, é de que existe um universo para cada possibilidade.
Vamos supor que você gosta de três pratos diferentes, suponhamos… macarronada, arroz com frango e lasanha. Aí você vai ao restaurante indeciso do que vai comer. Então, você decide por macarronada e faz o seu pedido. Nesse momento, você criou dois universos inteiros praticamente idênticos: um em que você optou por arroz com frango e outro em que você optou pela lasanha.
Ou seja, existem um número praticamente infinito de universos, um para cada possibilidade. A maioria muito semelhante entre si… mas outros universos são completamente diferentes.
Existem inúmeras versões de você, em um universo você se casou com outra pessoa, em outro você morreu jovem demais para ter se casado e assim por diante.
Pode existir um universo em que Hitler ganhou a Segunda Guerra e a Europa inteira é um estado nazista. Em outro universo, o asteroide do cretáceo pode não ter caído, e os dinossauros impediram o desenvolvimento dos mamíferos, se desenvolvendo no lugar deles.
Universos paralelos é um tema muito explorado em séries de ficção científica. Normalmente, se cria uma ponte de Einstein-Rosen que leva o protagonista para universos paralelos.
Como viajar para universos paralelos? Na realidade, em certo ponto de vista, todos meio que viajamos para outros universos quando tomamos uma decisão. Mas poderíamos "viajar" para outros universos possíveis somente, talvez, com uma máquina do tempo, provocando a alternativa que queremos.
Viajamos ao passado e impedimos que o asteroide destrua os dinossauros. Depois voltamos para o nosso tempo e… voilà: o universo onde os dinossauros não foram extintos! Depois poderíamos, sem nenhuma garantia, voltar e impedir a nós mesmos de impedir o asteroide para que tudo volte ao normal.
Fora isso não há nenhuma teoria séria sobre viajar para universos paralelos.
Teletransporte
Sabemos que a matéria pode ser convertida em energia. A famosa equação de Einstein, E=mc2 , está dizendo exatamente isso: que energia e matéria são versões diferentes de uma mesma coisa. Meios de se obter energia por meio da conversão da matéria já estão sendo estudados pelos cientistas.
Mas o importante aqui é que o contrário também é teoricamente possível. Não só a matéria pode ser convertida em energia como também a energia pode ser convertida em matéria.
Imagine a matéria do seu corpo sendo convertida em energia e transportada para outro lugar e lá, convertido em você de novo. Isso é o teletransporte.
Um Paradoxo. Vamos supor que o teletransporte dá um defeito e converte dois de você, no final do processo. Você teria controle sobre os dois? Você seria os dois? Ou o outro seria apenas uma cópia? Um clone? Obviamente, o outro não seria você e sim uma cópia. Uma cópia que sequer saberia que é uma, pois teria as mesmas memórias, já que a memória humana é um armazenamento molecular, matéria que também seria teletransportada.
Se o outro seria uma cópia, será que o processo de teletransporte não é nada menos do que desintegrar um indivíduo e copiá-lo em outro lugar? Uma vez que a cópia agiria exatamente igual ao indivíduo original, com as mesmas memórias, paixões e personalidade, uma civilização que usa teletransporte poderia usá-la por milênios sem saber que, na verdade, está matando e copiando seus cidadãos ao invés de estarem transportando-os. Em outras palavras, talvez não seja possível teletransportar a alma...
Portanto, se algum dia a nossa civilização começar a usar teletransporte, você poderia estar entrando simplesmente em uma “tumba tecnológica”, limpa e eficaz, sem que ninguém jamais suspeitasse que aqueles seriam os seus últimos momentos de vida, e que uma cópia assumiria o seu lugar...
Armas Sônicas
Armas são um assunto fundamental nas teorias de ficção científica, é claro que eu irei dar uma atenção especial a isso. Vou falar muito de armas agora, de tipos dos quais você já ouviu falar mas gostaria de entender melhor e do tipo que você nunca ouviu falar. Primeiramente vamos considerar um pouco o conceito de armas sônicas.
O som pode ser usado como arma de diversas formas e com diversos propósitos, entre causar dor, surdez temporária, tonteio, desmaio, feridas e até a morte. De fato, a tecnologia para armas sônicas já está ao alcance da espécie humana e muitas pesquisas estão sendo feitas no campo de armas sônicas. Mesmo os sons inaudíveis podem ser usados, evitando uma batalha sônica barulhenta.
A forma mais básica de arma sônica é o alto-falante. Os próprios alto-falantes de carros, daqueles personalizados podem realmente ferir e perturbar as pessoas em volta.
Um alto-falante pode ser usado como arma não-letal em uma batalha, com o objetivo de ferir e perturbar os atacantes. O tom e a textura do som também poderiam ser escolhidos com sabedoria para potencializar o ataque sonoro.
Armas sônicas também podem ser ultrassônicas. Estas, embora não causem sons perceptíveis ao ouvido humano, podem tontear e realmente ferir os tímpanos.
Mesmo um breve disparo de som pode destruir obstáculos e causar danos com potencial letal em seus alvos, algo como uma “bala sonora.”
É também possível destruir um alvo usando ressonância, como um cantor quebra taças de cristal.
A capacidade de atirar um projétil a velocidades superiores ao do som também pode funcionar como uma arma sônica em tudo o que estiver próximo da trajetória do projétil, que causará um estrondo enquanto encontra seu alvo. Um avião supersônico, viajando em baixa altitude suficiente, também pode causar alguma destruição e atordoar pessoas.
Armas sônicas que já existem.
Long Range Acoustic Device (LRAD). O LRAD foi originalmente projetado para mandar mensagens audíveis por longas distâncias, principalmente no oceano. Mas mostrou-se muito eficaz como arma sonora de controle de multidão. Quando usado como arma, o LRAD dispara frequencias de som entre 2 e 5hz, chegando a 123 db. Esse ataque sonoro, com um alcance de até 650 metros, causa intenso desconforto e é capaz de causar surdez permanente em alvos a menos de 15 metros de distância.
M84. A granada “stun” muito popular em séries e filmes sobre conflitos urbanos, além de ser uma granada de luz cegante de termite, que chega a 5 ou 6 milhões de candelas, também causa um estrondo de 170 decibéis, uma vez que é construída para conter a explosão. É uma granada sonora.
The Screamer. Um canhão de som acoplado a um veículo, usado para controle de multidões em Israel. A intenção é causar um som alto e penetrante com o objetivo de atordoar o lavo, causando náuseas e tontura. Os rebeldes palestinos descobriram que poderiam resistir à arma enchendo os ouvidos com algodão.
Uma arma sônica pode ser construída para destruir o alvo da mesma forma que uma taça de cristal é destruída pela voz humana.
Acima: O LRAD é usado para mensagem navais de longa distancia mas descobriram que dava uma ótima arma de controle de multidão. Crédito pela foto: U.S. Pacific Fleet.
AO Lado: Esquema de um granada "stun" M84 por
Armas Laser
Talvez você já tenha aprendido na escola que a luz, da lâmpada e do sol, é branca porque é uma mistura de todas as cores do arco-íris. Mas será que a luz pode, na vida real, ser usada como arma?
A luz é uma onda, ou seja, ela vibra, e também é uma partícula, ou seja, causa impacto; não sabemos como a luz consegue ser onda e partícula ao mesmo tempo mas podemos observar a luz se comportando como onda e como partícula. O que confere um poder destrutivo para a luz é sua irradiação, é a luz como onda. O impacto da luz é imperceptível devido à sua massa muito pequena. Mas partículas de luz tem nome na ciência, se chamam fótons.
Quando acendemos uma lâmpada não nos machucamos, nem quando saímos em um dia ensolarado. Isso porque a luz, nesses casos, está dissipada, espalhada. Pense numa luz caótica, todas as cores do espectro misturadas, indo para todas as direções, sendo parcialmente absorvidas pelas superfícies que bater, e o que restar quicando, e batendo novamente. O quanto dessa luz caótica chega até você? Uma pequena fração inofensiva.
Mas, e se uma boa parte dessa luz for organizada e disposta em uma única direção retilínea. Aí temos luz concentrada. Quem já foi moleque e brincou de queimar papel (ou formiguinhas, que eu sei... maldosos) usando os óculos da vovó, na luz do sol, sabe o quanto a luz pode ser destrutiva; principalmente para quem já teve a brilhante ideia de experimentar concentrar a luz, usando a lente dos óculos, na própria pele.
A luz queima por ser vibratória. É uma irradiação poderosa. Tudo o que uma arma de laser faz é concentrar a luz e direcioná-la por meio de espelhos dentro da pistola. Esses espelhos comandam os fótons em uma só direção, formando um feixe de luz coerente, que não se dissipa, concentrado e destrutivo.
Mas essa luz não pode ser criada do nada. Como não dá para colocar o sol dentro uma arma, dãh, é preciso usar outros materiais e estimulá-los para que emitam fótons à partir de seus próprios átomos, esse estímulo pode ser elétrico que, a propósito, é o mais usado.
Os fótons também irão estimular os átomos próximos a emitirem fótons, isso gera um efeito de amplificação. Assim, o ambiente em que o feixe de luz é disparado também afetará o resultado do fenômeno. Pense em uma sala vaporosa, onde o vapor intensifica o raio. Isso também explica o significado da palavra laser, que é, na verdade, uma sigla: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Luz Amplificada pela eStimulada Emissão de Radiação)
Certos materiais são melhores emissores de fótons do que outros, não precisam ser sólidos e emitem fótons em um espectro próprio, ou seja, em uma cor própria. Cada tipo de laser também terá suas próprias características e utilidades.
Rubi. O primeiro laser inventado usava rubi como fonte material (também chamada de meio ativo). O inventor Theodore Maiman, em maio de 1960, criou um emissor de laser, de cor vermelho, usando um rubi. Ele usou um rubi artificial.
Pedra de ítrio-alumínio. Esse material sintético é usado para emitir os mais diversos tipos de laser, em diferentes comprimentos de onda (cor) segundo variações diferentes da pedra. Por exemplo, o ítrio alumínio dopado com ébrio é usado para produzir um laser de espectro infravermelho; ou seja, um laser invisível.
Argônio. É um gás usado para gerar um laser, geralmente, do espectro azul ou verde. No caso de lasers gasosos, o gás é preso em um recipiente onde é eletricamente estimulado.
Nitrogênio. O gás nitrogênio é usado para gerar um laser ultravioleta, invisível ao olho humano.
Rodamina. Rodamina é um corante orgânico que pode ser usado, em solução líquida, para gerar laser de cor amarela, por estímulo elétrico, ou pode mudar o espectro de outros lasers para a cor amarela; isso mesmo, um laser de liquido.
Ao Lado: Um diagrama de como uma pistola laser funcionaria por dentro.
Acima: Um laser de Argônio, material que emite luz azulada.
Armas Laser Já em Uso !
O Dazzler é um laser com o intuito de atacar a células ópticas de um alvo humano, causando cegueira temporária, ou destruir os componentes ópticos de diversos equipamentos como câmera e sensores.
No vídeo um dazzler B.E. Meyers 'GLARE' usado pelo exército dos EUA, no Afeganistão, para afastar do comboio veículos considerados ameaçadores.
O LaWS. É um laser infravermelho de meio ativo sólido, usado pela marinha dos USA para inutilizar drones inimigos. Pequenos barcos também são usados para testar a arma. Perceba que o laser é invisível porque emite luz na frequência infravermelha, espectro invisível ao olho humano.
A Expectativa versus A Realidade.
Laser em filmes de ficção científica são visíveis por óbvios motivos cinematográficos. Mas, na vida real, não é obrigatório o uso de lasers no espectro visível, e parece que o infravermelho é a tendência do momento. Somente se o objetivo for cegar o alvo, como no caso do Dazler, que usa luz verde.
Também não desenvolvemos ainda lasers portáteis tão potentes a ponto de serem usados no lugar de armas de fogo. Mesmo um rifle de laser potente, na vida real, pode te causar apenas queimaduras na pele ou cegueira temporária.
Armas de Plasma
Basicamente, o plasma é gás superaquecido; tão aquecido que os átomos das moléculas do gás se desprendem. Adicionalmente, os átomos sofrem ionização e isso os torna condutores de eletricidade.
Uma arma de plasma dispara gás ionizado em seu alvo. A cor dependerá do gás usado, mas normalmente é azul ou verde na ficção científica.
Arma de plasma é item quase obrigatório em jogos de ficção científica, normalmente a um passo mais avançado que as armas laser.
Projetar uma arma que dispare plasma, como se fosse um projétil, seria uma problema na vida real que ainda carece de solução, pois um gás se dissipa facilmente no ar e não alcançaria o alvo do mesmo modo que um projétil.
Uma pistola de plasma poderia disparar um spray de plasma usando o mesmo princípio da pistola pneumática. O gás receberia uma pressão absurda dentro da pistola e, quando liberado, o calor resultante da liberação transformaria o gás em plasma, ao mesmo tempo que teria energia para “espirrar” até o alvo. Mas seria uma pistola de curta distância, já que o gás ionizado esfriaria durante sua trajetória.
Na vida real há projetos de armas que envolvem gás ionizado. Mas seriam um rifle de laser, que aquece e ioniza o ar em sua trajetória para criar uma condutividade elétrica e então direcionar uma descarga elétrica no alvo, causando paralisia muscular. Seria algo como um “raio de tonteio” (faser) na ficção científica.
Na natureza. Além de garras, dentes e veneno, o plasma também faz parte do arsenal da vida animal predatória. O camarão pistola é capaz de disparar plasma quando estala sua garra, atacando sua presa com nada menos que uma bolha de plasma que chega a 4700 graus celsius por uma fração de segundo. É o exemplo mais próximo de um rifle de plasma no mundo real.
A máquina industrial chamada Cortador de Plasma usa gás ionizado para cortar chapas de metal. Perceba que o uso do plasma na vida real é bem diferente das armas da ficção científica que disparam "projéteis" de plasma. O plasma precisa ser disparado muito próximo ao objeto para ter um efeito prático.
No vídeo (em inglês) uma dupla de pesquisadores capta o momento em que o camarão-pistola (família Alfeídeos), gera uma bolha da gás para atordoar suas presas.
Na foto ao lado: Um relâmpago; outro exemplo comum de plasma na natureza. A descarga elétrica altíssima do relâmpago ioniza o ar em sua volta provocando seu brilho característico.
A Espada de Luz.
Talvez o que há de mais cinematográfico, fascinante e genial do sci-fi: a espada de luz de Guerra nas Estrelas (e de alguns MetalHeros japoneses). Seria uma arma oriunda da pura fantasia?
Bom vamos tentar considerar o conceito dentro de um ponto de vista realista. Para a luz ser forjada como uma espada ela teria que ser muito mais do que resultado de uma arma de laser; a luz teria que ser sólida!
Já consideramos nesse artigo que a luz se comporta, de certa forma, como uma partícula, que é o fundamento da matéria sólida. Que fenômeno poderia fazer com que a luz se comportasse como se fosse sólida? O que significa um material ser sólido?
Bom, vamos lá: Os átomos de sólidos possuem elétrons, e sua carga elétrica resulta em repelir outro material que colida com eles, como imãs em polos iguais. É por isso que a matéria sólida não atravessa uma a outra.
Obviamente que a luz não se comporta assim, ela não é concreta, não se pode pegá-la, nem forjá-la; atravessamos ela.
Mas a ciência, como é de se esperar, tem conseguido trazer à vida a imaginação dos escritores e cineastas. Experiências recentes (Universidade de Melboune – Austrália e Cambridge – Inglaterra , 2007) tem conseguido “cristalizar” luz, fazer os fótons formar estruturas. E o mais incrível! Os fótons cristalizados se repelem da mesma forma que os elétrons!
Essa façanha dá respaldo a ideia da espada de luz. Claro que ainda é algo muito experimental na vida real, mas torna a ideia de luz sólida plausível. Simplesmente fantástico!
Torpedos Fotônicos
É o míssil equipado na nave Enterprise, da serie de ficção científica Jornada nas Estrelas. O que é um torpedo fotônico?
Segundo explicações nos próprios episódios da série, é um míssil contendo matéria e antimatéria. Se denomina fotônico porque a mistura entre matéria e antimatéria gera fótons, que faz o torpedo brilhar.
O poder destrutivo de um torpedo fotônico está na energia liberada pela aniquilação da matéria pela antimatéria e vice-versa; gerando poder destrutivo similar a uma bomba atômica.
Na realidade. Bombas contendo matéria e antimatéria estão longe da ciência real; mas se um dia essa arma destrutiva for criada, terá a aparência de um míssil comum; nada tão cinematográfico quanto um torpedo fotônico. Isso porque a matéria e a antimatéria só poderiam ser misturadas ao atingir o alvo; mas no alvo, a explosão sim, seria luminosa e imediata.
Na vida real, a ideia de lançar matéria e antimatéria já misturadas, seguindo a ideia do torpedo fotônico da série, seria catastrófico, um verdadeiro “gol contra”, para a alegria do inimigo.
Ao lado: Imagem simulando como seria a explosão de um alvo inimigo no espaço ao ser atacado por um hipotético torpedo fotônico.
Armas do Juízo Final
A dramática ideia de exterminar um planeta inteiro e/ou todos os que vivem nele é muito explorada pela ficção científica. Cada escritor ou cineasta tem sua própria teoria de que tipo de arma poderia gerar o apocalipse. Vamos considerar algumas dessas ideias.
Estrela da Morte. Claro! Eu não seria um fã de sci-fi se eu não começasse pela memorável Estrela da Morte, ideia terrível que saiu da mente nefasta de Darth Vader George Lucas.
Uma estrela da morte nada mais é do que um satélite que possui uma arma gigantesca, no caso do filme, um laser gigante, que pode destruir um planeta inteiro! Além disso, o satélite ainda é equipado com centenas de caças e soldados para defender a base contra os rebeldes.
Na vida real, alguns projetistas militares usaram o princípio de colocar uma super-arma em órbita. O projeto Thor, do governo americano, consiste em uma base de lançamento de mísseis em órbita cujos mísseis, quando lançados, aproveitam a gravidade para atingir uma enorme velocidade causando um impacto de destruição cinética no alvo. Hitler tinha um projeto muito parecido com a estrela da morte, o Sonnengewehr (Arma Solar) em que ele pretendia colocar em órbita uma lente gigante que poderia focar a luz do sol, gerando um feixe de luz capaz de atingir uma cidade inteira! Ainda bem que esses projetos foram abandonados. Ou quem sabe apenas… engavetados.
Bomba-Nova. Uma Bomba-Nova seria um dispositivo capaz de transformar uma estrela em uma bomba, forçando-a se tornar uma supernova.
Bomba de Nêutrons. É uma variação da bomba atômica cujo meio de destruição principal seriam a emissão de raios-X e de nêutrons. A explosão seria letal para os seres vivos mas causaria pouco dano a construções.
A bomba de nêutrons seria pequena, construída de forma que permitisse a liberação dos nêutrons gerados pela fusão nuclear, letal para a vida orgânica. Mas explosão termonuclear seria reduzida, poupando as estruturas de grandes danos.
Bomba de singularidade quântica. Seria uma bomba que produziria uma singularidade no espaço-tempo do planeta. Como, por exemplo, uma bomba de altíssima energia que gerasse um buraco-negro no planeta, resultando na total aniquilação do planeta.
Asteroide. Um meio minimalista de se destruir um planeta seria mudar a trajetória de um asteróide para que ele entrasse em choque com o planeta.
A Bomba do Apocalipse
Granada de Pulso Eletromagnético (EMP)
Uma granada EMP seria uma bomba capaz de emitir um pulso eletromagnético, com o objetivo principal de destruir qualquer componente eletrônico em seu raio de alcance.
A maneira mais fácil de produzir eletromagnetismo seria por meio de uma bomba de micro-ondas que geraria uma tensão elétrica capaz de destruir os equipamentos eletrônicos do inimigo.
Tecnologia em estudo. O governo americano está investindo na pesquisa de granadas EMP. É considerada uma grande vantagem em batalha poder fritar os circuitos dos equipamentos inimigos. A granada EMP poderia ser usada de forma tática quando for necessário capturar o inimigo vivo.
O Raio da Morte (ou Teleforce)
É uma arma hipotética projetada pelo inventor Nikola Tesla. Chamada em ficção científica de Arma de Feixe de Partículas pode ser confundida com a arma laser mas é algo bem diferente. Tesla projetou o que chamou de "arma de feixe de partículas carregadas". Muitos livros de ficção científica SteamPunk (retro-futurista) usam esse conceito em suas histórias.
Explicando bem basicamente, essa arma, que ele nomeou de Teleforce, usa eletricidade estática para expelir partículas microscópicas de metal condutor de eletricidade (tungstênio, no caso do projeto de Tesla) a uma grande velocidade, dezenas de vezes mais rápido que o som, criando um feixe retilíneo e muito fino de partículas que, por estarem carregadas eletricamente também dirigem uma enorme quantidade de energia para o alvo. Pense em um relâmpago que pode avançar em direção reta até atingir o alvo desejado!
A Explicação do Teleforce nas Palavras do Próprio Nikola Tesla!
Confira o próprio Nikola Tesla explicando sobre o Teleforce em um trecho do artigo The Machine to End War (Uma Máquina para Terminar Guerra), na revista Liberty, de fevereiro de 1935, Nikola Tesla descreve em uma entrevista sobre seu Raio da Morte:
"O meu aparelho projeta partículas que podem ser relativamente grandes ou de dimensões microscópicas, permitindo-nos transmitir a uma pequena área, a uma grande distância, trilhões de vezes mais energia do que é possível com raios de qualquer tipo. Muitos milhares de cavalos de potência podem assim ser transmitidos por um fluxo mais fino do que um cabelo, para que nada possa resistir."
Notou o estranho tema do artigo? Nikola Tesla era contra os horrores da guerra e tinha ideia exótica de que se ele inventasse uma arma absurdamente poderosa, mas defensiva, as guerras acabariam, uma vez que ambos os lados trucidariam qualquer ataque inimigo. O Teleforce, na mente do inventor, seria uma torre imensa com uma bobina elétrica no topo, pronta para despedaçar qualquer ataque inimigo.
A Torre de Wardenclyffe, protótipo construído por Tesla com financiamento de grandes empresários da época, O projeto foi descontinuado por falta de verbas. A Torre de Wardenclyffe não era uma torre Teleforce, e sim uma estação de transmissão de energia sem fio, bem como de informação; mas pode nos dar um vislumbre de como se pareceria uma Torre Teleforce.
Esfera de Dyson
A ideia foi popularizada pelo físico e matemático Freeman Dyson, inspirado, por sua vez pelo escritor Olaf Stapledon em seu livro StarMaker, de 1932.
Consiste em uma gigantesca estrutura que funcionaria como um satélite, ou uma nuvem de satélites que, em forma de anel ou esfera, que poderiam capturar a energia produzida por uma estrela. Outras utilidades foram propostas por outros físicos posteriormente, como a habitação ou indústria.
Um avanço dessa ideia seria a construção de uma esfera oca em torno de uma estrela. Além de captar toda a energia provinda da estrela, haveria uma imensidão de espaço útil no lado de dentro onde poderiam viver muitos trilhões de indivíduos. Um verdadeiro planeta artificial inverso.
Algumas vezes os cientistas que buscam por planetas em outras estrelas se deparam com um obscurecimento prolongado e incomum de uma estrela; assim eles suspeitam que poderia ser esse tipo de estrutura criada por uma civilização alienígena.
O Halo. O halo, do jogo homônimo, é uma construção anelar, construída em torno de muitos planetas, com o objetivo de destruir a vida no planeta e reinseri-la posteriormente. NO enredo do jogo, tal medida serviria para eliminar os possíveis hospedeiros de uma praga parasita. (também seria uma arma do Juízo Final)
O Halo é um grande anel artificial em torno de um planeta, capaz de matar toda a vida neste planeta, mas que também abrigaria espécimes para posterior reinserção no planeta.
Partículas Táquions (ou Comunicação Taquiônica)
A famosa equação E=mc2, proposta por Einstein, coloca um limite na velocidade real a que um objeto pode ser acelerado. Nada pode ser acelerado mais rápido que a velocidade da luz porque a energia necessária para acelerar um objeto a tal velocidade tende ao infinito.
Mas a teoria nada diz sobre matéria que viaja mais rápido do que a luz em seu estado natural. Assim, propõem-se que existam tais partículas, uma vez que o universo é tão vasto que, se uma coisa é possível de existir, provavelmente existe.
O primeiro a descrever tais partículas, que viajariam mais rápido que a luz desde seu surgimento, ou seja, sem terem sido aceleradas a essa velocidade, foi o cientista alemão Arnold Sommerfeld. Mas cientistas posteriores, como Gerald Feinberg, popularizaram o termo táquion.
Em literatura de ficção científica, os táquions são usados para administrar informações a velocidades mais rápidas do que a luz, o que implicaria em transmitir informações do passado ou recebê-las do futuro.
Que tal um telefone onde sua mensagem chega ao destinatário antes mesmo de você começar pensar no que dizer. Ou um sistema de radar onde você fica sabendo quando o inimigo vai se aproximar com ele ainda estando longe. Ou uma internet que parece saber o que você quer ver antes de você digitar o assunto.
Isso seria possível, em teoria, se pudéssemos usar táquions para transmitir informações. Mas, dada a velocidade exótica dessas possíveis partículas super luminares, é muito difícil sequer realizar alguma experiência que comprove ou não a existência delas, que dirá manipulá-las para nosso usufruto. Enfim, os táquins são um assuntos da ficção científica ainda bem longe da realidade.
Androides
Androide?
Não... Ginoide...
Essa é fácil, é um assunto muito mais atual, a febre do momento. Robôs que imitam o ser humano.
Um androide seria um robô criado para emular um humano, com vários objetivos, entre eles realizar funções sociais, como atendente, por exemplo. Androides já estão, aos poucos, sendo construídos e, com aperfeiçoamentos constantes, podem, em um futuro próximo, se tornar emuladores eficientes de seres humanos.
O uso militar também traria vantagens pois um androide poderia usar as armas e equipamentos humanos em missões perigosas sem risco de baixas humanas.
Embora usemos o termo androide para qualquer robô que seja criado para se parecer com um humano, independente do sexo, o prefixo "andro" significa homem do sexo masculino. Um termo mais linguisticamente correto, portanto, é ginoide, para denominar um robô que se parece com uma mulher, e nunca "androide fêmea", ou "androide mulher" ou algo ainda mais pateta, como "andróida"
O paradoxo da vida artificial. O aperfeiçoamento de um androide, principalmente em seu software, nos levará um dia, a nos questionar se andróides são seres sencientes, vivos, mesmo artificialmente.
A ciência atual ainda não conceituou totalmente o que é uma vida. Se olharmos para nossos corpos, perceberemos que, de certa forma, também somos androides. Somos matéria estruturada comandada por um processador – o nosso cérebro. Nossa carne e pele são feitos de carbono, assim como o plástico e o silicone usados para criar a pele de um androide. Temos ossos, também feitos de carbono e cálcio, assim como as estruturas metálicas internas de um androide.
Nossa personalidade é resultado de uma programação: nossa educação, nosso aprendizado, nossas experiências. Informações de experiências passadas e ensino também podem ser acumuladas por máquinas.
A questão é: quando ultrapassaremos esse limite, de criarmos um androide tão perfeito, tão bem programado, que ele passará a se preocupar com sua reputação? Que passara a ter o desejo de se enturmar? Que passará a ter medo do perigo, porque quer continuar funcionando? Que passará a preferir certas pessoas ao invés de outras? Um androide será, um dia, capaz de amar?
Ciborgues
São pessoas que possuem partes mecânicas, que simulem ou não partes humanas.
Na ficção, eles tem braços mecânicos fortíssimos, blindagem, dispositivos diversos, podem esconder armas embutidas e todo o tipo de gambiarra divertida.
Para que humanos possam ter partes mecânicas, é essencial a comunicação entre o humano e a máquina. Ao estudo dessa comunicação damos o nome de cibernética.
Na vida real, é a necessidade, e não a guerra, está estimulando o desenvolvimento da cibernética. Para melhorar a vida de pessoas mutiladas, cegas, surdas, etc.
A ciência poderia, e já cria, braços robóticos controlados indiretamente pelo cérebro do portador (a parte cibernética "lê" o movimento das partes restantes do corpo, como músculos, para executar o movimento que o portador deseja). E pesquisas estão sendo feitas para que uma parte cibernética leia (escaneie) diretamente no cérebro do portador qual movimento ele quer executar.
Os Grinders. São pessoas que, deliberadamente, implantam dispositivos cibernéticos em si mesmos; uma espécie cultura cibernética. Os dispositivos vão desde pequenos objetos metálicos magnéticos que avisam mudanças na umidade do ar, com o objetivo de prever chuvas até sensores que monitoram a saúde da pessoa e envia os dados para uma rede. Outros projetos incluem fones de ouvidos implantados nos ossos do ouvido e até implantes cerebrais que atuam como controle de videogame; para você jogar com a mente!
Há uma espécie de "site oficial" de grinders, o biohack.me. Embora biohack se refira a mutações genéticas e não implantes cibernéticos (detalhe).
Parece mesmo que uma espécie de cultura cyberpunk está se desenvolvendo na vida real.
Mutantes
São mudanças na informação genética de um ser vivo. Uma vez que o que somos está escrito em nosso DNA, uma mudança nesse código resultaria em transformações em nossa constituição física. Mutantes são um assunto bem recorrente na literatura de ficção científica, com destaque para os X-Men das HQs.
A história muitas vezes começa pelo desejo de melhorar a criação, inclusive a espécie humana, e resulta em uma aberração genética, um monstro, que facilmente leva a história par as raias do terror.
Na vida real, mutações dificilmente resultarão na criação de bestas ameaçadoras. Ainda menos, em super-heróis. A maioria das doenças hereditárias são mutações presentes na célula germinal (óvulo ou espermatozoide) do pai o da mãe.
Os biohackers. Biohacker são pessoas que, de forma caseira, buscam modificar a genética de seres vivos, uma planta, por exemplo, com o objetivo de melhorá-las. Muitas vezes são usados como sinônimos de "grinder"; mas é apropriado diferenciar as duas atividades, pois, embora ambas sejam atividades caseiras, são bem diferentes: Grinder usa a cibernética e Biohacker usa a genética.
Entre as maravilhas do biohacking estão: A criação de carne e couro animal, in vitro, criado por impressão 3D, sem a necessidade de matar animais; cerveja fluorescente inserindo DNA de água viva em leveduras; criar músculos ao inserir plamídeo (DNA de bactéria) na corrente sanguínea, que acaba por desativar a sequencia genética que limita o desenvolvimento muscular.
A prática do biohacking é ainda mais intrusiva e perigosa que os implantes cibernéticos. Estamos falando de genética, que é uma ciência nova, com muito a se descobrir. Tentar desativar genes em nosso corpo é altamente perigoso e pode produzir resultados imprevisíveis e desastrosos.
Biomecânica
Na vida real é o estudo do funcionamento dos seres vivos. Mas, na ficção científica, é uma fusão entre a vida orgânica e a máquina. A diferença entre biomecânico e o cibernético é que, o biomecânico é uma espécie biológica que, natural ou artificialmente, existe especificamente para desempenhar uma função mecânica, e muitas vezes não parece possuir uma vida; nem vontade própria… uma máquina orgânica
Pode ser uma espécie criada geneticamente para receber componentes eletrônicos ou mecânicos; neste caso, ela é criada como em uma fazenda e depois passa por um processo de "fabricação" onde recebe partes mecânicas.
Pode ser também uma máquina, arma ou transporte gerado com materiais biológicos, sem que haja um ser vivo propriamente dito; e tendo um controle manual, ao invés de um cérebro com vontade própria. Imagine uma armadura fabricada "in vitro", feita com o material da carapaça de algum crustáceo ou um cabo de teia projetado de uma pistola com uma glândula sericígena aracnídea.
Espaçonave biológica. Um tema muito explorado em ficção científica é a nave viva (a Moya da série televisiva FarScape; Dahak, do livro "Império das Cinzas" de David Weber; Gomtuu, do episódeo 3x20 da série Star Trek – The New Generation)
Uma nave biológica seria um ser vivo capaz de viver e se locomover no espaço. Esta criatura seria capaz de abrigar, dentro de alguma via interna, outros seres vivos. Seria capaz de produzir oxigênio dentro de si, também calor e gravidade.
Componentes mecânicos, como armas e sistema de propulsão, poderiam ser alocados na criatura para usá-la como uma espaçonave. Ou tais funções poderiam ser cumpridas por meio de órgãos da própria criatura. No último caso, não seria uma nave biomecânica, mas uma nave completamente biológica.
Nanotecnologia
São componentes artificiais microscópicos. Na ficção científica são robôs microscópicos, muitas vezes inseridos dentro do ser humano para curá-lo ou melhorá-lo.
Nanorrobôs também podem aparecer, na literatura e no cinema, como uma nuvem de drones microscópicos; normalmente usada como arma: poderia ser aspirada pela vítima atacando-a por dentro, poderia atacar a pele das vítimas, enfim, o potencial destrutivo de uma nuvem de nanorrobôs seria enorme.
Na vida real, a nanotecnologia já aparece em tecidos especiais que não amassam nem mancham, filtros solares, microprocessadores e assim por diante.
Nanorrobôs já estão em desenvolvimento; com variadas funções medicinais desde o reconhecimento e destruição de células cancerígenas até o reconhecimento de sequências genéticas.
O Montador Molecular. O santo Graal da nanotecnologia seria uma "fábrica" em miniatura que cria qualquer objeto imaginável, ligando átomo por átomo por meio de nanorrobôs.
Para esse feitos, seria necessário, além dos nanomontadores, o suprimento de matéria-prima, "blocos" das substâncias básicas que seriam usadas na construção molecular.
Essa ideia foi proposta no livro científico "Engines of Creation" (Motores da Criação) por Eric Drexler, um engenheiro pioneiro em nanotecnologia.
Ao Lado: Pontos Quânticos são um promissor exemplo de nanotecnologia em estudo. Eles podem ser criados por meio de processos químicos. Esses pontos de cristal microscópicos são capazes de conter elétrons, tendo inúmeras aplicações, inclusive para amplificar feixes de laser e na criação baterias mais poderosas.
Império Galáctico
Se a ganância por poder e territórios fizeram a humanidade travar guerras e construírem enormes impérios no passado, porque isso não pode acontecer em âmbito galáctico em algum lugar no espaço?
Livros como a trilogia "A Fundação" de Isaac Asimov, e o bem conhecido Império Galáctico da franquia Star Wars, são exemplos do tema na ficção.
Um Império galáctico seria difícil de forma absoluta. Assim como grandes impérios do passado tinham reis vassalos, que eram reis submissos a um imperador, um império galáctico certamente seria constituído por planetas vassalos. Seria um império hierárquico: Imperador galáctico, acima de governadores planetários, que estariam acima dos reis de cada reino em cada planeta.
Dessa forma o Imperador não ficaria sobrecarregado tendo que tomar decisões administrativas de cada problema de cada reino de cada planeta na galáxia. Porém, um império assim seria facilmente fragmentado, por ser constituído de muitas células governamentais. Por esse motivo, é possível que impérios galácticos não durem muito quando surgem universo afora.
Vida Alienígena
Se existe vida somente aqui na Terra, qual o objetivo de um universo tão grande, com bilhões de planetas em cada uma das trilhões de galáxias? Isso não parece fazer o menor sentido, principalmente para quem acredita no design inteligente da vida. Por que o Criador faria um universo vasto, mas somente criasse vida aqui na Terra, deixando inúmeros outros mundos estéreis?
Por isso, o tema mais recorrente na ficção científica é o tema "alienígenas."
E claro que seria simplório pensa que a vida alienígena é humana. Uma linhagem humana alienígena somente ocorreria em um planeta que fosse também idêntico ao nosso, algo bastante improvável. Isso porque a aparência física dos seres vivos (independente se você acredita em evolução ou criação) está intimamente relacionada com o ambiente.
Em um planeta capaz de abrigar vida, mas em ambiente diferente, digamos, uma estrela com espectro de cor diferente, abrigaria vida adaptada a esse ambiente.
As plantas, no nosso planeta, são predominantemente verdes, por causa do espectro de luz do nosso sol, a cor verde delas absorvem a cor amarela do Sol. Em um planeta em torno de uma estrela azul, no entanto, a vegetação assumiria, predominantemente, a cor vermelha, que absorve a luz azul. A cor da vegetação de um planeta depende do tipo de luz que o planeta recebe de sua estrela.
Assim também a vida animal, e a vida inteligente, teria um aspecto físico adaptado ao ambiente de seu planeta. Pode ser uma íris do olho diferente, uma pele diferente, uma indumentária diferente (pêlos, escamas, penas, algo novo, etc). Vida inteligente em outros planetas poderia nem ser mamíferos como nós, mas insetos, aves, peixes, ou alguma classe biológica desconhecida para nós. Poderia ser totalmente diferente de nós. Poderiam nem ser vida baseada em carbono. Como assim?
Para haver vida é necessário complexidade, essa complexidade é conferida, aqui na Terra, pela substância carbono; porque ela muito compatível com outros elementos e pode formar longas moléculas ligando-se a inúmeros elementos em praticamente infinitas combinações e, por isso, infinitas características, que conferem as variadas características necessárias para um organismo complexo: proteção do sol (nossa pele é baseada em carbono), firmeza estrutural (nossos ossos), e assim por diante. Mas outros elementos também trazem essa compatibilidade do carbono. Estabelecemos assim, teorias de formas de vida baseadas em outros elementos como o silício e o Boro.
Na ficção científica, a forma de vida com fundamento químico alternativo mais recorrente é a forma de vida baseada em silício (lembrando da memorável Jhorta da série Star Trek original). Normalmente é representado por um ser mais rochoso, já que entendemos o silício como um elemento de ordem rochosa. Mas isso não seria uma regra para formas de vida baseadas em silício, lembra da complexidade e infinitas características? Uma forma de vida baseada em silício também poderia ter diversas características, não necessariamente limitadas a características rochosas.
Mas de qualquer forma (ou substância), certos aspectos seriam essenciais a vida inteligente: como um par de membros livres para manipular objetos, um centro nervoso bem desenvolvido (um cérebro), etc. Assim, formas de vida inteligentes seriam mais prováveis em formatos semelhantes aos nossos: bípedes, para a ter as mãos livres para manipular objetos e assim desenvolver o cérebro. Simetria bilateral para executar funções básicas com compleição como a visão binocular, cabeça com olhos, ouvidos, etc, para a percepção estéreo, pernas em duplas para a locomoção retilínea, mãos preênseis e assim por diante; chamamos, na ficção, de forma de vida humanoide.
Nós, os Alienígenas. O termo alienígena foi cunhado da biologia e, nessa ciência mais convencional, significa um ser vivo introduzido em um bioma diferente do que nasceu. Um leão que foge do zoológico e corre para a mata tropical, é considerado um alienígena para a biologia.
Usamos o termo planeta alienígena, e seus habitantes chamamos de alienígenas, na ficção. Mas, essa denominação é incorreta. Um outro planeta está em seu ambiente natural, portanto não é alienígena. Seus habitantes estão em seu ambiente nativo. Portanto, alienígenas, seríamos nós, ao visitarmos tal planeta.
Talvez o maior feito científico da humanidade seria se tornar um alienígena por visitar um outro planeta.
O autor desse artigo, Fernando Vrech, também é escritor e tradutor, inclusive de ficção científica!
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