É uma peça sólida com o formato do casco de um navio, lembrando a bíblica Arca de Noé. Também conhecida como “pedra celta”, devido a artefatos antigos similares, apresenta um comportamento enigmático. Gire-a no sentido anti-horário, e ela se movimentará livremente até parar, como toda pedra comum. Mas movimente-a no sentido inverso, e ela logo oscila até parar e passa a girar então ao contrário. Ou dê um toque em uma de suas extremidades, e ela logo passará a girar espontaneamente, produzindo um momento angular aparentemente do nada.

É como se o objeto possuísse uma tendência mágica a girar, e apenas em uma direção, sem qualquer mecanismo elaborado em seu interior para tal. Em efeito, é exatamente para exibir este aspecto que a peça costuma ser vendida hoje em dia como uma “arca” transparente, feita de um material uniforme. É como um mágico mostrando não ter cartas na manga. Não há gremlins dentro da arca, não há molas, pesos ou baterias. Ela parece violar leis fundamentais da física como a conservação de momento. Como explicar o fenômeno?

A mágica aparente motiva todo tipo de idéias e teorias enganosas indo desde fluxos energéticos invisíveis, passando por dimensões superiores, motos perpétuos, adivinhação, campos magnéticos ou uma explicação pseudo-racional que pode soar até convincente. A pedra Celta seria uma demonstração fabulosa do efeito Coriolis, aquele que faz com que a água desça pelo ralo sempre no sentido anti-horário no hemisfério norte (e no sentido inverso no hemisfério sul).

O detalhe é que o efeito Coriolis não determina o sentido com que a água desce pelo ralo, muito menos tem qualquer papel relevante na peça aqui. A Arca, pedra celta ou, “rattleback”, em inglês, é um exemplo fascinante de como efeitos não-intuitivos podem levar ao engano. Ela é um “truque”.

A olho nu, o “casco” parece simétrico, o que nos leva a intuir que não deve haver nenhuma propensão para girar em qualquer sentido. Em verdade, o segredo do objeto está no fato de que seu centro de gravidade, assim como seus eixos de inércia, estão sutilmente deslocados em relação à superfície inferior. Este é o truque. A pedra celta é torta, e as características da assimetria irão determinar para qual direção o objeto gira de maneira estável ou não. Complicado?

Em verdade é um tanto mesmo. A primeira publicação científica sobre o fenômeno ocorreu em 1896, mas levou quase um século para uma descrição físico-matemática exata ser divulgada. Isso mesmo: foi só por volta de 1986 que cientistas chegaram às equações e explicações exatas sobre este efeito milenar.

Em meio à complicação, contudo, o vídeo abaixo pode dirimir qualquer dúvida a respeito de “radiônica”, espíritos ou Coriolis terem qualquer efeito aqui. É o fenômeno reproduzido entortando um chiclete.

Também se pode reproduzir o fenômeno entortando uma colher. Atentando sempre para, seja com chiclete ou colher, deslocar o centro de gravidade. Alguns telefones ou mesmo controles remotos também podem exibir o efeito “de fábrica”, simplesmente por terem centros de gravidade deslocados. Eles podem ser mesmo simétricos de fato, não tortos, bastando terem centros de gravidade deslocados. Saia girando coisas à sua frente e o “mistério” poderá se repetir.

O efeito pode parecer mera curiosidade inútil – ou útil apenas para contestar charlatães que vendam o efeito como misterioso – mas em ciência não há “conhecimento inútil”.

No vídeo abaixo, da New Scientist em inglês apresentando demonstrações curiosas incluindo a arca com tartarugas móveis, o doutor Tadashi Tokieda da Universidade de Cambridge explica como o comportamento da pedra celta é extremamente análogo a um outro efeito envolvendo objetos que revertem “misteriosamente” seu sentido de rotação.

São os fluidos e núcleos ferrosos no interior de nosso planeta, que giram um em relação aos outros e induzem o campo magnético terrestre. A idéia é a de que a distribuição assimétrica da massa em rotação, como nas pedras celtas, pode eventualmente fazer com que haja oscilações e uma eventual reversão do movimento, o que poderia explicar as famosas reversões de pólos magnéticos da Terra.

Quando comecei a escrever esta nota pretendia apenas divulgar o brinquedo curioso e sua explicação, e foi uma surpresa descobrir a sua relação com um tema tão importante. Ver as pedras celtas reverterem seu giro “espontaneamente” pode ser um análogo às reversões magnéticas do planeta.

O modelo preciso para o efeito da pedra celta só foi produzido em 1986, depois de 90 anos. Ainda se está muito longe de produzir uma explicação para a reversão dos pólos magnéticos, mas é fabuloso descobrir ainda outra vez como a ciência de verdade pode ser infinitamente mais rica e fascinante que a pseudociência.

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Há um ótimo arquivo em português, produzido por Bruno Bueno da Unicamp que menciona e explica em mais detalhe o efeito da pedra celta: “Instrumentação para o Ensino” (PDF 207Kb)

“Está cheio de estrelas”, disse o astronauta Bowman enquanto era absorvido pelo Monolito Negro em “2001 – Uma Odisséia no Espaço”. Uma sucessão de imagens psicodélicas (criadas com fotografia slit-scan) representavam então um contato com o Divino, ou o que quer que fosse, já que o próprio Kubrick nunca deixou claro o que diabos aquele final significava. Mas era algo grande, místico, mesmo religioso.

Imagens espirais e túneis de luz afins emergem repetidamente em experiências com drogas alucinógenas, e talvez não por mera coincidência, em iconografias religiosas resultantes de “visões”, como mandalas, arte islâmica ou catedrais cristãs. Não apenas isso, surgem também em experiências de “quase-morte”, alucinações de sinestésicos, cefaléias, epilepsia, distúrbios psicóticos, sífilis avançada, distúrbios do sono, tontura e mesmo em pinturas rupestres de milhares de anos.

Esta universalidade parece indicar algo maior, quiçá contato com planos superiores, ainda que cefaléias, sífilis avançada ou distúrbios psicóticos como meio de se aproximar de deus pareça um tanto bizarro. A neurociência aliada à matemática sugere uma explicação um pouco mais mundana. Porque a ciência já anda investigando o tema.

Nos anos 1920, o neurologista alemão Heinrich Klüver dedicou-se com afinco a estudar os efeitos da mescalina (peyote), e notou como tais padrões geométricos eram repetidamente relatados por diferentes sujeitos (incluindo ele mesmo, mas esta é outra história). Os padrões acabaram classificados no que ele chamou de “constantes de forma”, de quatro tipos: (I) túneis, (II) espirais, (III) colméias e (IV) teias.

Pois estudos recentes, aliando descobertas sobre o funcionamento do córtex visual a modelos do funcionamento de neurônios sugerem que tais padrões podem surgir simplesmente de uma espécie de curto-circuito no cérebro. Perturbações simples no córtex visual, quando mapeadas ao correspondente que o sujeito perceberia, podem gerar padrões notavelmente similares às constantes de forma psicodélicas.

À esquerda, a representação da alucinação de um maconhado. Ao lado, a simulação da percepção gerada pela perturbação do córtex visual. Simples assim. Nada de enxergar deus, e sim um produto da forma como nossos neurônios processam imagens, e como reagem assim a perturbações em seu funcionamento. “Está cheio de estrelas”, mas todas em seu cérebro.

Ou não tão simples, é preciso ressalvar. Neurocientistas, cientistas que são, admitem que ainda não conseguem explicar todas as alucinações relatadas. O próprio exemplo acima envolve uma complexidade maior do que os modelos usados, e a simulação envolve mais especulação. Mesmo o modelo utilizado para simular a percepção dos sujeitos frente às perturbações em seu córtex visual é, ainda, rudimentar, envolvendo diversas simplificações. É uma área ainda em exploração, mas pelo visto, extremamente promissora. Explicaria bem porque tanto religiosos em transe quanto drogados e sifilíticos em estado avançado poderiam partilhar as mesmas alucinações visuais. São seres humanos partilhando a mesma estrutura cerebral submetida a alguma perturbação.

O caso lembra um episódio que aconteceu há algum tempo comigo. Escrevo uma coluna promovendo uma “Dúvida Razoável” no blog S&H, tendo como colega o amigo Marcelo del Debbio, que promove sua “Teoria da Conspiração”.

Em uma das colunas, o Marcelo propôs um exercício para que qualquer um pudesse ver o “Prana”: olhar o céu, relaxando os olhos e focar o infinito. Com o tempo, “será possível ver minúsculas bolinhas brancas, às vezes com um pronto preto. Surgem por um segundo ou dois, deixam um ligeiro traço e tornam a desaparecer. Se você persistir na observação e expandir a visão, começará a ver que todo o campo pulsa num ritmo sincronizado”.

Bem, ao ler sobre tal imediatamente comentei que o exercício e a observação era exatamente o processo indicado para ver “floaters” ou “moscas voadoras” (Muscae Volitantes). Não são elementos espirituais, e sim efeitos óticos: as “bolinhas brancas” ou pretas podem ser desde poeira sobre o olho até partículas flutuando dentro de seu globo ocular. É possível mesmo enxergar a pulsação de glóbulos em veias capilares na retina, “em ritmo sincronizado”.

O Marcelo esclareceu depois que o “Prana” a que se referia seria diferente destes efeitos óticos, que teriam movimento próprio e “formaria emanações a partir de seres vivos”, mas não posso deixar de imaginar que tais características podem ser apenas fruto de impressões subjetivas. Por que, afinal, ver “Prana” tem que envolver um processo idêntico ao usado para ver floaters, que têm uma explicação física simples?

E, voltando à psicodelia: afinal, por que ver tais imagens em transe induzido de diversas formas – a mais simples das quais é a ingestão de drogas alucinógenas, como em diversos cultos – envolve exatamente o processo para gerar perturbações no córtex visual? Por que a iconografia religiosa é tão similar a imagens padrão resultado de curto-circuitos em nosso cérebro?

Místicos podem dizer que é “mera coincidência”, mas estarão violando o dogma misticóide número 1 de que…

“Coincidências não existem”.

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Esta nota nem tentou explicar em detalhe os estudos envolvidos. Para tal:
– Physics Makes a Toy of the Brain (Science after Sunclipse);
– "What Geometric Visual Hallucinations Tell Us about the Visual Cortex" (PDF) Neural Computation 14 (2002):473–491.