Por que o livro não cai?

Se a gravidade está puxando o livro para baixo, por que ele fica ali parado?

Quase todo mundo responde: porque a gravidade para na mesa. Não para. A Terra puxa aquele livro em cada segundo que ele fica ali deitado, exatamente com a mesma força de quando ele está no ar.

O que acontece é outra coisa. A mesa empurra de volta.

Parado não é o mesmo que vazio

Uma coisa que não se move não é uma coisa em que nada está acontecendo. É uma coisa em que os empurrões e os puxões somaram zero.

Vale dizer isso devagar, porque é a ideia sobre a qual o capítulo inteiro se apoia. As forças não somem quando nada se move. Elas se cancelam. O livro está espremido entre um puxão e um empurrão, e fica parado porque os dois são iguais.

O explicador da NASA para iniciantes diz isso na linguagem das leis de Newton: para mudar o jeito como algo se move, é preciso uma força sobrando, e se não sobra nenhuma, o movimento não muda. Vocês podem ler aqui: as leis do movimento de Newton, NASA (em inglês).

Para que lado é para baixo?

Para baixo quer dizer em direção ao meio da Terra. Isso parece óbvio até vocês pensarem em alguém de pé do outro lado do planeta.

O para baixo dessa pessoa e o de vocês apontam para lados opostos no espaço. Nenhum dos dois está de cabeça para baixo. Os dois estão sendo puxados para o mesmo meio, e os dois chamam isso de para baixo.

O metal frio que flutua

Talvez vocês já tenham visto esta foto: um pedacinho de metal pairando acima de um ímã, com névoa fria escorrendo em volta.

Isso é um supercondutor. Alguns materiais, resfriados muito abaixo de qualquer congelador de cozinha, deixam a eletricidade correr por eles sem nenhuma resistência. Uma das coisas que um supercondutor consegue então fazer é se manter firme acima de um ímã, com uma folga que dá para enxergar através. O Departamento de Energia dos Estados Unidos explica o que acontece por dentro: o DOE explica a supercondutividade (em inglês).

E agora a parte importante, que é a mesma ideia do livro. A gravidade não foi desligada embaixo daquele metal flutuante. A Terra está puxando ele para baixo com a mesma força de sempre. Um empurrão magnético segura ele para cima exatamente na mesma medida, então ele fica pendurado ali.

Duas forças. Equilibradas. Nada se movendo. O livro na mesa de vocês faz exatamente o mesmo truque, só que com uma mesa no lugar de um ímã.

Este último, por favor, não tentem em casa. Deixar metal tão frio precisa de líquidos muito mais frios do que qualquer coisa que vocês devam manusear, e isso é assunto de laboratório, com gente treinada para lidar com ele.

Sua vez

Olhem em volta da sala e encontrem três coisas que não estão se movendo. Para cada uma, digam o que puxa ela para baixo e o que empurra ela para cima.

Depois a pergunta difícil, e ela é de verdade, daquelas em que os cientistas ainda trabalham: existe algum jeito de mudar o puxão em si, em vez de só equilibrar ele? O Capítulo 11 é sobre as pessoas que estão tentando descobrir.