Um problema celestial - parte I

[wesley]

Wesley, sobre as ondas eletromagnéticas que viajam acima da velocidade da luz, procure saber das experiências sobre ondas "superluminais", conduzidas na Áustria, nas quais transmitiram a 40a sinfonia de Mozart numa guia de onda.

Como bem escreveu o Guri Chibão, efeitos superluminais de verdade levam a paradoxos envolvendo casualidade. Digo de verdade porque existem alguns supostos efeitos superluminais que na verdade não envolvem nenhuma transmissão de informação ou matéria a velocidades superiores a c.
Este experimento que vc mencionou apresenta um destes efeitos, e a conclusão do cientista que realizou o experimento (Gunter Nimtz) é contestada por boa parte da comunidade científica.

Para mais detalhes sobre supostos efeitos superluminais há um bom artigo na Wikipedia aqui e alguma discussão na biografia de Nimtz.

[wesley]

Vou transpor esse paradoxo para o caminhão de gás que passa na sua rua. Para isso, devo fazer uma analogia (condenada) entre acústica e óptica.

Acho que todo o Brasil conhece a obra de Beethoven "Para Elisa".
Por um revés da sorte, essa obra, inicialmente composta num piano para a namorada do grande mestre, acabou se transformando no "hino nacional dos entregadores de gás".

Digamos que o caminhão está a qualquer velocidade e liga a musiquinha exatamente quando passa por você.

Você percebe uma desafinação desagrável (Beethoven odiava pianos desafinados), tornando as notas da música mais graves.

Para o motorista que é obrigado ouvir essa musiquinha o dia inteiro, ele houve a música sem qualquer distorção tonal.

Como as notas ficam mais graves e mais lentas para você, provavelmente você vai demorar mais tempo para ouvir a música inteira.

Então, para ouvir a mesma música, você ficará mais velho que o motorista!

O que este seu experimento demonstra é que a velocidade de propagação do som é finita, apenas isto. A música termina mais cedo para o motorista porque ele está mais próximo da origem da mesma, e parado em relação a ela, enquanto vc se afasta dela (daí o efeito Doppler da música ficar mais grave).

O que muda aqui é a duração da música para cada um, não que o tempo tenha passado mais ou menos devagar. Se o motorista do caminhão tiver um relógio sincronizado com o seu no início do experimento, ao final os dois ainda estarão sincronizados (tirando uma ínfima variação prevista pela relatividade).

Da mesma forma, podemos dizer que as pessoas que sentam na primeira fila do cinema vêem o final do filme antes das pessoas no fim da sala

O chamado "paradoxo dos gêmeos" não é nenhum paradoxo, é apenas um efeito (comprovado) da relatividade especial. Claro que nenhum ser humano andou a velocidades próximas da luz, mas o efeito foi comprovado em pelo menos duas situações:
- dois relógios atômicos são sincronizados, e um deles vai dar algumas voltas a bordo de um avião. Na volta o relógio do avião está atrasado em relação ao que ficou em terra.
- partículas sub-atômicas que decaem tem seu tempo de vida aumentado quando são aceleradas em relação a partículas em repouso.

[Jonas Negreiros]

Prezado Guri, Wesley e todos os colegas que vem colaborando e acompanhando esse tópico,

Já passei (graças à Deus) dos cinquenta hà um bom tempo.
Não sou o que se pode chamar de físico amador (não tenho cacife para tanto). No máximo, sou um amante da física.

Enveredei para o ramo da eletrotécnica há mais de trinta e cinco anos. Embora seja apenas um técnico, eletromagnetismo corre pelas minhas veias.

Talvez o período mais enriquecedor de minha carreira foi um curto período de 5 anos em que trabalhei numa fábrica de aceleradores de partículas. Não se assustem, era apenas uma fábrica de cinescópios.

Tomei conhecimento de instrumentação, métodos e processos variados.
Foi quando percebi diferença entre trabalhar em montadoras e fabricadoras. A fabricação de cinescópios depende de instrumentação científica sofisticada, tais como bombas de alto vácuo, medidores de corrente iônica positiva, pirômetros termo-elétricos e ópticos, bombardeamento de rádio-frequência, polarímetros, foto-células e outros instrumentos físico-químicos. Trabalhei e aprendi muito com gente interessante, também.

A entidade "tempo", embora seja aceita como "relativa" para a maioria, guarda um grande segredo: nada pode existir sem o concurso do tempo. Sem o tempo, é impossível a existência do movimento dos astros ou das partículas atômicas. Pena que ainda o tempo não foi quantizado...

Tempo relativizado é algo que nunca aceitei. Tenho sérias dúvidas com "abordagens" e "quantificações" aos fenômenos físicos. Entre a matemática e meus instintos, fico com o segundo. Posso parecer um idiota em não aceitar, mas me sinto mais idiota aceitando.

Para exemplificar a encrenca, já no século dezenove, havia uma infinidade de cálculos matemáticos provando que uma máquina jamais poderia voar. A matemática já estava bem avançada então.

No século vinte, os engenheiros aeronáuticos aplicavam um "FC" (fator de paura, para não ser grosseiro) em uma fórmula comum em projetos de aviões. Quase no fim desse século, descobriram que a fórmula estava errada. Ainda bem que os engenheiros aplicaram o FC...

Um paralelo em favor da matemática e da capacidade dos matemáticos é o teorema de Fermat, que levou mais de duzentos anos para ser resolvido, o que aconteceu recentemente. Cada caso é um caso.

O problema é como aplicar matemática à fisica... A matemática pode ser levada para onde se quiser.

Lembro-me, ainda garoto, do início da experiência dos relógios atõmicos em aviões de carreira. Não soube do fim delas.

Nessa longa caminhada, li tudo que pude sobre as idéias de Einstein e dos Cientistas Quanticos. Mas patinava na matemática. Um dos meus professores de física nunca se preocupava com a solução dos problemas entregues aos alunos. Preocuva-se com a interpretação física do problema que cada aluno propunha.

No fim do século que passou, a revista Seleções do Readers Digest publicou um longo artigo sobre o conflito entre a física clássica e moderna. Sugestivamente, a matéria era ilustrada com um duelo de esgrimistas. Um era Newton, outro Einstein...

Pelo que entendi, até então, a batalha ainda não estava definida...
Vou ler com cautela as leituras recomendadas pelos colegas. Mas deixo uma palhinha para arder nessa fogueira.

Os aviões que carregavam os relógios atômicos circundaram a terra várias vezes. Sabemos que os relógios atomicos são relógios de cristal de quartzo sincronizados por isótopos, como o rubídio. A precisão dessas máquinas é fantástica.

Vamos considerar que foram tomados todos os cuidados para que nenhum fator externo, além do movimento dos aviões influissem na marcha desses relógios.

Bem, os aviões circundaram a terra. Ao aplicar as bases de Newton ao problema (outra vez?!) podemos somar (ou subtrair) o movimento angular do avião e do relógio atõmico embarcado, em relação da terra ao movimento angular das órbitas dos elétrons dos átomos de rubídio constituintes do aparelho...

[s]

Jonas

[Jonas Negreiros]

Há alguns dias, estive com Tupã, meu sobrinho especialista em mecatrônica. Atém de trabalhar na área de automação industrial, faz umas aulinhas de bateria acústica (nada a ver com acumuladores elétricos de chumbo-ácido) e um curso de pós-graduação, na Universidade de S. Paulo.

Depois de jogar muita conversa fora, convidei-o a discutir o problema dos foguetinhos, motivo de bate-bola desse tópico.
Meu sobrinho comentou que minha visão é totalmente newtoniana (algo que não nego), assim como Newton, que via no cosmos a evidência do Criador. Tal como a política (ativista ou apolítico), é impossível ficar indiferente às divindades. Ou você acredita em Deus ou acha que é um deles ...

Deus, imagino eu, contempla o universo desde um plano estático, como uma folha de papel, de onde que tudo acontece pode ser visto num único tempo.

Tupã explicou-me que o percurso da luz que chega a nave vermelha é cada vez menor, ao passo que, para a nave verde, o tempo do percurso da luz aumenta, de modo que a pulsação do farol varia para cada astronauta.

Isso é explicado pelo efeito Doppler. Ok, mas penso com o meu bestunto: houve ou não soma e subtração de velocidades das naves em relação ao feixe de luz do farol? Alô fãs de Michelson e Morley ! Dá prá explicar isso melhor?



Pondo um pouco mais de lenha na fogueira, proponho a adição de mais alguns elementos ao problema original:

Além do farol "a", naves "b" e "c" e estação orbital "d", adicionei outros elementos na imagem, agora vistos por cima.

À direita, há um foguete negro com duas foto-células "i" e "j"; dentro do foguete há também um cronômetro que medirá o tempo decorrido do estímulo de LASER entre as foto-células. O foguete negro, nesse instante, está "tocando" a tangente do raio LASER do farol "a";

Um pouco acima, há uma pequena estação orbital amarela "f". Nela, há um observador que avista uma giganteca tela panorâmica de cinema, que ocupa um arco do circulo descrito pelo raio laser do farol "a". Essa estação amarela está parada em relação ao farol "a";

Os elementos "b", "c" e "d" fazem parte do problema anterior, acima, no primeiro post desse tópico;

Em "e" há uma estação azul, análoga a estação amarela, nela há um observador que avista uma gigantesca tela de cinema, porém totalmente plana, que ocupa o espaço imaginário da corda do círculo descrito pelo raio LASER;

À esquerda do observador, há um foguete branco com duas foto células "g" e "h"; dentro desse foguete há também outro cronômetro que medirá o tempo decorrido de estímulo de LASER entre as foto-células. O foguete preto e o foguete branco distanciam-se do farol em velocidades idênticas.

Começando a varredura angular do raio LASER do farol pelo lado direito do desenho, teremos as seguintes verificações:

O tempo entre os estímulos das foto-células do foguete negro será igual ao foguete branco. Porém, o tempo entre os estímulos das fotos-células de ambos os foguetes, em relação ao farol, aumentará quanto maior for a velocidade dos foguetes.

Prá completar a confusão, se invertermos o sentido de rota do foguete branco, o tempo de estímulos das foto-células dessa nave será menor que o tempo da nave preta.

O observador da tela panorâmica "f" (estação amarela) verá um pontinho luminoso percorrer a tela, da direita para esquerda em movimento angular constante.

O observador da tela plana "e" (azul) verá um pontinho luminoso percorrer a tela, da direita para a esquerda, mas com um movimento estranho: do lado direito da tela até o meio, o ponto irá diminiur a velocidade; do ponto central da tela ao canto esquerdo, o ponto luminoso irá aumentar a velocidade.

Como pôde ser "visto", pobre de nós mortais, quando tentamos entender o universo através de nossos limitados sentidos e razão incompleta.

Comentários sobre o Eclipse de Sobral-CE.

(Dêem uma lida acima, mais a canja do Guri Chibão).

O fenômeno registrado pelos físicos ficou conhecido como "lente gravitacional".

Quando Einstein realizou o célebre experimento do desvio da luz dos astros em relação ao ao sol, foi considerada a "alteração do meio", pelo vento solar (material, ondulatório) pela qual a luz dos astros passou ?

Newton explicou a decomposição da luz branca (num prisma óptico) num arco-iris. Sua conclusão é que a velocidade da luz varia com o meio. O fenômeno ficou conhecido como refração e vale até hoje.

[Jonas Negreiros]

Bohr foi discípulo de Rutherford.

Rutherford, através de um experimento do bombardeio de partículas alfa sobre uma fina folha de ouro, derrubou o modelo atômico de Thomson, ou "pudim de passas", no qual acreditava-se que protons e elétrons coexistiam numa substância parecida com a deliciosa iguaria.

Em função dos resultados, Rutherford propôs um novo modelo atômico que veio a ser conhecido como "planetário", no qual o núcleo (protons mais neutrons) formariam a "massa" do sol. Os elétrons (descoberto anteriormente por Thomson) de massa ínfima (medida por Millikan), seriam os plantetas que orbitam ao redor do núcleo atômico, ou sol.

Bohr percebeu que o modelo do mestre tinha um problema. Se fosse como o modelo "orbital" proposto, este dissiparia energia em forma de ondas eletromagnéticas até que todos os eletrons chocassem com o núcleo.

Bohr "retirou todas as fontes de atrito ou dissipação de energia" do átomo, ou seja, sem a emissão de ondas eletromagnéticas, os eletrons do núcleo de Rutherford poderiam orbitar indefinidamente.

Através de investigações, Bohr criou um modelo atômico "energeticamente conservativo", semelhante aos sistemas oscilantes, tais quais um pêndulo no vácuo. O modelo de Bohr é resultado de observação e estatística. Neste modelo, as camadas eletrônicas mudam de órbitas constantemente, a fim de não irradiarem ondas eletromagnéticas. Tal modelo não permite precisar a posição e a velocidade do eletron ao mesmo tempo.

O modelo atômico de Bohr é uma das consequências do "samba do crioulo doido" da física quântica e do paradoxo do gato vivo-morto Schrodinger.

Todos os dispositivos de energia conservativos que conhecemos são modelos ideais de ressonância.



Acima, a incrível semelhança entre curvas estatísticas e curvas de sistemas ressonantes.

No pêndulo de um relógio cuco, há um intercâmbio "cíclico e eterno" de energia entre o campo cinético e o campo potencial.

Num circuito ressonante elétrico, há um intercâmbio cíclico de energia entre o campo magnético e o campo elétrico.

Sabemos que não existem máquinas perfeitas, pois todas dissipam energia.
Por que num átomo, esta curiosa nanomáquina eletromagnética, o efeito de dissipação de energia deveria ser diferente?

Mas, como demolir o complexo modelo atômico de Bohr, em favor do simples modelo de Rutherford?

Fácil, com o suprimento de energia externa!

Um relógio de pêndulo tipo "cuco" deve receber energia externa para continuar funcionando. Um circuito elétrico oscilante precisa de "reposição de energia" a cada ciclo completado. Uma bateria elétrica é necessária. E esgota também.

Toda a massa atômica do universo está em movimento. Deve existir uma quantidade astronômica de energia cinética disponível para manter o modelo de Rutherford (e o resto do cosmos) funcionando.

[Jonas Negreiros]

As máquinas perfeitas, que produzem e consomem a própria energia, é um sonho antigo entre físicos e engenheiros. Já deixou muita gente louca.

http://www.adorocinema.com/filmes/kenoma/kenoma.asp

Essas máquinas vieram a ser conhecidas como moto perpétuos ou moto contínuos.

Einstein deve ter topado com algum invento desses, quando trabalhava de analista em um escritório de patentes na Suiça.

O moto contínuo é uma utopia perseguida pela humanidade. Para funcionar, depende, entre outras coisas, de componentes ideais.

Um exemplo bem símples de moto contínuo é a ligação de um dínamo (gerador de energia elétrica) ligado a um motor elétrico (gerador de energia mecânica), acoplados por uma corrente de bicicleta.

Quando é dado o impulso inicial no sistema, o dínamo (gerador elétrico) começa a produzir energia elétrica, que por sua vez alimenta o motor que começa a produzir energia mecânica, que por sua vez produz energia elétrica, num ciclo indefinido.

O sistema gerador-corrente de bicicleta-motor deveria funcionar indefinidamente. Não entanto, pára em pouquíssimo tempo.

Real versus Ideal

Quando estudamos eletrotécnica, conhecemos todos os seus entes através de modelos ideiais.

O condutor, o isolante, o indutor, o capacitor e o resistor nos são apresentados como "modelos ideais".

Através desses modelos, indústria eletrica persegue tais metas, produzindo componentes os mais próximos do "ideal".

A situação da indústria e engenharia é semelhante ao artista que persegue a perfeição no seu trabalho.

Mas um condutor elétrico tem uma certa dificuldade em permitir a passagem da corrente elétrica. O condutor real tem resistência elétrica que aumenta com a oxidação.

O isolante deveria isolar, mas tem ínfimas fugas que aumentam com o tempo devido a umidade e envelhecimento.

O indutor (bobina elétrica) tem resistência e capacitância.

O capacitor (condensador elétrico) tem resistência e indutância.

O condutor, se fosse perfeito, seria supercondutor.

O motor e o gerador do moto contínuo proposto têm perdas resistivas nas suas bobinas e atrito no eixo. Logo, parte da energia elétrica produzida e convertida é perdida na forma de calor. (onda eletromagnética ordinária).

A corrente de bicicleta também não é ideal. Na transmissão da energia mecânica entre o gerador e motor ocorrem perdas por atrito.

Por essas e por outras, nosso sistema proposto não funciona.

Chegamos ao ponto.

Se considerarmos o modelo atômico vigente (modelo quantico) como uma nanomáquina, chegamos ao modelo de moto perpétuo ideal.

Comentei que o átomo pode não ser essa sonhada máquina, e, para funcionar dependeria de energia externa.

Se essas "maquinas" estivessem em um movimento retilínio uniforme (MRU), não sofreriam a menor influência do meio externo. Mas, considerando-se que o espaço é curvo, tudo muda.

Quem nunca brincou de balanço? O balanço é um pêndulo no qual está em permantente aceleração. Mas para a brincadeira continuar, é necessário "repor" a energia perdida a cada ciclo com um empurrão da mamãe.

Como seria a situação do átomo dissipativo, considerando-se o cosmos esférico?

A terra e a lua formam um moto-perpétuo perfeito?

Lembro-me da queda indesejada do laboratório espacial Skylab. Especula-se que, por falta de propulsão necessária, a estação orbital foi "desacelerada" pelo vento solar e despencou-se bem antes do previsto.

O que mantém a estabilidade da Lua? O que repõe a energia cinética da lua, dissipada nas marés terrestres?

Talvez, apenas o macrocosmos seja um móto perpétuo perfeito.

Nos experimentos de física quantica (microcosmos), acontecem de fato, coisas "imprevisíveis".

Mas será que todas as variáveis de laboratório são conhecidas e controladas?
Se não for, a estatística dá uma "mãozinha" para entender tais causas.

Digamos que você está ao meio de uma experiência dessas e vem uma chuva de raios cósmicos para interferir no seu trabalho. Como ficaria essa a situação?

Nenhum moto-continuo funcionou até hoje sem a reposição de energia externa.

No entanto, ao analisar tais máquinas, não há quem não fique maravilhado com o profundo engenho de seus criadores.

O átomo quântico não seria uma delas?

Para saber mais:
Perpetuum Mobile
http://www.feiradeciencias.com.br/sala25/index25.asp

Estações Espaciais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_espacial

[Jonas Negreiros]

Einstein e a Física Quântica

[Cientistas Santificados]:

Werner Heisenberg ilustra seu Princípio da Incerteza apontando
para baixo com a mão direita para indicar a localização de um
elétron e apontando para cima com a outra mão para suas
ondas, para indicar sua energia. Num determinado instante,
quanto mais estamos certos sobre o momentum de um quantum,
menos certeza temos de sua exata localização.

Niels Bohr acena com dois dedos para enfatizar a dualidade,
natureza complementar da realidade. O quantum não observado é
ao mesmo tempo uma onda e uma partícula, mas um
determinado experimento pode mostrar apenas uma forma ou
outra. Bohr argumenta que as teorias sobre o universo devem
incluir um fator que contabilize os efeitos do observador sobre
determinada medição do quanta. Bohr e Heisenberg argumentam
que predições na Mecânica Quântica são limitadas para descrições
estatísticas do comportamento do grupo. Isso levou Einstein a
declarar que não podia acreditar que Deus joga dados com o
universo.

Albert Einstein aponta um dedo para cima, para indicar sua
crença de que o universo pode ser descrito com uma equação de
campo unificado. Einstein descobriu a relatividade do tempo e
relação matemática entre energia e matéria. Ele dedicou o resto
de sua vida tentando formular uma teoria do campo unificado.
Ainda que considerasse que devemos agora usar probabilidades
para descrever eventos quânticos, Einstein expressou a esperança
de que os cientistas do futuro encontrarão uma ordem oculta
para a Mecânica Quântica.

Richard Feynman toca bongô, com diagramas de Feynman de
partículas virtuais subindo como notas musicais. Ele inventou
Quantum-Elétron-Dinâmica, o mais prático sistema para resolver
problemas em Mecânica Quântica. Feynman renormalizou os
infinitos que impediam as soluções exatas das equações
quânticas.

O gato de Schodinger está piscando e roçando em Bohr. A mulher
azul vergada sobre a Terra é Nut, a deusa egípcia do céu. Ela
acaba de jogar dados atrás das costas de Einstein. Nut está
dando a luz a chuvas de partículas elementares, que caem como
cascatas sobre as borboletas do caos.

Traduzido do site de David B. Martinez

A série completa do "samba do crioulo doido" encontra-se em:

desde:
http://www.comciencia.br/reportagens...a/fisica01.htm
até:
http://www.comciencia.br/reportagens...a/fisica17.htm

Comentários

Einstein tentou criar, sem alcançar êxito, a teoria da unificação dos campos, partindo da teoria da unificação do campo elétrico e magnético de Maxwell. Einstein queria unificar o campo gravitacional nesse balaio de gatos.

Heinsenberg levou um "puxão de orelhas" de seu mestre. Conta a história que o professor do ilustre cientista teria retirado o aluno desse "pantano", obrigando-o a fazer um tabalho de observação sobre a dinâmica de lâminas de aguas cristalinas.

A unificação do campo magnético e elétrico levou a ciência a uma profunda crise, dando origem a teoria da relatividade, a física quantica e ao samba do crioulo doido.

Até onde foi conveniente a generalização?

"Toda a generalização é perigosa, inclusive esta"
(Millor Fernandes, Guru do Meyer)

Será que foi correto unir alhos a bugalhos?

[Jonas Negreiros]

Guri, você é um cara especial.

É admirável a sua dedicação e paciência em ajudar velhos "cabeças duras" como eu, a entender a posição verdadeira da física contemporânea.

Dei uma olhada em alguns vídeos no YouTube sobre a Gravity Probe B e achei muito legais. Pena que meu inglês é "apenas leitura".

Vejo a nossa velha televisão aberta, tão mal aproveitada! Nos anos 1980 éramos brindados com a magnífica série "Cosmos" (num horário péssimo, diga-se de passagem). Todos os bons programas migraram para a "Discovery" (paga).

Ao povão sobrou o circo de horrores da TV comercial e a TV Cultura com o seu discurso ecológico do fim-do-mundo. Que tédio! O pouco que divulgam sobre física é confuso e deturpado.

Sei também de uns malucos que pesquisam a "ordem no caos".

Para um técnico veterano como eu, de formação fortemente analógica, foi uma surpresa em saber que conseguiram sintetizar pulsos de cadência caótica à partir de computadores analógicos! (Mais conhecidos como amplificadores operacionais, capazes de somar, subtrair, multiplicar, integrar e diferenciar com precisão inferior aos digitais, porém muito velozes).

Com a internet, a "Galáxia de Gutemberg" vem inflacionando; há muito lixo, mas há muita coisa boa, também. O problema é encontrar agulhas no palheiro.

Estou em horário de trabalho. Vou ler com cuidado as suas considerações neste fim-de-semana.

Depois respondo.

Um abraço,

Jonas

[Jonas Negreiros]

Ulisses Capozoli

Uma velha escola de jornalismo, como os físicos do passado, confinados à mecânica clássica, enxerga o mundo com a materialidade aparente de um peso de chumbo. Para seus membros, a realidade está lá fora, independente, faiscando na forma de uma estrela, manifestando-se num corpo que cai, expressando-se de maneira inequívoca em construções como uma árvore, um tigre, uma fotografia.

Jornalistas, evidentemente, não são os únicos a se apegarem a esta interpretação do mundo e nem mesmo todos os jornalistas pensam assim. A construção do lead (o que, quem, quando, onde, como e por que), no entanto, dá ao jornalismo, e a boa parte dos jornalistas, a sensação de uma descrição possível da máquina do mundo. Por isso, o que chamaríamos de um novo e um velho jornalismo podem ser tomados como uma metáfora para a Física Quântica e o fim do realismo materialista.

Enquanto metáfora, a sumariedade interpretativa do velho jornalismo, com o pressuposto de um mundo exterior independente de um observador, não tem razões para confinar-se a essa atividade. E, de fato, estende-se a outras áreas. Ao menos é o que se pode deduzir de encontros, escritos e posturas.

O salto conceitual que o físico alemão Max Planck deu em 1900, engendrando a base da mecânica quântica, reformulou de tal maneira a visão do mundo que, ao menos um historiador da ciência, não teria razões para supor que seu impacto já tivesse sido todo absorvido.

Mário Schenberg, talvez o mais criativo de uma primeira geração de talentosos físicos brasileiros, disse que o desenvolvimento da mecânica quântica "foi uma coisa espantosa, revolucionou toda a física, penetrou em tudo e explicou propriedades estranhas como a supercondutividade, a superfluidez e os acontecimentos a baixas temperaturas".

Há uma área, no entanto, adverte Schenberg, que a mecânica quântica não pode iluminar: a segunda lei da termodinâmica, a entropia. O aumento da entropia não pode ser deduzido pela mecânica estatística clássica, nem pela mecânica estatística quântica, diz Schenberg, para quem "há, aí, alguma coisa de fundamental que ainda não compreendemos".

Isaac Asimov, que se tornou conhecido como escritor de ficção científica, embora, à sua maneira, tenha sido sempre um cientista, explorou essa incompreensão num de seus contos mais fascinantes, "Entropia", publicado numa coletânea que, no Brasil, teve o título de Nove Amanhãs. E aí também não há uma resposta, ao menos em termos convencionais.

A impotência da mecânica quântica em desvendar a entropia é um exemplo intrigante dos mistérios do mundo e por isso é sugestivo um outro trecho de Schenberg para quem "no processo de conhecimento há muitas fases sucessivas. Há uma fase de simplificação, quando muitas coisas diferentes são reunidas numa mesma coisa; posteriormente há um desmembramento em muitas coisas e, depois, vem uma nova fase de simplificação, de síntese, e assim por diante. Parece que não se pode esperar um processo único, de a coisa ir se simplificando cada vez mais. Quando se pensa que se chegou ao fim da simplificação, aí estoura um mundo novo de que não se suspeitava antes".

William Thomson, físico inglês mais conhecido pelo título de Lord Kelvin, cometeu a imprudência de, às vésperas do século passado, garantir que, na física, muito pouco restava para ser conhecido. O que veio a seguir, se não for considerada a psicanálise, onde há uma completa subversão do sujeito cartesiano, foram a mecânica quântica e a relatividade.

Com alguma freqüência, falas e escritos sugerem que a unificação das forças básicas será o fim da física. Se depender de fatos como a previsão de Kelvin e as interpretações de Schenberg, o que virá é uma nova explosão do novo, enquanto insuspeito.

Schenberg, crítico de arte, ao interpretar que o desenvolvimento da mecânica quântica penetrou em tudo" certamente compartilha da visão de ciência de Charles S. Pierce matemático, químico, físico, astrônomo, lógico, filósofo, historiador da ciência e fundador da semiótica, a ciência dos signos.

Para Pierce, o corpo da ciência, longe de esquartejado, é interativo, o que pressupõe uma relação nova e promissora entre áreas aparentemente tão dissociadas quanto a história, psicologia, física e literatura. Certamente não seria exagerado incluir aí o jornalismo, particularmente sua vertente científica, enquanto possibilidade e, certamente, necessidade de uma reconstrução epistemológica.

Enquanto território de trânsito entre as ciências do comportamento e a história, mas não só por isso, não há razão para se pensar que o jornalismo esteja imune à influência da física quântica, especialmente pela natureza interpretativa. Compreender essa influência e tirar partido dela seguramente traria uma perspectiva nova para um impasse atual: a perspectiva da originalidade do mundo, como produto de interpretações possíveis, e a massificação completa, a recusa, ou impossibilidade de se interpretar.

Encerrada no universo subatômico, a perspectiva da mecânica quântica, ao menos enquanto subversão do absolutismo reducionista, é a de provocar estranhamento. Planck foi sua primeira vítima. Seus biógrafos o descrevem como um tipo tradicional e os historiadores da ciência asseguram que, só à custo, convenceu-se das próprias idéias, rejeitando especialmente suas implicações.

Planck basicamente considerou que os elétrons absorvem ou emitem energia em determinadas energias específicas e descontinuamente separadas, a que chamou de quanta. Isso explica porque é possível bronzear-se ao Sol, mas não em frente a uma fogueira. Para um elétron executar um grande salto quântico, com emissão de luz ultravioleta, é necessária uma fonte de energia mais poderosa que a queima de madeira.

O salto quântico é, literalmente, um fantasma da Física Quântica. Ao contrário de uma bola, atirada por uma escada que, num dado momento está entre um degrau e outro, os físicos dizem que, no salto entre uma e outra órbita em torno do núcleo atômico, o elétron não se encontra em lugar nenhum. O matemático Charles Lutwidge Dodgson, que ficou conhecido pelo pseudônimo de Lewis Carrol, expressou esses estranhamentos em Alice No País das Maravilhas, mas ainda é confundido como escritor de literatura infantil.

Quanto ao salto quântico, o elétron simplesmente desaparece de um nível e aparece no outro. Além disso, não se pode saber quando um determinado elétron vai dar seu salto, nem para onde vai saltar, acima de um degrau mínimo de energia. Aí deixa de haver certeza e só pode-se falar em probabilidades.

Físicos mais provocativos dizem que isto é o bastante para inviabilizar o teletransporte, recurso indispensável ao capitão Kirk. Mas esta já é um outro caso, ainda que, ficção e realidade, cada vez mais se confundam numa única história.

Ulisses Capozoli, jornalista especializado em divulgação científica é historiador e presidente da Associação Brasileira de Jornalismo Científico (ABJC)

fonte:

http://www.comciencia.br/reportagens...a/fisica15.htm

Comentário Maroto:
"Se toda a regra tem exceção, deve existir uma regra sem exceção."

Millor Fernandes, Guru do Meyer

[Jonas Negreiros]

Jonas,

Esclarecido isto, vamos aos fatos:

A meu ver, não existe generalização em unir alhos e bugalhos e se foi conveniente ou não.

Newton, aqui amplamente discutido, simplesmente revolucionou a nossa visão do universo, no qual até hoje, suas teorias e equações são largamente usadas, inclusive os cientistas da NASA enviaram o homem à lua, usando apenas parte delas.

Não sabia que Newton havia chegado tão longe...


Na Teoria da Relatividade especial , Einstein deu uma colaboração enorme ao mundo com sua nova compreensão sobre o espaço e o tempo.

Newton por sua vez conseguiu unificar os fenômenos terrestres e celestes; inclusive a resposta para sua pergunta sobre o que mantém a estabilidade da lua; na famosa Teoria da Gravidade.

Então, embora Newton descrevesse as leis , as quais por sua vez descreviam a gravidade de um modo preciso e absoluto, ele não sabia como a gravidade funciona.

Então quando Einstein lançou a Teoria da Relatividade especial, na qual postulava que a velocidade da luz é uma velocidade que nada no universo pode ultrapassar, bateu de frente com o seu antecessor 250 anos aproximadamente atrás.

O problema era que se nada podia ser maior do que a velocidade da luz, colocava a Teoria da gravidade de Newton em cheque para a resolução de alguns postulados.

Imagine o sistema solar.Pronto.Peguemos o astro Sol e agora façamos uma ocorrência trágica, fazendo-o simplesmente desaparecer.

O que aconteceria com os planetas?

Pela teoria de Newton, com o desaparecimento do sol, os planetas se deslocariam instantaneamente de suas órbitas, seguindo uma linha reta no cosmos.

Foi então que Einstein percebeu o grande problema nisso.Um problema que derivava justamente de sua Teoria da relatividade especial e a luz.

Como a luz não se desloca instantaneamente, e sendo necessário 8 minutos para que os raios solares cheguem até a superfície da terra percorrendo a distancia de 150 milhões de quilômetros, e uma vez que nada poderia viajar mais rápido do que a luz, nem mesmo a gravidade, como poderia então a terra ser libertada da sua órbita seguindo uma linha reta no cosmos, antes que a escuridão, resultante do desaparecimento do sol, atingisse os nossos olhos?

Estava errada a visão de Newton sobre a gravidade.

Em suma: para Einstein, a gravidade é uma manifestação da curvatura do espaço-tempo.

Me parece que o campo gravitacional, com a generalização espaço-tempo, não precisaria existir. Mas, sabe-se que pode existir ondas gravitacionais que caminham à velocidade da luz...

Como pode ver não existe nenhuma generalização, e nem se uniu alhos com bugalhos.

A famosa Teoria da Unificação.
O máximo ao que parece estar mais em Harmonia com tudo isto é a Teoria das Cordas, mas ainda é cedo para se chegar a qualquer conclusão.

Guru, muito grato pelas suas explicações.

Conforme posts anteriores (inclusive sobre os furos da teoria quântica comentadas pelo nosso grande Mário Schemberg), tenho a impressão que alguma generalização passada pode ter deixado alguma coisa de fora, ou fora de lugar.

Se a estrada da física é pavimentada com tijolinhos em forma de quebra-cabeças, a colocação de um tijolinho "errado" pode levar toda a estrada a um lugar incorreto.

Lembro-me do famoso caso do astrônomo Keppler.

As idéias de astrônomos, astrólogos e filósofos antigos concebiam órbitas circulares aos planetas. Keppler teve uma grande dor-de-cabeça para "enquadrar" tais idéias em fórmulas matemáticas.
Quando Keppler trocou as órbitas circulares para as elípticas, tudo se resolveu.

Vou fazer uma pergunta herética:

Estaria Einstein para os físicos modernos na mesma situação que os astrônomos antigos para Keppler?

[Jonas Negreiros]

Parabéns, Guri! Percebo que você continua "afiadíssimo"!

Certa vez, comentei com um amigo, se encontrássemos, aqui mesmo na terra, uma outra civilização isolada tão "avançada" como a nossa.

Será que as teorias deles sobre o cosmos seriam as mesmas que as nossas?

Teorias são boas enquanto explicam novos fatos. Quando surge algo novo inexplicável pelas teorias, elas devem ser "remendadas" ou abandonadas.

Sobre o caso da gravidade da bola sobre a cama, da distorção espaço-tempo e das órbitas definidas dos planetas em torno do sol, fico pensando se a distorção espaço-tempo não seria como trilhos de estrada de ferro que "definem o destino" do maquinista e dos viajantes...



Jonas

[Jonas Negreiros]

Jonas,

Parafraseando o próprio Einstein:

" O homem para o qual o sentimento do mistério não é familiar, que perdeu a faculdade de de se encantar, se aprofundar no respeito é um homem morto "

Então, eu que o digo; parabéns a você que mantém todo este encantamento a respeito do mistério do que nos é desconhecido.

Grato pelas palavras de incentivo, Guri.
Se Einstein está certo, apesar de ter 56 anos, sinto-me "vivinho" !

Confesso, amigo, que esse debate quase me levou à exaustão.

Convido à você e aos outros amigos interessados em física, a "jogarem conversa fora" num local mais adequado.

Me perdoe o nosso moderador, pois esse feliz debate começou aqui no HT-F, mas Você também está convidado!

Sua visita em muito nos honrará.


[s] Jonas

Botequim do Einstein
http://forum.if.uff.br/viewtopic.php?t=1378

[Jonas Negreiros]

A Sonda Gravity Probe-B Teria sido um grande fracasso?



Por sugestão do amigo Guri Chibão, andei fuçando a rede para saber como andam os resultados da sonda espacial, lançada em 2004 e criada para testar algumas das idéias de Einstein.

Abaixo, um texto grosseiramente traduzido pelo google e remendado por mim:

17 de janeiro de 2008

Gravity Probe-B (GP-B) é um grande projeto da NASA e da Universidade Standford, na qual um satélite com quatro giroscópios ultra-sensíveis foram colocados em órbita ao redor da Terra.

A idéia era testar dois dos efeitos previstos pela Teoria Relatividade Geral de Einstein (RG): o efeito inercial geodésico e inercial frame dragging (arrasto Inercial, termo difícil de traduzir)*.

*Deve ser alguma coisa ligada à precessão, fenômeno das bússolas giroscópicas.

[Buscar mais detalhes em: freqüência de precessão (gravitomagnética) de Lense-Thirring.]

Se você não sabe nada de giroscópios, vá até o link:
http://sbtvd.anadigi.zip.net/arch200...007-05-19.html

O efeito geodésico representa o efeito que a curvatura do espaço-tempo tem sobre um corpo, girando em movimento, como previsto pela RG.

O efeito geodésico é relativamente grande e não deveria ocasionar nenhum problema para a GP-B detectá-lo.

O arrasto inercial é uma previsão da Relatividade Geral, no qual a posição de um objeto rotativo (giroscópio) seria diferente em relação às predições da física clássica (Newtoniana).

O efeito previsto é incrivelmente pequeno - cerca de uma parte em um trilhão de anos, de acordo com a Wikipedia.

Embora o artigo da Wikipedia sobre o efeito geodésico afirma que foi confirmado para o nível de 1%, há evidências de que o melhor valor que eles obtiveram não estão de acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein!

(Imagens perdidas)

A imagem está mostrando que a um nível de confiança de 1 sigma de erro dos resultados para a precessão geodésicos são inconsistentes com a RG.

Havia duas fontes inesperadas de erros que afetam os giroscópios que quase arruinou todo o esforço, mas os cientistas do projeto estão confiantes de que eles podem filtrar para fora os erros e os dados revelam a verdade.

Eles ainda estão lutando com o efeito geodésico, não importa se tenha sido muito menor.

Assim será que todo esse esforço não se transformou em um grande desperdício de dinheiro, sem resultados claros?

SL, seu Cão-de-Guarda Aeroespacial

texto original em inglês:
http://www.scienceblog.com/cms/has-g...lop-15250.html

O satélite de Einstein
(em castelhano)
http://es.wikipedia.org/wiki/Gravity_Probe_B

Primeiros Resultados
(em castelhano)
http://www.astroseti.org/noticia_281...ty_probe_b.htm

[Paulo Guimaraes]

Interessante,
A compreensão da relatividade einsteniana para o homem comum é algo semelhante ao que foi para o homem antigo compreender que não há acima ou abaixo, porque a terra é redonda.
Para ele a ruptura do axioma do tempo, que deixa de ser uma verdade universal inconteste para ser relegado ao plano da inexistência, é deveras relutante em razão do que lhe diz os sentidos.
Mesmo assim, foi esse mesmo homem comum que chegou a este curioso entendimento:


O tempo não existe, apenas o movimento.
A matéria não existe, é gerada apenas pelo movimento.
O espaço não existe, é apenas onde se dá o movimento.
A energia não existe, é apenas o resultado do movimento.

Assim,

O nada se movimentou e criou o Universo!

Parabéns pelo tópico.

[Jonas Negreiros]

Grato, Paulo, pelos seus comentários.

Pelo menos ainda há o movimento. Pior será o dia que algum maluco provar que tudo é nada!

[s]
Jonas