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	Maio de 2000 Mensagens da Thread Bolinhas Elementares - Parte 1

O texto abaixo é parte do capítulo de um livro que escrevi em 1983 e publiquei em 1984.

Cap. 7: AS BOLINHAS ELEMENTARES

7.1 Introdução

Há quem diga que o elétron é uma partícula; há quem diga que o elétron é uma onda; e há quem diga que uma onda por vezes é uma partícula ou que uma partícula por vezes é uma onda. Eu não digo nada. Pudera! Não sou físico. Nem prestei juramento algum que me forçasse a acatar os dogmas de fé da física moderna. Posso imaginar os elétrons como bem o quiser. E, volta e meia, surpreendo-me imaginando-os a percorrer a cadeia de transporte de elétrons responsável pela fosforilação oxidativa. Sim, aquele conjunto de reações de oxidação e redução que nos fornece o ATP ou a energia necessária para que possamos continuar utilizando o pensamento.

Outras vezes imagino um fóton penetrando num elétron de uma molécula de clorofila e iniciando um processo que em nada me parece mais complexo do que o trabalho executado por milhares de formigas, a transportar os "quanta" verdes de energia para o seu lar; cada uma carregando não mais nem menos do que o estritamente necessário, dentro de suas possibilidades físicas e naturais.

Mas, por mais que tente, não consigo imaginar o elétron como uma nuvem, nem tão pouco como uma "bolinha" carregada com "frações" da unidade "indivisível" de carga elétrica; e muito menos transformar esta "bolinha" numa nuvem. Mas creio ter conseguido suprir esta minha incapacidade intelectiva criando uma imagem "concreta" para o elétron. E, às vezes, "meu elétron" até mesmo coaduna-se com as maravilhosas equações da física moderna; fato este que, não nego, quando constato chega a aumentar a frequência de meu pulso; até que, de volta ao estado normal de incredulidade científica, opto pela aceitação de tratar-se de mais uma das curiosas coincidências que ultimamente, e com tanta insistência, têm me aparecido. E sinto-me na obrigação de relatá-las na esperança de que alguém melhor preparado do que eu destrua esta imagem; sem, evidentemente, apoiar seus argumentos na aceitação de suposições outras ainda não definitivamente comprovadas; ou então, em erros decorrentes não da imagem criada em si mas da incapacidade óbvia que possuo em "vender o peixe" num mercado para mim de todo estranho.

Perdoe-me, o leitor, se ao relatar os frutos de minha imaginação aparento um entusiasmo acima do normal, denunciando uma crendice exagerada no que estiver pregando; bem como um descrédito acima do esperado em suposições outras incompatíveis com a minha lógica. Se me excedo na crítica a determinados argumentos é porque reconheço que é justamente neles que poderão ser encontradas as falhas da minha teoria; e, sinceramente, não faço com a finalidade de ferir ninguém mas sim de estimular um contragolpe capaz de abalar de vez com todas as minhas pretensões em desvendar a natureza íntima da matéria pela via que ora estou trilhando.

7.2 A Física de Partículas Elementares

Etimologicamente falando física significa natureza ou ciência das coisas naturais. Se considerarmos a natureza constituída exclusivamente por matéria em movimento, poderemos definir a física como a ciência que estuda a matéria, o movimento da matéria e as consequências deste movimento. A definição, ainda que materialista em sua forma, não é em sua essência. A matéria não se movimenta ao acaso mas em obediência a rígidos princípios. A procura destes princípios caracteriza o verdadeiro papel dos físicos. O porquê da obediência a estes princípios, se não para contestá-los ou unificá-los, escapa ao objetivo da física.

A física antiga preocupou-se com a busca por estes princípios; a física clássica, embora não os relegasse ao total desprezo, preocupou-se muito mais em explicar o movimento dos corpos materiais que impressionam nossos órgãos dos sentidos. Criou a "física dos sistemas físicos", entendendo-se por sistema físico "a parte do Universo cujos atributos perceptíveis pelos sentidos ou tornados perceptíveis por métodos experimentais, estão sob investigação". Foi mais além, admitindo a miniaturalização total destes sistemas; não se contentou com a conceituação relativa de ponto material de Newton mas extrapolou excessivamente este conceito admitindo a existência de uma física de "bolinhas" elementares que, tal e qual Terra e Lua, atraem-se mutuamente, obedecem a lei da inércia e originam forças de interação semelhantes àquelas que observamos no nosso dia-a-dia; com a única restrição de que não firam leis de conservação de entidades criadas para explicar fenômenos macroscópicos. Quase sempre são pontos materiais; como se um ponto ocupasse lugar no espaço!

Como as "bolinhas" recusaram-se a obedecer determinadas leis macroscópicas, a física clássica evoluiu para a física moderna; e esta nada mais é do que uma física de "bolinhas" com várias personalidades: ora comportam-se tal e qual as "bolinhas" clássicas; ora atravessam o "túnel espaço-tempo" evaporando-se aos olhos complascentes de um hipotético observador; e ora se inflamam e, tal e qual os fogos de artifício, cobrem os céus do submundo em que vivem, num espetáculo somente testemunhado por suas semelhantes.

Não sou contra a física de bolinhas elementares. Pelo contrário! Acho que é aí que residem os segredos da física macroscópica. Mas a metodologia seguida pelos físicos, tanto clássicos como modernos, na minha opinião está errada. Se nos guiarmos pela lógica suprema, concluiremos que as partículas elementares, ao se agruparem, o fazem de forma a que as leis macroscópicas experimentais sejam obedecidas. E, no entanto, o caminho que se segue é geralmente o oposto: admite-se que as partículas elementares obedecem às leis macroscópicas. Aceita-se "a priori" que um elétron repele eletricamente outro elétron, como se ele fosse uma partícula composta por micro-elétrons distribuídos por sua superfície (P. EKSTRON e D. WINELAND, El electrón aislado, Investigation y Ciencia, n. 49, 1980, p.67); e por ter massa, aceita-se que um elétron atraia gravitacionalmente outro elétron; e se estiver em movimento, criará um campo magnético, pois como uma corrente elétrica o faz, sua unidade elementar também fará. E, no entanto, nada se sabe sobre a gênese da gravitação, da eletricidade e do magnetismo. E ainda que alguns admitam uma origem comum para esses três fenômenos, não me lembro de ninguém que, para explicá-los, mentalizasse uma partícula que somente os originassem quando em conjunto com outras semelhantes.

Quando a regra mostra-se inadequada, aí sim, e somente aí, procura-se explicações outras, em geral baseadas em equações matemáticas, e não na natureza íntima da partícula, que justifiquem a aberração encontrada. E não foi de outra maneira que chegou-se à conclusão de que a massa do fóton em repouso é igual a zero, muito embora este repouso seja proibido pela mesma física que o define. Não foi também de outra maneira que chegou-se à conclusão de que o nêutron tem um momento magnético de "spin", muito embora não tenha carga elétrica, o que em termos de física clássica é bastante estranho; e em termos de física moderna é um efeito bastante incomodativo.

O "meu" elétron é uma bolinha. Mas não é uma bolinha entre aspas; não é um ponto material; não é uma bolinha simples. E por não ser simples, para obedecer a determinadas equações não precisa se transformar num ente complexo que ninguém sabe se é uma onda, uma nuvem, uma quimera; como também não se sabe quando voltará a ser simplesmente uma "bolinha". Sim! O "meu" elétron não é simples, mas não é tão nebuloso. É uma bolinha composta por outras bolinhas, mas não por micro-elétrons. Como também composto por bolinhas é o próton, o nêutron, o fóton, o neutrino, tudo enfim.

Roberto Belisário escreveu:

Belisário: Creio que é exatamente este o procedimento da Física atual: aceita-se as teorias que temos até as últimas consequências; quando não dá mais, então fazemos as alterações necessárias. É uma questão de método, ditada por uma, digamos assim, necessidade de ordem e de "sistematicidade" nas pesquisas científicas.

Não sei até que ponto isso possa ser bom para a ciência. Também não acredito nesta "ordem superimplícita" a condenar a criatividade inerente aos jovens "rebeldes" e a beneficiar uma política universitária em franca decadência; pois a evolução da ciência depende da boa orientação destes jovens "rebeldes". E quanto a isso, não preciso dizer mais nada pois que já foi dito por alguém muito mais sábio do que eu, de alguma forma vítima desta "ordem superimplícita", ainda que num contexto diferente:

E como já estou no fim de minha carreira, há um conselho que dou a vocês: não tenham medo, não só de levar pancada, mas também de expor suas idéias. Porque se tiverem medo, nunca poderão criar nada de original. É preciso que não tenham medo de dizer alguma coisa que possa ser considerada como erro. Porque tudo que é novo, aparece aos olhos antigos como coisa errada. É sempre nesta violação do que é considerado certo, que nasce o novo e há a criação. E este espírito deve ser redescoberto pela juventude brasileira.
[Mário Schemberg, 1984].

Belisário: Na verdade, é um tanto simplista dizer que a Física evolui exclusivamente por esses meios, principalmente nos dias de hoje: atualmente há muitas teorias com motivações "estéticas", principalmente na Física das Partículas. Por exemplo, estão procurando uma teoria que reúna todas as forças fundamentais, não porque haja uma exigência empírica para isso, mas simplesmente porque não se consegue conceber uma Natureza que funcione de uma forma diferente para cada espécie de interação.

É verdade. Mas ainda assim predomina a sistemática cômoda de privilegiar única e exclusivamente aquilo que funciona, em detrimento de uma infinidade de idéias novas que poderiam também funcionar. E é este comodismo acadêmico que me incomoda. Pois é graças a esse comodismo acadêmico que os departamentos se locupletam com medíocres a propalarem regras que têm, por única finalidade, a preservação do status quo a se justificar na manutenção de suas intocabilidades.

A física é importante para satisfazer meu "ego". A rebeldia que manifesto na física é importante como exemplo que procuro dar aos jovens universitários que ano a ano submeto a um treinamento (iniciação científica) que tem por finalidade nivelá-los aos privilegiados pelo sistema. E nem são estudantes de física e muito menos de medicina, mas de cerca de 30 outras áreas do conhecimento.

Belisário: Simplificações excessivas com o objetivo de tornar a idéia mais nítida ao leigo, mas que desembocam em resultados infelizes. Conheço físicos que cometem esse pecado regularmente.

Dentro do contexto em que essa idéia foi extraída, é possível que você esteja certo. Lembro no entanto que existem outras condições. Conheço cientistas médicos que cometem esse pecado conscientemente e por motivos espúrios, conforme apresentei recentemente aqui na ciencialist (thread: Filosofia da Ciencia; data: 16/04/00). E foram idéias publicadas inúmeras vezes, durante cerca de uma década, em revistas conceituadas e aceitas no mundo inteiro como dignas de crédito e a contar pontos para o que chamamos produtividade acadêmica. Enfim, o mundo é o que é e não o que gostaríamos que fosse.

Belisário: Obs.: Essas "bolinhas" de que seria composto o elétron, o fóton, etc... São elas também compostas por outras bolinhas, e assim por diante ad infinitum?

Não. Em minhas imagens de espírito existe também a idéia de átomo de Demócrito, único, indivisível e sem partes. Não é impossível que as "partículas que acompanham a luz" e os neutrinos sejam constituídas por um único átomo de Demócrito. Porém, por motivos outros e ainda não muito bem explorados, acho que não é impossível chegar à conclusão de que estas partículas sejam formadas por dois átomos de Demócrito acoplados tais como estrelas duplas. Dentre esses motivos residiria aquele de se o elétron realmente reage a um campo ou se ele é uma partícula dotada de autopropulsão e meramente orienta-se no campo a que está submetido. Não é fácil responder a essa pergunta, ainda que a primeira vista possa parecer por vezes simples, à luz da riqueza de experiências já efetuadas, por outras apoiada numa idéia ingênua e/ou absurda. O elétron seria, por esta visão, um verdadeiro aeroporto de fótons onde seria quase impossível ao neutrino aterrissar, ainda que pudesse decolar, tal como um helicóptero, que decola de maneira diferente do avião (90 graus de diferença). Lembro ainda que costumo chamar o neutrino por entropino, pois sua existência estaria intimamente relacionada ao que denominamos aumento de entropia do Universo.

Leandro Holanda escreveu:

Alberto escreveu:

Alberto: Não sei até que ponto isso possa ser bom para a ciência. Também não acredito nesta "ordem superimplícita" a condenar a criatividade inerente aos jovens "rebeldes" e a beneficiar uma política universitária em franca decadência; pois a evolução da ciência depende da boa orientação destes jovens "rebeldes".

Leandro: Vale a pena lembrar que Bohr, Heisemberg, entre outros TAMBÉM são rebeldes... imagine ousar negar a mecânica clássica para explicar fenômenos microscópicos!!!

E quem disse que não foram?

Leandro: Agora imagine Einstein, Poincaré, entre outros, ousando negar a mecânica clássica para explicar fenômenos macroscópicos !!!! Estes jovens foram os "rebeldes" de sua época que entraram em confronto com idéias clássicas na mente de seus professores e ousaram enxergar mais longe!!!

E onde estão os jovens rebeldes nascidos após 1920?

Leandro: Vemos o porque seu nome ficar na história da ciência: além de serem "rebeldes", tiveram as experiências confirmando suas idéias!

Tanto quanto Galileu, Boltzmann, Carlos Chagas e uma infinidade de outros cientistas que entraram para a história dos mártires da ciência. Descobriram o que era certo na época errada, ou numa época em que os medíocres dominavam a política universitária, coisa que acontece de tempos em tempos. É só ler Thomas Khun para constatar. Modifique apenas seu vocabulário: chame os "paradigmas" por dogmas, os "períodos de ciência normal" por períodos de decadência ou de marasmo e os "períodos revolucionários" por períodos de evolução da ciência. Agora pergunto: É certo isso? Se acha que sim, respeito sua posição, mas não concordo.

Na msg 4733 Roberto Belisário escreveu:

Alberto escreveu:

E onde estão os jovens rebeldes nascidos após 1920?

Belisário: Se isso ajudar em algo:
São rebeldes todos os que acreditaram na Teoria de Kaluza-Klein, depois das Cordas, depois Supercordas, e finalmente Teoria M, ...
São rebeldes todos os que acreditam na Teoria do Universo Inflacionário, entre os quais seu criador, Alan Guth. ...
Foi rebelde o norte-americano Murray Gell-Mann e todos os que acreditaram na sua teoria dos quarks ...

Sim, mas são todas rebeldias moderadas ou, até mesmo, consentidas ou permitidas, pois não ferem, e nem mesmo incomodam os paradigmas da moda. Não me parecem caracterizar um período revolucionário da física, pelo menos não no estilo daqueles provocados por:

1. Copérnico, Galileu, Newton, dentre outros;
2. Carnot, Mayer, Joule, dentre outros;
3. Ampère, Faraday, Maxwell, dentre outros;
4. Einstein, Lorentz, Poincaré, dentre outros;
5. Bohr, Heisenberg, Schrödinger, De Broglie, Einstein, dentre outros.

Esta é uma relação muito pequena de pessoas que realmente incomodaram os acadêmicos de sua era (e é essa uma das condições a caracterizar a rebeldia). E além desses, que perpetuaram seu nome na história, existe uma infinidade de outros que propuseram idéias que também iam contra os paradigmas da época e, como tais, foram criticadas, testadas e, por fim, abandonadas. Pode ser que eu me engane, mesmo porque é difícil obter uma visão temporal da era em que se vive, mas a esse respeito há uma frase de Einstein que não me sai da cabeça: Os físicos teóricos da nossa geração estão esperando o surgimento de uma nova base teórica para a Física.

Quantas gerações já se passaram desde então? E no entanto, estamos esperando, esperando, esperando... Até quando? Seria isso o período de ciência normal? Um período de espera? Mas esperar o quê? Com efeito, os paradigmas estão se acomodando mas... até quando? Será que os físicos não se dão conta de que há 40 anos eles eram muito mais importantes para a sociedade do que são hoje? Não vou recuar mais no tempo porque irão dizer que o prestígio relacionava-se à guerra. Mas há 40 anos existia apenas a guerra fria que não estava mais na mão dos físicos mas na dos políticos, generais e engenheiros. Pois hoje o que vejo é uma tecnologia em evolução e uma física estagnada e desprestigiada pela população. É possível que esteja enganado, mas é como vejo.

Belisário: O que eu vejo é que é muito mais fácil ser rebelde hoje do que antes de 1930. Pode não parecer, mas para mim é uma constatação preto-no-branco.

Em termos de rebeldia moderada, consentida ou permitida, pode ser que você tenha razão. Mas será que isso realmente pode ser chamado rebeldia?

Belisário: Além disso, rebeldia nem sempre implica em avanço. Eu tinha um colega no curso de Física que acreditava no éter (chegou a chamar seu cachorro de Éter!). Nunca conseguiu explicar satisfatoriamente como adequar o conceito de éter aos experimentos pós-Michelson-Morley, mas mesmo assim cria no éter. Sem dúvida era um rebelde. Mas um rebelde reacionário.

Pois esse é um preço que temos que pagar. Mas nem é tão caro assim! Estou propondo uma atitude popperiana. Estes indivíduos sequer conseguem sustentar um diálogo, quanto mais construir hipóteses falseáveis pela experimentação! O que mais existem são teorias alternativas a ressuscitar o éter. Algumas até interessantes. Por acaso fazem previsões falseáveis experimentalmente e com equipamentos que dispomos na atualidade? Se fizerem, que pelo menos sejam respeitados, ainda que afrontem os paradigmas vigentes.

Belisário: Paradigmas não são dogmas, não importa o que Kuhn tenha dito depois de seu livro principal. Sem paradigmas, os conceitos científicos caem numa situação anárquica. Caem no que Kuhn chamava de período pré-paradigmático, que, apesar de também poder ser chamado de científico (dependendo da forma como definimos Ciência), é bem diferente do que se entende por Ciência modernamente. Mas maus pensadores podem transformar paradigmas em dogmas, assim como podem transformar qualquer coisa em dogma.

Talvez precisássemos definir o que são bons ou maus pensadores. Ou vamos aceitar esta definição como um consenso ou paradigma? Mas aí cairíamos num raciocínio cíclico. Aliás, uma das críticas que se poderia fazer à teoria de Kuhn é justamente essa: Ele admite uma sociedade perfeita a se ajustar a sua filosofia.

Belisário: Períodos de ciência normal não são períodos de decadência ou marasmo; e nem todos os períodos de evolução correspondem aos períodos revolucionários. Kuhn deve ter revirado no túmulo por causa disso. Aliás, excesso de teorias revolucionárias indica justamente a existência de um período pré-paradigmático. A Ciência não avança apenas com teorias revolucionárias, e Kuhn enfatiza bem isso no seu livro.

Não obstante, ele chega a afirmar: "Somente quando os esforços de articulação fracassam é que os cientistas encontram o terceiro tipo de fenômeno: as anomalias reconhecidas, cujo traço característico é a sua recusa obstinada a serem assimiladas aos paradigmas existentes. Apenas esse último tipo de fenômeno faz surgir novas teorias." (cap. 8, p. 131 da edição de 1975 da Ed. Perspectiva)

Belisário: Ele enuncia diversas maneiras pelas quais a ciência pode progredir nos períodos de ciência normal: determinação de leis quantitativas usando o paradigma existente (ex.: leis empíricas sobre escoamento de fluidos); uso do paradigma existente para realizar pesquisa básica teórica ou experimental, ou mesmo novas tecnologias; verificação experimental de previsões do paradigma existente; estabelecimento de novas aplicações do paradigma; e o que Kuhn chama de "articulação do paradigma" no nível teórico, que é a sua clarificação por meio de diferentes formulações (ex.: as mecânica analítica de Lagrange e outros). Todas essas coisas são exemplos de avanços científicos que ocorrem tipicamente em períodos de ciência normal. O capítulo 2 de "A estrutura das revoluções científicas" ("A natureza da ciência normal") detalha como a ciência normal avança.

Qualquer teoria passa por essas etapas, independentemente dela ser aceita como teoria da moda ou não. O problema, a meu ver, não está na maneira como uma idéia evolui mas se o progresso da ciência implica necessariamente na adoção de modismos.

Resposta à msg 4744:

Sinceramente, eu gostaria muito que você estivesse certo e que tudo o que penso a respeito, e disse nessa thread, fosse apenas um conjunto de imagens de espírito, produto da minha imaginação e sem significado algum. Porém, num espaço-tempo um pouco diferente do seu, não foi essa a imagem que fiz da realidade da universidade brasileira e/ou internacional. Também não é impossível que eu esteja a procurar erros em universidades do exterior na tentativa de justificar para mim mesmo falácias aqui cometidas por colegas acadêmicos e ex-professores. E, sob esse aspecto, percebo que é muito fácil botar a culpa no Thomas Khun mesmo porque, e cá entre nós, a filosofia dele não é lá essas coisas. Eu sei que você não vai concordar com essa última colocação mas é o que penso.

É fácil adaptar-se ao sistema. Difícil é ser rebelde pois quem nada contra a correnteza morre afogado. 'Felizmente sou um cientista amador e posso me dar ao luxo de ser herege pois nada do que escrevo poderá voltar-se contra mim. Luto por aqueles que não tiveram esse privilégio, e são tantos... Fico feliz ao ouvir de você que a física da Unicamp adota posturas outras; parece-me que você e o André não estão lá por puro acaso.

Belisário: P.S. - Você não dorme, não, homem? :))

Meu fuso horário é oriental, não sei se da Índia ou da China, ou quem sabe de algum lugar do pacífico. Quando você enviou esta msg eu ainda estava acordado. Respondi a msg, guardei-a na pasta rascunho e fui jantar. Creio que adquiri esse vício nos 9 anos que trabalhei em terapia intensiva. Aliás, foi nesses plantões que comecei a me interessar pela física tanto quanto a refletir sob o nosso papel no Universo.

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