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Diálogos Ciencialist

 
 

Novembro de 2001

Mensagens da Thread


Calor específico e física clássica

 

msg11937
De: Sergio M. M. Taborda
Data: 22/11/01
Alberto: Perceba então que para ser contra a mecânica quântica eu nem precisaria conhecer a mecânica quântica, seria suficiente conhecer o terreno onde ela foi construída.

Yoohhh... ai é que o ponto bate. Convido-te a olhar o site (de químicos) sobre MQ A Brief Review of Elementary Quantum Chemistry. Lá tem os postulados da Mecânica Quântica de Hoje. Não uma qq mecânica quântica.

Eu gostaria que me dissesses qual daqueles não se pode aceitar classicamente. O ponto fulcral do meu mail anterior, era que o teste dos resultados não é o teste da idéia, e vice-versa. Daqui que isso que dizes de "nem precisaria conhecer a mecânica quântica, seria suficiente conhecer o terreno onde ela foi construída, "não é sequer um principio lógico.

Alberto: Mesmo porque, os fluidos biológicos não são, via de regra, fluidos newtonianos (no sentido em que não se sujeitam às simplificações newtonianas).

Não entendi o que queres dizer com isto. A Mecânica de Fluidos pode ser clássica e relativista. Falando da Clássica, ela assenta nas leis de Newton. Portanto, de que simplificações falas que não se podem usar? (Os fluidos biológicos são descritos por mecânica relativista de fluidos?)

Sergio: Espero pelo dia em que um ET qq nos dirá que eles tem outro modelo diferente. Igualmente "bom" do ponto de vista das previsões.

Alberto: Sim, mas certamente esse ET, caso mais evoluído cientificamente do que nós, não deverá ter um modelo de Universo a ignorar a existência do átomo de Dalton.

Sergio: Estás a supor que ele percorreria os mesmos passos que a humanidade percorreu.
Alberto: Não, mas estou a supor que ele chegaria à mesma realidade a que chegamos, independentemente dos passos que viesse a dar.

A realidade a que chegamos é uma realidade física. Esta realidade física é construída (o constructo máximo) por nós. Quer fisicamente, sociologicamente e historicamente, num sistema complexo. Portanto, dizer que eles construiriam a mesma realidade física é ser muito optimista. Pq nenhum de nós construirá a realidade como ela é.

Alberto: Mesmo porque podemos chegar ao atomismo por uma infinidade de experiências diferentes, e nenhuma chega a negar a outra em seus fundamentos.

A questão era exactamente, que embora possamos chegar lá de diversas formas, nós não temos de necessariamente passar por ela.

Alberto: A realidade de hoje não é a mesma de ontem nem será a mesma do amanhã.

Sergio: A realidade física não. Mas a realidade pura, essa é imutável. Se não o fosse era inútil tentar procurá-la.
Alberto: Bem, então concordas comigo que podemos pelo menos tentar procurá-la. Mas... a quem cabe procurá-la? Apenas os filósofos? Porque não os físicos?

A todos, não? quem pode ser físico sem ser filósofo? risos

Alberto: Por outro lado, para dizermos se uma teoria dá ou não melhores resultados do que outra, precisamos testar as duas.

concerteza.

Alberto: Ora, mas como comparar resultados de testes entre duas teorias numa comunidade física que adota o regime do partido único, ou do Partidão?

Mas isso é um problema de ciência? Não é acaso um problema de sociedade? De política e de cabeça-dura de pessoas mal-educadas? Então não é cientificamente que vamos mudar isso. Então a física barata (se diz isso ai?) é feita matematicamente. E por isso a importância actual da matemática. A importância excessiva... mas quando estão em jogo muitos $$ para fazer a experiência final é bom que se espere poder convencer os investidores com alguma coisa.

Alberto: Meu limite é a verdade, a realidade. Qual seria o teu limite, se é que, de facto, assumes essa posição?

Sergio: Eu não assumo uma posição de limite; mas de comparação. Eu espero que por comparação eu ache o limite sem saber qual ele é. [conheces o método dos quadrados mínimos?]
Alberto: Já utilizei esse método para calcular limites. risos

Ora ai está o que eu queria dizer.

Sergio: Se a física newtoniana está bem estabelecida. Então agora, como evolui a ciência? Ela deve procurar o q? Usar a Física de Newton em todos os casos e procurar um onde não dê certo?
Alberto: Este foi o grande erro cometido por alguns físicos do século XIX, o de achar que a física newtoniana estava bem estabelecida. Não, a física newtoniana ainda é, até hoje, uma teoria incompleta

Hei!, foste tu que no mail anterior me disseste que ela estava bem estabelecida, quando eu pedi um exemplo de algo "bem estabelecido". Agora dizes que não está.... Que não há nada bem estabelecido, já eu sabia, e por isso eu fiz a pergunta. Contudo tu dás-me duas respostas diferentes icon

Alberto: Ou seja, os físicos do século XIX não se deram conta de que a física newtoniana era uma teoria incompleta; e os físicos do século XX tentaram completá-la despersonalizando-a totalmente. MQ e TR refletem essa despersonalização.

Entre as duas a MQ não se afasta dos princípios simples: como sejam a não contracção/dilatação das coisas... Curiosamente, a MQ de De Broglie nasce da construção a TR. Estranho. E mais estranho ainda quando vemos que elas são "matematicamente" incompatíveis. Já para não dizes ideologicamente.

No meio desta história Dirac lá conseguir sacar do mar as anti-partículas... Fantástico.

Sergio: Mas nunca me disseram que em Mecânica Clássica se consideravam casos em que não se desprezasse a não instantaneidade da acção.
Alberto: Mas, por incrível que pareça, nunca dizem isso para ninguém. Não obstante, todos os grandes físicos sabem que a física clássica newtoniana não assume a ação a distância como instantânea.

Não. Eu não me devo ter explicado. Não é mostrado nenhum problema em que se tome em consideração a velocidade finita da acção. Ou seja, não aparece o facto k em lado nenhum.

Alberto: Newton simplesmente utilizou-se de uma aproximação válida para a resolução de problemas que o preocuparam na época, mas não generalizou essa aproximação.

Ora exactamente... então , a física que ele fez, é a física de Newton. E dentro da física que ele fez, ele assume a instantanedade. Ainda que em aproximação.

Alberto: Quando os matemáticos criaram os demais formalismos, continuaram a efetuar a aproximação preconizada por Newton, e que dá certo na grande maioria dos casos. Mesmo porque, isso simplifica sobremaneira o formalismo (não creio que, do contrário, a coisa se resolvesse apenas com a introdução de um fator k, como você propõe).

Olhando para http://world.std.com/~sweetser/quaternions/qindex/qindex.html a coisa parece bem simples de matematizar. E o curioso é ver a diferença entre a mat. da Relatividade e da MQ. Intrinsecamente diferentes (por 1 sinal risos)

Alberto: O problema é que em determinadas condições a aproximação não se justifica, e percebe-se que as coisas se complicam bastante.

Mas Newton não deu nenhum deles. Ou deu?

Alberto: Nestes casos em que o problema não dá certo, ninguém quer assumir o erro e dizem então que o erro foi cometido por Newton. E a partir daí começam a enganar os jovens e a prepará-los para a lavagem cerebral que será completada com a apresentação da física moderna.

Eu pensava que era um bocado o inverso. Ou seja, Quando não podermos desprezar o valor finito da acção então usamos esta teoria (que tem um factor k) Esta teoria resume-se à anterior se k = infinto. tal como seria de esperar.

Sergio: Existem os potencias retardados, é certo. Mas eles baseiam-se na velocidade finita da luz, e não da informação. O postulado que a velocidade da luz é a velocidade da informação é de Eisntein.
Alberto: Mas estou me referindo a potencial gravitacional e a física clássica. A física clássica não nega mas também não apóia-se nas idéias de ondas eletromagnéticas e muito menos de ondas gravitacionais. Por outro lado, velocidade da informação é algo extremamente variável: som, internet, luz, ondas aquáticas, campos gravitacionais, correio, sexo etc, tudo isso transporta informação.

Informação física. A informação física pode ser expressa de muitas formas, mas basicamente se resume a diferenças que se deslocam.

Alberto: A teoria da relatividade de Einstein a rigor deveria ser chamada teoria do absolutismo, pois não existe nada mais absoluto do que a velocidade c da luz, ou a velocidade máxima da informação, se quiser. Aliás, Einstein deu-se conta disso e, após a apresentação da mesma, tentou proclamar a teoria como teoria dos invariantes, nome esse que não vingou.

Pois. A história nos diz isso. Mas quantos o sabem? Por isso dizer que Einstein matou o ref absoluto de Newton é estranho...dado que ele exactamente estabelece qual é o ref absoluto... Mais uma vez o escândalo mediático da sociedade a dar cartas... a expressão "tempo e espaço relativo" vende muito mais... "tudo é relativo" diziam...

Alberto: Consigo então, com um único campo vetorial A (ou, de maneira equivalente, com um campo escalar f) dizer que os efeitos elétricos seriam consequentes à aplicação do translacional sobre A

Com um único campo explicas o efeito electrico. E olhando bem, nem precisas de falar de electrões, mas desse campo. Então tudo isto é uma teoria de campo. E é exactamente igual à de Maxwell sobre o aspecto daquilo que é o objecto do estudo. O Campo. Então estás a usar a mesma "mecânica dos fluidos" que ele. E eu me pergunto se não era suposto, não ser assim...

Alberto: Gosto não se discute. Mas daí a dizer que a MQ tem sido útil para alguma coisa vai uma distância muito grande.

Sergio: Não entendo. Então ela não foi útil para saber os valores energéticos, os níveis orbitais, e toda essa tralha, dos átomos? Acaso a química de hoje não é entendia com base nessa! física? Se não for assim, fui mais uma vez enganado...
Alberto: Deixo a resposta para os químicos. A maioria dos que conheci utilizam algoritmos sem saberem exatamente o que estão fazendo, ao contrário dos físicos que aparentam saber o que estão fazendo mas não conseguem convencer ninguém dessa "verdade". Na realidade, o que existem são espectros explicáveis por essa ou aquela teoria. Se explicar através de gnomos é ser útil, então não está mais aqui quem falou. Mas que se deixe bem claro, especialmente para os jovens universitários, que esta seria a única virtude comprovada da MQ. E que se apontem também as suas falhas e que são muitas.

A única? Então e as anti partículas? Já agora, qual é visão clássica, disso? (partículas- anti partículas)

Sergio: Sim, muito bem. então onde na perspectiva de Newton entra a velocidade máxima da informação.

Alberto: Não existe uma velocidade máxima no sentido relativístico (de Einstein) que se dá ao termo. (...)

Sergio: Tudo isso é muito certo, mas não respondeste à pergunta.
Alberto: Como não? "Não existe uma velocidade máxima no sentido relativístico (de Einstein) que se dá ao termo."

Mas eu não disse que tinha de ser nesse sentido. Eu falei em velocidade máxima da informação. No sentido de velocidade finita.

Onde, no trabalho de Newton ele usou isso?

Se nunca usou, pq não podemos dizer que a física feita de Newton assume a velocidade infinita? Embora ele sendo consciente de ser finita, ele nunca usou isso em lado nenhum. E do ponto de vista do observador, a física dele não trata esse aspecto da realidade, que ele mesmo, sabia existir. Então a teoria era incompleta pq ele próprio a fez assim.

Alberto: Em outro sentido, depende do tipo de informação, da fonte e do observador. Por exemplo, o som propaga-se em nossa atmosfera em 340 m/s. Para quem estiver em repouso na Terra, essa é a velocidade máxima do som no local especificado (aliás, localmente falando é a única e, portanto, é meio sem sentido falar-se em máxima).

Noto que essa velocidade depende do meio. Pois, mas a da luz tb (permitividade electrica e magnética). A mesma dependência existe para ambas.

Quanto mais perturbações existirem no meio, menor será a velocidade. então num meio sem perturbação alguma ela será máxima. No caso da luz esse máximo dá-se no vácuo. E é isto o principio de máximo da velocidade da luz.

Mas como dizes o problema não é ser máximo, mas ser invariante.

Alberto: Por outro lado, se você me perguntar qual é a velocidade com que uma partícula, presente num meio que transporta o som, emite a informação que fará a sua vizinha mais próxima entrar em vibração, aí sim diria que será algo da ordem de c. Seria esta o que chamas velocidade de informação?

Sim. Algo desse tipo. O exemplo mais simples é este. Duas cargas, separadas por uma distância d. Em certo instante, uma move-se e volta ao ponto em que estava, num movimento "rápido". Como é que a outra partícula sente, se sentir, essa mudança de posição da primeira carga? Pelo transporte de informação. A informação é então criada pela alteração do estado presente / estacionário do sistema. A questão para Einstein, foi: E por onde se propaga a informação que liga as cargas? Pelo campo electromagnético. Então esse pequeno "ups" de uma carga, cria uma perturbação no campo. Essa perturbação propaga-se à velocidade do campo EM, nesse meio, até à 2ª carga. Pelas eq de Maxwell essa "perturbação" é um fotão. E dai a mediação electomagnética é feita por fotões. E pelas mesmas eq essa velocidade é constante qq que seja o caso. E então c é invariante.

Tudo isto é muito clássico a meu ver. Ou não?

O problema está nas eq de Maxwel... mas elas derivam de trabalhos experimentais de muita gente. Então, pq duvidar delas?

Alberto: E quero crer que este "espírito da matéria" possua uma velocidade a submeter-se à relatividade galileana e, portanto, sem velocidade máxima absoluta (independente do referencial). Foi isso que pretendi dizer com "Não existe uma velocidade máxima no sentido relativístico (de Einstein) que se dá ao termo."

As eq de Maxwell dizem que sim... o pensamento por detrás é puramente clássico. [isto é como jesus. Ele não era cristão, era judeu. Einstein não era um físico moderno, era um físico newtoniano. Idem Maxwell e todos]

Alberto: No caso da vara eu não tenho a menor idéia, pois o problema existe na tua cabeça, não na minha, e não tenho os detalhes do que você está realmente imaginando.

Sergio: Bom, uma vara não é assim tão difícil de imaginar... risos e ela rodando inclinada de um angulo em torno de um eixo, tb não. Não ha mais detalhes.
Alberto: Sim, mas você está imaginando a existência de uma vara inacessível a qualquer observação que não seja a da sua sombra. Você está me "proibindo" de examinar a vara por outras experiências que não aquela que apenas mostra a sua sombra.

Sim. Estou impedindo nessa situação. A forma de aceder aos átomos é via campo magnético. (o que implica em direcção privilegiada e em 'sombra') Mas se me deres um "sonar" para átomos, eu aceito...onde está ele?

Alberto: Não é a natureza que está me impondo limites, logo o problema não é físico e sim matemático.

Ao contrário. É um problema de Observação. Portanto físico.

Alberto: No caso do átomo também. Numa experiência eles mostram o que estaria a justificar a idéia de vibrações (espectro da luz emitida) e, talvez, o análogo à sombra; em outra experiência mostram algo mais e a justificar que o átomo tem um núcleo e uma eletrosfera (experiência de Rutherford). A partir daí poder-se-ia construir um modelo a se utilizar também das experiências do eletromagnetismo macroscópico e a justificarem a estabilidade dos elétrons na eletrosfera através de órbitas. Mas existe ainda uma outra experiência a mostrar que se todas as anteriores forem verdadeiras (ou seja, se o elétron for realmente uma carga elétrica), o elétron deveria irradiar energia, o que comprova-se experimentalmente não ocorrer.

Eu não vejo pq ele o tenha de fazer. Donde ele tirava essa energia? Hoje eu me lembrei que fiz uma experiência com um canhão de electões e umas bobines de Helmoltz. E lembrei-me que tínhamos uma globo de vidro com gás lá dentro para podermos observar o percurso dos electrões. Fiquei a saber que experimentalmente isso era necessário pq os electões só por si, não irradiariam.

Ou não irradiariam no campo visível. A duvida nascida aqui, fica até eu encontrar qual seria o c.d.o da suposta radiação emitida pelo electrão.Alguém sabe? risos

Alberto: Que fazer então? Continuar com a idéia de vibrações? Aceitar as órbitas permitidas?

Que tal matar essa teoria que diz que ele irradia? Foi o que Bohr fez. Embora como um postulado.

Sergio: Esta é sim, uma indeterminação, i.e. não se pode determinar, calcular, saber.
Alberto: Eu sabia que íamos chegar no Heisenberg risos

Pois. Era isso que eu queria mostrar. É que não se trata do principio de Heisenberg. o principio de Heisenberg deriva da matemática da TF. Este principio que tentei demonstrar nasce da impossibilidade tecnica de "ver todas as direcções" Os dois se conjugam na MQ. Contudo um é artificial, é matemático. O outro é um problema físico de medição experimental.

E por isto, não ha problema epistemológico nenhum. Era este o assunto que permeava os primeiro mails e que eu tentei ilustrar com o exemplo da vara (onde não se usa TF)

Sergio: Contudo todos sabemos que aquelas sombras existem. Donde não há real indeterminação, mas incerteza. O método de medida não é bom para isso.
Alberto: Eu ainda acho que existe uma meia-cegueira ou meia-proibição.

Existe meia-cegueira, e não meia-proibição. São coisas diferentes. É isso que gostaria de explicar.

Alberto: Você está me proibindo de olhar o movimento da vara e apresentando-me apenas a sua sombra.

Eu não estou. O método experimental usado está. Me encontre outro e serei todo ouvidos risos

Alberto: No caso do átomo a natureza tem se mostrado mais generosa. O motivo da incerteza de Heisenberg, a meu ver é outro e não está relacionado a proibições naturais mas a supostas interações entre o aparelho de medida e o objeto de estudo.

Não o principio de Heisenberg (que é matemático e deriva das TF), mas apenas e só um problema experimental.

Alberto: Ou seja, Heisenberg assumiu que a posição de uma partícula somente podia ser determinada através de um choque dessa com outra, seguido da observação de propriedades da segunda partícula.

Nada disso é necessário para deduzir o principio de Heisenberg. Ele é matemático. Não precisa nem de partículas, nem de choques, ...nem de nós risos

Se precisasse, então seria físico. E ai terias razão. Mas não é. E ai o que dizes dele, perde o sentido.


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