Ensaios sobre Filosofia e Ciência Orientais
4 — O Elétron segundo Lao Tse
Capítulo 23 do Livro
Confesso que blefei
Física Antiga x Moderna
1987
1 Porque Lao Tse? (texto atualizado em julho/99)
Não me consta que Lao-Tse, ou mesmo qualquer outro pensador antigo, hovesse conhecido, ou ainda imaginado, a existência do elétron. No entanto, muitos dentre os que entendem um pouco de eletromagnetismo clássico ficarão surpresos ao conhecerem a iniologia; e mais ainda ao saber que suas raízes têm, pelo menos, cinco milênios. É possível que a bússola não tenha sido descoberta no oriente por puro acaso geográfico.
Há mais ou menos um ano (esse texto foi escrito em 1985 e, portanto, estou me referindo a algo acontecido em 1984) mostrei, para uma pequena platéia de um curso que ministrei, detalhes da iniologia. Queria, meramente, enfatizar aparentes incongruências com a lei da gravitação e, em particular, com a afirmação de que "matéria atrai matéria". Durante o curso, e motivado pelo interesse despertado, acabei por me aperceber da forte analogia existente entre a iniologia e o magnetismo elementar. E foi assim que, de uma forma que para mim pareceu fantástica, conclui que qualquer um que conhecesse algumas leis do eletromagnetismo clássico e os teoremas do princípio unificante, que axiomatizam a iniologia, teria condições de conceber uma imagem para o elétron. Tratava-se de uma imagem grosseira, porém com muito mais detalhes do que qualquer coisa até então descrita sobre o tema nos livros de física.
Alguns meses atrás (em 1983-4), e por vias totalmente diversas, eu havia concebido a estrutura fina e a dinâmica do que supus ser um elétron. E ainda que esta imagem contivesse muitos mais detalhes (dentre os quais cheguei a desprezar alguns, nos anos que se seguiram), as duas imagens se superpunham.
Não tenho dúvidas de que estas imagens encerram muito de verdade. Como também não tenho dúvidas de que Fou-Hi, Confúcio, Lao-Tse, Ohsawa ou qualquer outro que se preocupasse com o problema e tivesse conhecimentos rudimentares de iniologia e de efeitos de uma corrente elétrica, poderia chegar às conclusões a que cheguei.
Porque então Lao-Tse? Ora, porque é um nome simpático, soa bem e corresponde a uma era importante para a iniologia. Confesso que ao dar nomes aos capítulos procuro não apenas retratar o conteúdo a ser descrito mas também causar impacto. A esse respeito, lembro-me que há dois anos (provavelmente em 1983) assisti a uma conferência do professor José Leite Lopes no Instituto de Física da USP. O título era mais ou menos este: "A física de Parmênides a Einstein". Porque Parmênides? O mestre esclareceu logo de início. Gostei da justificativa e não tive receio em imitá-lo.
2 A Corrente Elétrica
A corrente elétrica foi primeiramente observada em tecidos vivos por Galvani, em 1791. Em 1820 eram conhecidos bastante detalhes, ainda que não se soubesse o que exatamente trafegava por um fio condutor. Os físicos da época já haviam percebido a existência de uma direção (ou melhor, de um sentido) para a corrente. Notem que o próprio nome significa algo que corre de um lugar para outro.
Ampère foi o primeiro a bem definir os efeitos de uma corrente elétrica sobre outra corrente. Dois fios condutores, colocados próximos um do outro, exercem forças entre sí quando por ambos passa uma corrente elétrica. Esta força tem características qualitativas e quantitativas próprias que em conjunto constituem a lei de Ampère. Digna de nota foi a verificação que estas relações são idênticas às observadas entre dois imãs: se as correntes forem paralelas, atrair-se-ão, tal como o polo norte de um imã e o polo sul de outro; se as correntes forem antiparalelas, repelir-se-ão, tal como os polos iguais de dois imãs.
A figura 1 mostra esses efeitos. Trata-se, no entanto, de uma figura meramente representacional, pois não corresponde a uma realidade morfo-funcional. Se girarmos um dos fios condutores de 180° em torno de seu próprio eixo, não conseguiremos inverter os polos, como ocorreria com um imã. Por outro lado, se o eixo de giro for perpendicular ao plano da tela do monitor, isto equivalerá à alteração do sentido da corrente; e aí sim teremos a inversão da polaridade; isto é equivalente a passar da figura 1a para 1b.
Não resta dúvida que estamos aqui frente a mais um desafio concernente à polarização espacial.
3 A Polarização Magnética
Porque ao girarmos um fio condutor em torno de seu eixo não observamos modificações nos efeitos externos? Porque em determinadas condições um condutor assemelha-se a um imã mas, sob este aspecto, é diferente?
A explicação para este fenômeno parece ser bastante óbvia: Existiria alguma coisa responsável por estes efeitos e que está girando no interior do fio condutor. Esta alguma coisa poderia ser um fluido em turbulência rotacional ou, então, uma onda helicoidal;
ou poderia ser também um conjunto de partículas que giram num sentido específico; ou seja, partículas dotadas de um giro clássico.
Num corte transversal da figura 1 esta alguma coisa seria representada como mostrado na figura 2 ao lado. Por aí se vê que a rotação do fio em torno de seu eixo não deve alterar em nada a dinâmica funcional; desde que esta rotação seja discreta em relação à rotação interna. Os termos yin e yang podem ser pensados como polos magnéticos norte e sul da corrente elétrica.
Pelo visto, a lei de Ampère tanto pode originar uma interpretação ondulátória quanto corpuscular para a corrente elétrica. Porém, se admitirmos que o elétron é um corpúsculo, e se quisermos permanecer coerentes tanto com a iniologia quanto com a lei de Ampère, deveremos assumí-lo como tendo um formato concordante com aquele apresentado na figura 3.
Tem-se aí uma representação grosseira para o elétron, sem detalhes de sua estrutura interna.
Podemos ir além pois conhecemos hoje muito mais sobre eletricidade e magnetismo e/ou sobre o comportamento de elétrons do que o que é admitido pela lei de Ampère. Mas vejam que no mais baixo nível de representacionismo percebemos que a física clássica evoluiu muito menos do que poderia ter evoluído nestes últimos duzentos anos, desde a descoberta da corrente elétrica. Até hoje ninguém conseguiu estabelecer uma imagem para o elétron, pois mais pobre que fosse, que se coadunasse com uma qualquer das leis do eletromagnetismo. Pois se o elétron for um corpúsculo, e não há porque se duvidar disto, o elétron segundo Lao-Tse apresentado na figura 3 explica, de forma incontestável, as quatro leis de Maxwell. E, se dermos asas à imaginação, entenderemos até mesmo porque a teoria eletromagnética da luz, de Maxwell, é matematicamente correta e fisicamente falsa.
4 A Polarização Elétrica
É estranho pensar que uma mesma partícula possa ter dois polos elétricos. Porém a esta altura o leitor já deverá ter percebido que, a ser verdadeira a lei de Ampère, mais estranho, se não absurdo, é admitir que o elétron é uma partícula idêntica em todas as direções. Ou seja, se ele for dotado de giro, como mostrado na figura 3, podemos também dizer que ele tem uma frente e um dorso. E ao participar de uma corrente elétrica orienta-se tal e qual um automóvel numa estrada onde não seja permitida a utilização da marcha-a-ré.
Que nome dar a essas regiões, frente e dorso, que orientam-se num campo elétrico? Que outro nome poderemos dar que não polos elétricos? Direi então que a frente é o polo negativo, pois estamos falando de elétrons; e o dorso é o polo positivo. Por incrível que pareça, o elétron tem um polo positivo; e isto é uma consequência imediata da lei de Ampère e do fato de o aceitarmos como sendo um corpúsculo. Por outro lado, se o aceitarmos como onda, ainda assim poderemos dizer que esta onda deve ter uma cauda positiva.
O fato do elétron ter um dorso positivo não significa que ele gera um campo elétrico positivo. O que podemos dizer, sem receio de errar, é que o elétron não gera um campo coulombiano, tal e qual uma carga elétrica macroscópica comum. Não vou entrar em detalhes sobre o que seria este campo de um elétron mas não posso deixar de chamar a atenção para o fato de o elétron, quando num campo elétrico, além de sofrer a ação de um campo de força, sofre também uma ação destinada a orientá-lo espacialmente, um campo de torque, a manifestar-se como indução.
5 A Força Magnética
Dois elétrons livres no espaço e próximos um do outro, tendem a se equilibrar dinamicamente. Cada um estará sujeito à ação do campo de torque do outro, sofrendo assim um meio giro, tal que um deles
mostre o polo negativo para o polo positivo do outro. Este efeito assemelha-se, sob certos aspectos, àquele observado com duas bússolas quando colocamos uma no campo magnético da outra. Numa corrente elétrica também observamos este efeito, ainda que exista aqui um caráter direcional mais importante: a diferença de potencial do circuito.
A força magnética que surge entre duas correntes elétricas é conseqüência da somatória dos torques orientacionais. A figura 4 mostra como dois elétrons de uma corrente elétrica agem sobre um elétron de outra corrente. Graças à simetria do sistema, o efeito resultante é uma atração dos fios condutores. A essa força resultante dá-se o nome de força magnética.
6 Um Elétron Não É Como Um Carro
Concordo com James Trefil quando afirma que o elétron não é como um carro. Mas é muito parecido. Além de transportar passageiros (os fótons), o elétron tem uma frente, uma traseira, e tem lados. Anda em estradas (fios condutores) e tem faróis dianteiros que emitem informações motoras; tem também faróis traseiros que também emitem informações. Tem ainda espelhos retrovisores que captam mensagens emitidas por outros elétrons. Mas há duas diferenças importantes: Uma delas é que o elétron, em condições normais, é incapaz de dar a marcha-a-ré; e outra é que em determinados meios o elétron voa. Nestas condições é mais parecido com um avião, chegando a dar-nos a impressão de que está dotado de turbinas propulsoras. E é capaz de seguir uma rota comercial desde que haja uma diferença de potencial; e ao chegar a seu destino, entra em órbita em torno de um núcleo atômico, ao mesmo tempo em que vai lançando os passageiros (fótons).
Sob certos aspectos o elétron pode ser também comparado a um aeroporto. Nestas condições as aeronaves são os fótons. Creio que Newton nunca falou sobre isto porque não conhecia aviões e tão pouco elétrons. Mas chegou próximo a isso ao dizer:
Não são os corpos sólidos e a luz convertíveis entre sí, e não podem os corpos receber muito de sua atividade das partículas de luz, que entram em sua composição?
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