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Msg email 3
De: Alberto Mesquita Filho
Para: Manuel Bulcão
Assunto: Re: O Tempo Proprio do Foton
Data: Terça-feira, 19 de Setembro de 2000

Manuel: Em sua resposta ao meu e-mail "A Rapidez do Tempo" você afirmou que a expressão "tempo próprio do fóton", por mim utilizada, soa-lhe como algo desprovido de sentido.

Olá Manuel

Talvez eu tenha me expressado errado. O que soa-me sem sentido é o "tempo próprio" dos relativistas, mas isto quando raciocino em função de minhas teorias. E foi por isso que afirmei que "deixaria qualquer consideração a cargo dos relativistas". Como você está se apoiando na teoria da relatividade, que é a mais aceita na atualidade, creio que seu raciocínio sob certos aspectos está correto. A única esquisitice é que você levou o referencial para a condição limite, qual seja, a velocidade da luz. Nada contra essa extrapolação, mas chegamos a uma singularidade em termos de tempo.

Existe ainda uma segunda esquisitice e esta talvez um ou outro relativista possa lhe contestar a respeito, qual seja, é impossível alcançar a velocidade da luz pelos postulados de Einstein. Ou seja, se viajarmos, numa nave espacial, e "não num fóton", à velocidade da luz, ainda assim a luz fugirá de nós na velocidade da luz. Jamais conseguiremos acompanhar um fóton. Assim, não há como colocar um relógio lado a lado com um fóton, no sentido de contabilizarmos o tempo neste referencial proibido. Sob esse aspecto a expressão "tempo próprio do fóton" soaria como sem sentido até mesmo para um relativista, mas por motivo diferente.

Manuel: Sou um leigo em física moderna.

E eu sou um contestador da física moderna, logo não sou a pessoa ideal para falar sobre a mesma. Não obstante, estou à disposição para quaisquer comentários, dentro do que me for possível, e prometo efetuá-los sem preconceitos nem paixão, ainda que com descrédito.

Manuel: Afinal, Hawking certa vez disse que, até hoje, são poucos os físicos que têm uma compreensão satisfatória da Teoria da Relatividade. Imagine, então, a minha compreensão.

Creio que ele estava referindo-se à Relatividade Geral, aquela que estuda a curvatura do espaço. A relatividade que define o tempo próprio é a Relatividade Restrita, e essa, ainda que vá contra o senso comum, não é tão complicada.

Manuel: Sobre a expressão "tempo próprio do fóton", vou tentar explicá-la: pelo que eu entendo da teoria da relatividade, o tempo e o espaço são relativos à posição gravitacional e à velocidade dos entes físicos (que podem ser um cometa, um observador consciente, um relógio, outro qualquer instrumento de medida, um átomo, uma partícula subatômica, um "fóton", etc.)

Sim. No caso de campos gravitacionais seria necessária a utilização da Relatividade Geral, que é bem mais complicada. Nos demais a Relatividade Restrita é suficiente. Fica-me a dúvida se um fóton serviria como relógio em seu próprio referencial, como é o caso dos mésons. Podemos, por exemplo, utilizar o tempo que um fóton leva para ir de uma posição a outra, mas essas posições são lidas em nosso referencial e não no referencial do fóton. Logo o tempo medido é o tempo apropriado ao referencial do laboratório, e não seria diferente daquele medido por outro relógio comum (provavelmente seria mais preciso, mas não mais do que isso). Mesmo em teoria não sei se um fóton se prestaria a medir o tempo em seu próprio referencial, pois ele deveria apresentar algum movimento do tipo oscilatório, ou de giro, etc. Se pensarmos em termos de onda, e se estivéssemos acompanhando esta onda (o que pelos postulados da teoria seria impossível), na realidade não haveria o que medir, pois a onda "estaria" em repouso (estaríamos, por exemplo, sentado em cima de uma de suas "cristas", ou deitado em um de seus "vales"). Aliás, foi esse o "insight" que Einstein teve aos 15 anos de idade. Imaginou acompanhar uma onda eletromagnética e percebeu que neste referencial o eletromagnetismo de Maxwell "ia para o brejo", pois ele não enxergaria a transmutação entre os campos elétrico e magnético, essenciais à teoria. E foi por isso que ele "resolveu" proibir o acompanhamento de um fóton através de um de seus postulados.

Manuel: De acordo com a minha compreensão, quanto mais a velocidade do "observador" se aproxima da velocidade da luz, mais o espaço que ele ocupa se contrai (se achata na direção do movimento) e, de um modo inverso, o tempo que lhe é relativo (tempo próprio) se dilata. Isto é, para um homem numa espaçonave que se desloca próximo à velocidade da luz, os segundos, horas, dias, etc. transcorrem mais devagar, relativamente a nós, que permanecemos na Terra. De sorte que, ao voltar da sua viagem, e se por acaso ele tiver um irmão gêmeo por aqui, perceberá o astronauta que o seu irmão envelheceu mais rápido do que ele.

Com efeito. Isto tudo é previsto na Relatividade Restrita. Existe um paradoxo relativo aos gêmeos que somente é resolvido às custas da Relatividade Geral. A meu ver, nem a Relatividade Geral resolve o paradoxo, mas isto é um outro assunto. Eu poderia comentar o que penso a respeito mas precisaria primeiro descrever o paradoxo em si e a seguir apresentar um segundo paradoxo. Se houver interesse poderemos discutir o assunto.

Manuel: Se o tempo se dilata na medida que o "observador" se aproxima da velocidade da luz, ao atingi-la (se isso fosse possível para um objeto com massa inercial), o tempo que lhe é relativo - seu tempo "próprio" - adquire uma extensão infinita. Ou seja, para o observador em questão, o tempo pára, o que é o mesmo que dizer que ele percorrerá qualquer distância em "zero" segundo: tempo = 0, considerando-se, obviamente, o tempo que lhe é relativo.

O problema é o observador conseguir se aproximar da velocidade da luz. Ou seja, uma nave espacial poderia, em teoria, viajar na velocidade da luz EM RELAÇÃO À TERRA, mas jamais conseguiria acompanhar um fóton. O fóton continuaria a se afastar da nave exatamente na velocidade da luz. Por outro lado, o observador situado na velocidade da luz em relação à Terra, pela teoria da relatividade e para efeitos de tempo, poderia não se dar conta da velocidade que está [Da mesma forma que nós não percebemos a velocidade da nossa Galáxia em relação ao restante do Universo, se é que tem sentido esta velocidade. — Haveria um espaço absoluto newtoniano? — Note que muitas galáxias afastam-se entre si em velocidades muito próximas à da luz]. Para o observador tudo se passaria normalmente, como se estivesse em Terra. Ele só iria perceber que o tempo adquiriu extensão infinita se algum dia retornasse para a Terra.

Digamos então, para efeito de podermos raciocinar numericamente, que a nave estivesse a uma velocidade um pouquinho inferior a c. Neste caso poderia acontecer que o astronauta, ao retornar à Terra, tivesse envelhecido 20 anos, enquanto aqui na Terra passou-se apenas um segundo (é o caso do paradoxo dos gêmeos levado quase ao extremo). Não obstante, ele teria a sensação de ter vivido exatamente os 20 anos que viveu. Volto a lembrar: isto vale de acordo com a teoria de Einstein que, a meu ver, está furada.

Manuel: Sabemos, entretanto, que somente partículas sem massa intrínseca, como os fótons, e talvez os neutrinos, são capazes de se deslocar a uma velocidade de 300.000 km/s. Por isso que me referi a esse tempo "parado" como o "tempo próprio do fóton".

Entendo onde você quer chegar mas diria que para um referencial na velocidade da luz (em relação à Terra), a luz ainda aí viaja na velocidade da luz (postulado 1 de Einstein). O tempo próprio num referencial na velocidade da luz faz sentido; um tempo próprio no referencial do fóton não faz sentido. Aliás, não faz sentido, pela teoria da relatividade, dizer que existe um referencial acompanhando um fóton.

Manuel: Veja o que diz o químico e filósofo alemão Robert Havemann, a respeito do fóton, em sua obra "Dialética sem Dogma", pág. 123: "(.) Observemos um quantum de luz, formado no Sol e que se movimenta em direção à Terra. Na medida em que chega à Terra e entra em ação recíproca com a matéria aqui existente, ele desaparece. Deixa de existir. Sua energia fez que determinados elétrons se elevassem em uma órbita energeticamente mais rica, ou qualquer outra modificação. O que era, então, o quantum de luz no momento em que se dirigia do Sol para a Terra? Tomamos a teoria da relatividade em busca de esclarecimento, isto é, para saber em que estado se encontrava o quantum de luz durante os oito minutos que dura a sua viagem do Sol à Terra. Qual o tempo próprio do fóton em seu movimento em direção à Terra? Chegamos a um resultado altamente paradoxal: o tempo próprio é igual a zero. Uma vez que ele se movimenta com a velocidade da luz, a extensão do tempo é infinita. O fóton - medido em seu próprio tempo - já havia desaparecido no momento mesmo que apareceu. Os quanta de luz são formas admiráveis de interação entre fenômenos naturais. Os que possuem massa em repouso têm pelo menos a possibilidade de existir durante um certo momento em seu próprio tempo, mesmo sem exercer qualquer ação (.)"

O paradoxo a meu ver não reside na afirmação do tempo próprio. O paradoxo reside em aplicar a relatividade e pretender satisfazer o senso comum. Perceba o seguinte: Se, para um observador situado na Terra, partirem do Sol ao mesmo tempo uma nave espacial viajando na velocidade da luz e um fóton, para o observador terrestre ambos chegarão na Terra exatamente no mesmo tempo (após oito minutos da largada). No entanto, para um observador situado na nave a luz sempre estará fugindo dele na velocidade da luz, logo eles não poderão chegar na Terra ao mesmo tempo. É óbvio que, como ele está viajando na velocidade da luz, a distância Terra-Sol contrai-se a zero, e somente graças a esse artifício singular conseguimos entender como as coisas acontecem. Ou seja, para o viajante ele chegou junto não porque conseguiu acompanhar o fóton mas porque os pontos de saída e de chegada são coincidentes, logo ele não viajou. Apesar de não ter saído do lugar, provavelmente deverá ter envelhecido infinitos anos neste processo que ocorre num "ponto fixo" de seu espaço. Durma-se com um barulho desses.

Manuel: Quanto ao fato de "o espaço se encolher quando o tempo estica", isso é uma prova de que tempo e espaço formam, na verdade, uma coisa só, "espaço-tempo". É como um bastão que, ao ter sua largura e espessura premidas, torna-se ainda mais comprido. A propósito, o físico Paul Davies escreveu o seguinte: "As distorções mútuas do espaço e do tempo podem considerar-se como uma conversão do espaço (que encolhe) em tempo (que estica). Um segundo de tempo, no entanto, equivale a uma enorme quantidade de espaço - cerca de 186.000 milhas" (Deus e a Nova Física; Edições 70; pág. 133).

Já que você gosta de encucações desse tipo, convido-o a ler O espaço curvo euclidiano e a relatividade galileana, um artigo que escrevi com a finalidade de desmistificar essa história de espaço curvo. Com relação a como vejo o tempo próprio você encontrará alguma coisa em O fenômeno luz e as falácias relativas às relatividades.

Manuel: Talvez essa conversão de espaço em tempo corresponda à conversão de massa em energia (o fóton, para o qual o tempo acha-se infinitamente dilatado, não possui massa intrínseca.)

As falácias da conversão massa-energia também estão no segundo trabalho acima citado.

Manuel: É, muita coisa para se pensar...

Sem dúvida. Se houver interesse num melhor entendimento do assunto aqui comentado e/ou dos artigos indicados, estou à disposição para dizer o que penso a respeito.

Por outro lado, se você não tiver nada contra postarei uma cópia deste e-mail na Acropolis. Aguardo sua resposta.

[ ]'s
Alberto

Msg email 4
De: Manuel Bulcão
Para: Alberto Mesquita Filho
Assunto: O Tempo Proprio do Foton
Data: Terça-feira, 19 de Setembro de 2000

Olá, Mesquita

Nada contra você postar esse nosso bate-papo na Acrópolis. É nosso! Aliás, todas as respostas minhas aos seus e-mails (sempre bem-vindos!) com suas respectivas réplicas, se você quiser pode mandar pra lá. Afinal, é desejável que uma boa discussão seja socializada.

Neste momento estou lendo, com bastante interesse, o seu artigo "O fenômeno luz e as falácias relativas às relatividades". Oportunamente, comentarei.

Aliás, quero manifestar-lhe o meu reconhecimento: mesmo desligado da "ciencialist", vez por outra dou uma espiadinha no seu banco de mensagens, e o faço, na maioria das vezes, para ler os seus e-mails. Gosto dessa sua maneira "abusada" de contestar o "estabelecido". Por enquanto, não concordo com algumas coisas que você defende, mas mesmo os seus "prováveis" erros parecem-me mais fecundos para a ciência do que os banais acertos de muitos físicos catedráticos. Você me lembra Goldschmidt, o teórico dos "monstros promissores", tese que os neodarwinistas da época, defensores de uma evolução gradual, combareram com aparente facilidade. Hoje, porém, a idéia central de Goldschmidt foi retomada pelos defensores da tese da evolução pontuada com base em mutações nos genes de regulação (Gould à frente), a qual vem ganhando mais terreno a cada dia. (se você não concorda com a teoria da evolução pontuada, por favor não se ofenda!

Sobre a expressão "o tempo próprio do fóton", dois períodos da sua mensagem elucidaram-me o seu ponto-de-vista. São as seguintes:

1. "Mesmo em teoria não sei se um fóton se prestaria a medir o tempo em seu próprio referencial, pois ele deveria apresentar algum movimento do tipo oscilatório, ou de giro, etc." [o que ele não tem.] De modo que
    
2. "não faz sentido, pela teoria da relatividade, dizer que existe um referencial acompanhando um fóton."

Vou "matutar" sobre isso. Depois eu lhe respondo.

E, para finalizar: Alan Guth, o teórico do Universo Inflacionário, afirma que o espaço pode se dilatar (se estender) a uma velocidade maior que a da luz. O que não pode é um objeto com massa inercial se deslocar "no espaço" a uma velocidade igual ou superior à da luz (aproximadamente 300.000 km/s)

O Universo seria como uma imensa bola de borracha cujo volume aumenta, e as galáxias, pontos aleatoriamente distribuídos sobre a superfície da bola. Como, quanto mais afastados forem os pontos, mais velozmente eles se afastam, então se a bola "Universo" for suficientemente grande, as galáxias mais afastadas podem muito bem estarem se deslocando, "em relação a nossa", a uma velocidade maior que a da luz. Mas não é a hipotética galáxia que está se afastando a esta velocidade: é o espaço que a separa da Via-Láctea que está se esticando.

Depois escrevo mais.

Um abraço,
Manuel Bulcão

Msg Acropolis 3610
De: Alberto Mesquita Filho
Data: Quarta-feira, 20 de Setembro de 2000

Olá, Lista

Em 19 de Setembro de 2000 o Manuel Bulcão questionou-me, por e-mail, a respeito da última msg desta thread e, em especial, sobre o que falei na ocasião relativamente ao tempo próprio do fóton. Relato abaixo as questões apresentadas e as respostas que enviei ao Manuel. Ao final, exponho mais um e-mail do Manuel onde ele autoriza esta postagem e acrescenta outros detalhes relativos ao assunto em pauta.

Vide Msg email 3 e Msg email 4

Msg Acropolis 3612
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Do micro ao macrocosmo ou vice-versa
Data: Quinta-feira, 21 de Setembro de 2000

1. Do micro ao macrocosmo

Olá Manuel

Em seu e-mail anterior, que reproduzi aqui na Acropolis (msg 3610), falávamos sobre a impropriedade do termo "tempo próprio do fóton" e você direcionou o assunto para o Universo inflacionário de Alan Guth, comentando algo sobre a analogia entre a expansão do Universo e a expansão de uma bola de borracha. Isto remeteu-me aos anos 80 do século que ora se finda, ou seja, enquanto a conversa ia do micro ao macrocosmo eu caminhei do meu presente em direção ao meu passado.

2. Retorno ao passado

Era uma noite de junho de 1983 e eu estava lendo um interessante artigo, saído no Scientific American, relacionando o posicionamento das galáxias no Universo. Este quadro, no decorrer do tempo, simulava pontos desenhados em uma bexiga sendo inflada. A superfície da bexiga, onde estariam os pontos, representaria o Universo e quero crer que a expressão "Universo plano", hoje em moda, tenha surgido dessa idéia (plano no sentido de poder ser representado matemáticamente por uma superfície, ou seja, com duas dimensões). Lembro-me ainda que a idéia de Universo inflacionário decorria da teoria da relatividade geral por motivos que eu desconhecia; e, para ser sincero, ainda hoje desconheço pois apoia-se em expressões matemáticas que não fazem sentido físico para a nossa mente. Não obstante, o autor esforçava-se na tentativa de apoiar seus argumentos em modelos captáveis por nossa pobre mente, e a idéia da bexiga parecia promissora. Não ia muito além disso pois qualquer tentativa de explorar o modelo levava-nos a idéias clássicas e consoantes com o nosso senso comum, coisa sob certos aspectos proibida pela teoria da relatividade.

Não me fiz de rogado e persegui as idéias clássicas. Não demorou muito e percebi que o modelo, de alguma forma esquisita, encaixava-se como uma luva em modelos outros a apoiarem uma física clássica. Em especial, fornecia subsídios para que pudéssemos responder a dúvidas fundamentais e que, de alguma forma, relacionavam-se ao nascimento da física moderna, aquelas dúvidas que fizeram os físicos do início do século a visualizar uma incompatibilidade entre a natureza e o senso comum. Uma dessas dúvidas era: Porque a velocidade da luz aparece no lugar de uma das constantes (c) das equações do eletromagnetismo? Outra relacionava-se com a relatividade: Porque essa constante c haveria de ser absolutamente constante, ou seja, uma constante universal?

Esta constância é o ponto de partida para a relatividade da física moderna. E esta relatividade, ao assumir a constância de c, chegava ao modelo de Universo que eu estava tentando entender classicamente, algo que fazia com certa teimosia pois sabia ser impossível, graças a essa mesma relatividade. No entanto, em minhas meditações e conjecturas várias, estava enxergando, por uma via de raciocínio que tentarei esclarecer abaixo, e de uma forma absolutamente clássica, justamente uma das características fundamentais do eletromagnetismo. E essa característica, sob certos aspectos, era a mesma que "obrigara" Einstein, em 1905, a promover uma adaptação relativística aos estudos de Maxwell. Escrevi então o seguinte (este trecho é parte do capítulo 16 de meu livro "Os Átomos Também Amam, 1984):

"A nossa galáxia representa, para alguns astrônomos, um 'estilhaço' de matéria que evoluiu de um conjunto de átomos de hidrogênio lançados ao espaço num tempo muito remoto (vários bilhões de anos atrás). As demais galáxias são irmãs gêmeas da nossa, nascidas do mesmo 'ovo-dinamite'. A idéia de explosão apóia-se fortemente na isotropia dos 'ruídos' cósmicos persistentes até hoje, bem como no desvio apresentado pelo espectro da luz proveniente das galáxias para o vermelho; e este desvio é tanto maior quanto mais distante estiver a galáxia emitente da nossa. [...]

Uma imagem um tanto simplificada é aquela que admite nosso Universo como uma esfera com as galáxias situadas na sua superfície e fugindo do centro no decorrer do tempo (figura 13, ao lado). Sei que isto não corresponde exatamente à realidade astronômica [estava aqui pensando no modelo não-clássico, classicamente representado pela bexiga sendo inflada Þ NA = Nota Atual]; aliás, não creio na explosão supra-citada [entre o 'insight' (junho/83) e o escrever este capítulo, cerca de 5 meses após, veio-me a idéia de um Universo em explosão permanente, sem início nem fim, um Universo eterno — NA]. Mas, por ora, será útil didática e qualitativamente.

Com esta simplificação (figura 13 acima), nossa galáxia estaria fugindo do centro da esfera com uma velocidade v, igual à das demais galáxias em módulo (a igualdade não é obrigatória, apenas simplifica o modelo).

A figura 14 (abaixo) mostra-nos a componente da velocidade v na direção do afastamento (e, portanto, v_a, com a de afastamento) de três hipotéticas galáxias em relação à Via Láctea. Percebe-se aí que, para um v constante, va é uma função da distância, ou seja, v_a1 < v_a2 < v_a3, o que concorda com o observado experimentalmente. A velocidade efetiva de afastamento é igual a 2v_a. Os astrônomos têm meios de determinar a velocidade de afastamento das galáxias. Para os objetos mais distantes até hoje observados (os quasares), encontrou-se o valor espantoso para 2v_a igual a 90% do que consideramos como velocidade da luz, ou seja, em torno de 270000 km/s [hoje existem valores bem maiores do que este — NA]. Portanto, v_a neste caso é aproximadamente igual a 135000 km/s. Desta forma, v está bem longe de ser próximo a zero (repouso) e bem próximo de 300000 km/s, conforme pode-se suspeitar pelo exame da figura 14.

O leitor certamente deve ter notado onde coloquei um "referencial newtoniano" ao me referir à velocidade v. Se não notou, eu explico: coloquei-o no mesmo lugar onde os astrônomos teóricos colocaram o 'ovo dinamite' que teria explodido há vários bilhões de anos atrás. Se existir um referencial absoluto e se a história da explosão for verdadeira, nada mais lógico. Um referencial secundário situado na Via Láctea poderá, quando muito, ser considerado como um 'bom' referencial inercial em relação ao absoluto."

3. Do macro ao microcosmo

A partir dessa idéia, e durante vários meses, fui contemplado com "insights" em série. Um dos primeiros, e que se seguiram imediatamente à idéia acima apresentada, cheguei a relatar da seguinte maneira:

"Em junho de 1983 tive um 'estalo'. Imaginei, contrariando totalmente a teoria da relatividade einsteiniana, a luz parada. Não me importei, na época, em saber se ela era constituída por corpúsculos ou ondas; simplesmente "enxerguei-a" parada através de um referencial especial; talvez fosse este o referencial absoluto, mas não me importei com este fato. Não costumo preocupar-me com referenciais enquanto estou apenas sonhando. Podia sentar-me num corpúsculo de luz ou então esquiar nas ondas de Huyghens, pois conseguira libertar-me das restrições de Einstein. É claro que o meu sub-consciente estava aceitando a idéia de uma luz do tipo corpuscular; mas eu só fui perceber realmente este fato uns quatro meses após. Até então não notara a extensão da teoria, ainda que ela me levasse a visualizar com toda a clareza o que supus serem os corpúsculos de Newton. Não é fácil abandonar conceitos que estão enraizados na nossa mente [no caso, a relatividade de Einstein — NA]. Limitei-me então a tentar explicar como a luz se move a partir de um referencial no qual ela estaria parada. E optei pela inércia.

Imaginei a existência de um referencial no qual a luz "ao ser emitida" permanecesse parada, ou com c = 0, ou seja, a luz, "ao ser emitida", na realidade não seria emitida. É óbvio que eu estava colocando a fonte de luz parada num referencial absoluto, ou seja, num referencial capaz de me indicar um repouso absoluto.

A lógica adotada a seguir foi muito simples, ainda que estranha: À medida em que a fonte de luz se move, ela passa a emitir, em relação a si própria, luz a uma velocidade c diferente de zero. E em qualquer direção e não apenas na direção de seu deslocamento absoluto. Como não sabia, ou não me preocupara na época em saber, se a luz possuía ou não massa, imaginei que a luz fosse sempre emitida numa velocidade c igual à velocidade da fonte. [...]

Com esse dado em mente e aceitando agora não mais os postulados de Einstein, mas sim estas novas suposições, passei a conjecturas várias. E é claro que cheguei à conclusão que a nossa galáxia move-se à velocidade da luz. Ou, o que seria mais correto dizer, caso estivesse com a razão, a luz emitida por uma fonte qualquer em "repouso" em relação à nossa galáxia, move-se em relação a este mesmo referencial na velocidade absoluta c da Galáxia. E a ser verdadeira esta suposição, c não é uma constante universal e sim uma constante galaxial. E certamente relacionada com muitos fenômenos fixos à nossa galáxia; inclusive ao que chamamos de eletromagnetismo. E o Maxwell que o diga; eu não direi porque suas fórmulas são muito complicadas para serem discutidas aqui.

Não demorou muito para que a minha mente começasse a conceber imagens para as partículas ditas elementares. Sem dúvida, a primeira foi o fóton, logo seguida pelo neutrino. Hoje vejo a luz sob um prisma um pouco diferente, o que descrevo em uma linguagem acessível ao leigo em "O que são ondas eletromagnéticas?", mas não abandonei totalmente a idéia de um componente material e corpuscular para a luz, e a justificar alguns aspectos relativos a seu comportamento dual. Em pouco tempo comecei a visualizar partículas capazes de me explicarem em que condições a transição repouso-movimento poderia levar-me da lei de Coulomb (relativa a campo elétrico) à lei de Ampère (campo magnético). Comecei a "conversar" com elétrons e prótons. Num primeiro "diálogo" constatei uma fantástica coincidência entre fatores puramente geométricos e os níveis de energia que os elétrons assumem na eletrosfera dos átomos, o que descrevo em "Uma curiosa coincidência". A partir daí focalizei minha atenção ao eletromagnetismo e desenvolvi uma teoria eletromagnética a compatibilizar-se com a física newtoniana, simplesmente eliminando o caráter fluido (fluidos elétricos) da teoria de Maxwell. A teoria está descrita em meu web site sob o título A equação do elétron e o eletromagnetismo. Concomitantemente, comecei a visualizar a estrutura íntima dos prótons e nêutrons e a entender o significado do que se aparenta para os físicos modernos como quarks (uma dupla de quarks é apresentada no frame superior do meu site).

Espero ter exposto, em linhas bem gerais, algo relativo ao que você carinhosamente considerou como minha maneira 'abusada' de contestar o estabelecido . É interessante notar que as idéias iniciais surgiram-me cerca de uma semana após ter concluído a leitura do livro "A lógica da pesquisa científica", de Karl Popper. De alguma maneira, captei das entrelinhas desta obra de Popper, algo que alguns anos mais tarde encontrei no prefácio de outro de seus livros (O Realismo e o Objectivo da Ciência): "Para concluir, acho que só há um caminho para a ciência — ou para a filosofia: encontrar um problema, ver a sua beleza e apaixonarmo-nos por ele; casarmo-nos com ele, até que a morte nos separe — a não ser que obtenhamos uma solução. Mas ainda que encontremos uma solução, poderemos descobrir, para nossa satisfação, a existência de toda uma família de encantadores, se bem que talvez difíceis, problemas-filhos, para cujo bem-estar poderemos trabalhar, com uma finalidade em vista, até ao fim dos nossos dias."

[ ]'s
Alberto

Vide comentários na thread "Antigravidade" do news.uol e Msg Ciencialist 6037 (termodinâmica e a expansão do Universo)

Msg 1
Newsgroups: uol.carreiras.fisica
De: Ulysses Lima
Assunto: Antigravidade
Data: Quinta-feira, 21 de Setembro de 2000

Como estão os estudos sobre esse assunto. É verdadeira, poderia ser reproduzida em laboratório? O que dizer da Teoria do Universo Inflacionário, se não for verdadeira?

Gostaria de ver as opiniões.

Ulysses.

Msg 2
Newsgroups: uol.carreiras.fisica
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Re: Antigravidade
Data: Quinta-feira, 21 de Setembro de 2000

"Ulysses Lima" escreveu

Ulysses: O que dizer da Teoria do Universo Inflacionário, se não for verdadeira?Gostaria de ver as opiniões.

O que "eu penso" a respeito pode ser lido em Do micro ao macrocosmo ou vice-versa

[ ]'s
Alberto

Msg 3
Newsgroups: uol.carreiras.fisica
De: Ulysses Lima
Assunto: Re: Antigravidade
Data: Sexta-feira, 22 de Setembro de 2000

Alberto Mesquita Filho escreveu

Alberto: Ulysses Lima escreveu

Ulisses: O que dizer da Teoria do Universo Inflacionário, se não for verdadeira? Gostaria de ver as opiniões.

Alberto: O que "eu penso" a respeito pode ser lido em Do micro ao macrocosmo ou vice-versa.

Eu acredito que você não me entendeu (talvez eu não tenha sido bastante claro). Gostaria de saber sobre a relação da Antigravidade e a Teoria do Universo Inflacionário (se a antigravidade não existir, cai por terra essa teoria?)

Mas, a propósito, seu artigo supracitado é muito interessante. Talvez possamos sair um pouco do meu intuito inicial sobre antigravidade (isso não significa que não queira mais saber sobre aquele assunto) e gostaria que me respondesse: a maior v_a (velocidade de afastamento) de alguma galáxia já observada seria daquela que estivesse diametralmente oposta à via-láctea, caracterizando que tal velocidade, classicamente falando, seria v_a=2v, de modo que seu "real" deslocamento (com o tal referencial newtoniano ´ovo-dinamite´) seria v_a/2?

[ ]´s
Ulysses Lima

Msg 4
Newsgroups: uol.carreiras.fisica
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Re: Antigravidade
Data: Quarta-feira, 27 de Setembro de 2000

"Ulysses Lima" escreveu

Ulysses: Eu acredito que você não me entendeu (talvez eu não tenha sido bastante claro). Gostaria de saber sobre a relação da Antigravidade e a Teoria do Universo Inflacionário (se a antigravidade não existir, cai por terra essa teoria?)

Eu acredito que não mas creio que somente um especialista no assunto poderia lhe dar uma resposta convincente. Parece-me que existem várias versões da teoria do universo inflacionário e não é impossível que em algumas destas a existência de antigravidade seja fundamental.

Ulysses: Mas, a propósito, seu artigo supracitado é muito interessante. Talvez possamos sair um pouco do meu intuito inicial sobre antigravidade (...) e gostaria que me respondesse: a maior v_a (velocidade de afastamento) de alguma galáxia já observada seria daquela que estivesse diametralmente oposta à via-láctea, caracterizando que tal velocidade, classicamente falando, seria v_a=2v, de modo que seu "real" deslocamento (com o tal referencial newtoniano ´ovo-dinamite´) seria v_a/2?

Pela notação que utilizei na ocasião teríamos 2v_a = 2v ou v_a = v. Na realidade, talvez por falha metodológica (didaticamente falando), considerei a projeção de v no eixo de afastamento como v_a. Logo a "velocidade de afastamento" seria 2v_a, e isto deve ter gerado alguma confusão. Desta forma, entendo sua afirmação acima, ou seja, v_a=2v, como sendo "velocidade de afastamento" = 2v.

Com efeito, essa seria a maior velocidade de afastamento (galáxias diametralmente opostas). É interessante notar que raciocinando-se classicamente, como fiz no artigo, essas galáxias jamais se enxergariam, pois no caso considerado cada uma das galáxias emitiria luz a uma velocidade v, inferior à velocidade de afastamento (no caso = 2v).

Caso haja interesse, postei recentemente na Ciencialist outra mensagem relacionada às idéias apresentadas (vide Msg 6037), ainda que num contexto um pouco diferente (o problema do tempo e/ou do aumento da entropia do universo à luz da teoria apresentada).

[ ]'s
Alberto

Msg 5
Newsgroups: uol.carreiras.fisica
De: Daniel
Assunto: Re: Antigravidade
Data: Sábado, 21 de Outubro de 2000

Supondo duas galáxias, a velocidade de uma é sempre igual à velocidade da outra (supondo distantes, sem uma interferir na outra)???

Daniel

Msg 6
Newsgroups: uol.carreiras.fisica
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Re: Antigravidade
Data: Domingo, 22 de Outubro de 2000

"Daniel" escreveu

Daniel: Supondo duas galáxias, a velocidade de uma é sempre igual a á velocidade da outra (supondo distantes, sem uma interferir na outra)???

Não obrigatoriamente. Essa igualdade verifica-se graças ao modelo a comparar o universo inflacionário com suas galáxias a se disporem como pontos situados na superfície de uma bexiga esférica e em expansão. Poderíamos no entanto pensar ou numa bexiga não esférica ou então em várias bexigas em expansão e dispostas concentricamente, tal como as camadas de uma cebola. Nestes modelos as velocidades seriam diferentes. Volto a lembrar que estou utilizando um raciocínio puramente clássico e deixo as considerações não clássicas (constância absoluta de c, espaço curvo, etc.) para os que gostam das esquisitices da física moderna.

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Alberto

Msg Ciencialist 6037
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Re: Sobre tempo
Data: Segunda-Feira, 25 de Setembro de 2000

Agapito Ribeiro Júnior escreveu:

Agapito: Segundo minhas informações, o universo está em expansão sem a possibilidade de uma contração posterior. O tempo teve sua origem no evento inicial, mas, como o movimento permanecerá, parece que o decorrer do tempo também.

Esta é uma das possibilidades da teoria do Big-Bang mas não sei se é a mais aceita, parece-me que não. Apesar de tê-la estudado superficialmente no passado, não sou especialista no assunto e, pelo contrário, tenho uma teoria alternativa a respeito.

Agapito: Mas se a energia útil do sistema tornar-se em energia incapaz de realizar trabalho, não veríamos acelerações e desacelerações, ou seja, alterações na velocidade do universo.

Isso está em acordo com a teoria termodinâmica clássica. Decorre do segundo princípio da termodinâmica que a entropia do Universo sempre aumenta, logo sua energia útil diminui. A minha dúvida é se esse dado experimentalmente comprovado para um sistema isolado seria aplicável ao Universo como um todo.

Tenho uma teoria alternativa a explicar o aumento da entropia como devida à produção de "entropinos" (provavelmente neutrinos, uma partícula descoberta no século XX, ao passo que a termodinâmica clássica completou-se no século XIX) que seriam emitidos por qualquer matéria sujeita a fenômenos relacionados a atritos (e, consequentemente, irreversíveis). Assim, ao esfregarmos as mãos estaríamos emitindo neutrinos para os confins do Universo. Esses neutrinos (entropinos) via de regra não são captáveis pela matéria comum (Bilhões de neutrinos emitidos pelo Sol atravessam, a cada segundo, a Terra de lado a lado sem interagir com seus átomos e moléculas).

Em virtude desta produção contínua de neutrinos pelas galáxias, e em virtude dos fenômenos naturais, irreversíveis pela segunda lei, irem sempre ocorrendo no decorrer dos milênios, as galáxias iriam se desgastando indefinidamente.

Suponha agora que esses neutrinos, que estariam sempre em produção, fossem por algum motivo atraídos para o centro do Universo (provavelmente atração gravitacional) e para aí estivessem sempre se dirigindo, mais cedo ou mais tarde. Nestas condições, teríamos sempre no centro do Universo um plasma de neutrinos numa quantidade fantástica e em condições de simular um Big-Bang permanente, ou seja, a reconstituir "ad eternum" a matéria original, ou "novos universos" (e desta forma, a segunda lei da termodinâmica não seria universalmente verdadeira, conquanto persistisse verdadeira em "nosso mundo restrito". As galáxias iriam se desgastando do centro do Universo para a periferia e o centro do Universo seria uma usina permanentemente a produzir novas galáxias. E, desta maneira, o Universo seria eterno.

Os aspectos teóricos a sustentarem essa idéia estão em "Variáveis escondidas e a termodinâmica". Com respeito à teoria clássica ministrei, em dezembro de 1999, um "quase-curso a distância" pela Internet: Considerações sobre irreversibilidade e entropia.

Agapito: Mas, se o tempo está ligado ao movimento, e, o movimento, na realidade, depender do caráter útil da energia, ainda que não de sua atuação direta na mudança de velocidade, então o movimento tenderia a diminuir até parar.

O movimento em grande escala sim, pela teoria clássica. Porém em nível molecular, e também pela teoria clássica, o movimento do Universo seria constante (conservação da energia, primeira lei da termodinâmica). Desta forma, o movimento que estaria inicialmente sob certa forma organizado (formação de seres complexos, como as galáxias), tenderia a um aspecto caótico, espalhado e com energia útil cada vez menor(moléculas fugindo do centro do Universo, como em um gás em expansão).

Agapito: Então o tempo também deixaria de correr como no início. Se algo assim fosse possível, veríamos a impossibilidade da "eternidade" tanto no início quanto no fim. Mas se haver movimento em velocidade constante e indefinido, então o tempo teria um início e não conheceria um fim.

Pela teoria do Big-Bang a "eternidade física", mas não a "eternidade temporal", seria impossível. Poderíamos também pensar no tempo como algo relacionado à esse "tempo físico". Aliás, quando se diz que a entropia é a seta do tempo, assume-se essa identidade. Assim, quando não houvesse mais como a entropia aumentar, teríamos atingido o final dos tempos. Não obstante o movimento permanecerá em nível molecular. Pela minha teoria, a gravitação e a existência dos entropinos (neutrinos?) seriam os responsáveis pela reversão da seta do tempo em escala universal.

Agapito: É assim mesmo?

Como espero ter deixado claro, tratam-se de conjecturas teóricas. A teoria do Big-Bang, nos dias atuais, está na moda, mas isso não implica que seja verdadeira.

Agapito: Outro ponto importante que quero esclarecer. Se o tempo depende de um estado inicial, significa que não faz sentido imaginar que a matéria "sempre existiu" ou "pré-existiu" em plasma, pois o tempo não corria. Sendo assim, a matéria em seu quarto estado seria inicialmente "atemporal". Isso tal como um axioma, por exemplo do ponto, na geometria.

A idéia de tempo inicial também retrata a idéia de um "tempo físico" um pouco diferente do citado no parágrafo anterior (tempo entrópico). Como não conseguimos conceber um tempo sem movimento (e até mesmo, medimos o tempo graças ao movimento), fica-nos aquela sensação física de que não havendo movimento não há tempo. Talvez não faça sentido a noção de tempo sem movimento, mas ainda assim creio que seriam conceitos filosóficos diferentes (tempo e movimento). Se, como expus acima, houver um Big-Bang permanente (ou usina Big-Bang), a idéia de tempo inicial "vai pro brejo" e acaba sendo substituída pela eternidade, o que também é um efeito bastante incomodativo, pois incompreensível.

Agapito: O ponto não é definível, logo, não faz sentido dizer "desde quando o ponto existe?". O ponto é, por característica lógica, atemporal. Isso não seria uma analogia ao plasma inicial?

Ponto, reta, plano, presente, frente de onda, são todos conceitos tão incomodativos quanto seus opostos, o infinito, a eternidade, etc.

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Alberto

Msg Ciencialist 6063
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Re: Sobre tempo
Data: Terça-Feira, 26 de Setembro de 2000

Agapito Ribeiro Júnior escreveu:

Agapito: Mestre Mesquita
O sr sempre me surpreende!Vou estudar seu e-mail e contactá-lo posteriormente, se me permitir, em PVT.

Sinta-se à vontade.

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Alberto

Msg Ciencialist 6064
De: Alberto Mesquita Filho
Assunto: Re: Sobre tempo
Data: Terça-Feira, 26 de Setembro de 2000

Caros e doutos ciencialisteiros

Em minha mensagem anterior respondi a um assunto, aqui postado pelo amigo Agapito, sem me dar conta de que não estava na Acropolis e sim na Ciencialist. Vocês poderão perceber meu engano ao verificarem que escrevi em html, recurso que utilizo apenas na Acropolis, mesmo porque as imagens lá saem a cores e bem mais bonitas do que aqui e a msg que enviei era colorida.

Além dessa beleza, de todo supérflua, vejo uma diferença entre as duas listas. Assim escrevi em 21/09/00: "Vejo uma diferença importante entre as listas de filosofia e as listas de ciência nacionais. Nas primeiras, os demais participantes estão preocupados em saber o que eu penso sobre um determinado problema; nas últimas, os demais participantes estão preocupados em saber o que eu penso sobre o que as autoridades científicas pensam sobre um determinado problema. Talvez tenha sido esse o motivo pelo qual optei por postar a mensagem referida na Acropolis e não na Ciencialist. Em miúdos: Ciência sem filosofia = dogmatismo científico."

Graças ao engano, cheguei a comentar algo sobre minhas teorias alternativas, assumindo uma atitude bastante herege e é possível que tenha ido contra as normas do Santo Ofício Ciencialisteiro. Peço então encarecidamente aos doutos ciencialisteiros, minhas desculpas, e renovo minha intenção de discutir apenas assuntos realmente de elevado valor científico tais como a determinação da altura de um edifício com um barômetro, como afugentar mosquitos utilizando computadores quânticos, como combater a inflação utilizando frascos de água a serem colocados junto ao relógio de luz, ou então o planejamento de experiências destinadas à comprovar de maneira inequívoca e insofismável a inexistência de Deus, etc.

Renovo ainda que continuarei manifestando a intenção de não mais dizer aqui que "considero a física moderna um atraso de vida" e como, por descuido ou por força do hábito, acabei de dizê-lo, fica o dito pelo não dito. Digo apenas que não tenho feito "críticas vagas" à física moderna. Tenho exposto argumentos que tem feito muitos dos físicos de respeito que por aqui militam, se calarem e/ou enfiarem a viola no saco e/ou partirem para agressões gratuitas. "Vagas" foram a maioria das respostas que aqui obtive a argumentos altamente elaborados, a maioria dos quais está em meu Web Site à espera de alguém que esteja disposto a arriscar seu prestígio acadêmico ousando atacá-los, o que duvido muito pois cientista no Brasil, com raríssimas exceções, é quase sinônimo de covarde e/ou trambiqueiro.

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Alberto

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