“Função de onda”…Leis da Física podem variar no Universo?

“A inteligibilidade não se trata de uma característica dependente do ser humano, mas um exercício ontológico do mundo onde…constantemente, matéria e significado se articulam mutuamente … onde tempo e espaço existem…como elementos inerentes aos fenômenos; e cada fenômeno contém seu próprio passado e futuro.” (K Barad, The Universe Halfway)

realidade-quantica

Procurando por uma realidade subjacente à função de onda – representada pela letra grega psi (Ψ).

Considerando que a mecânica quântica pode interpretar…um átomo, um elétron ou…por exemplo, um fóton … como uma partícula ou ‘onda’; neste último casoé no sentido de uma “função de onda”…ou sejaa descrição matemática que define as ‘probabilidades’ de que uma partícula quântica adquira certas propriedades. Assima função de onda é interpretada, há muito…uma ferramenta estatística, que reflete nossa…ignorância…sobre as propriedades das “partículas quânticas”.

Mas em 2011, um trio de físicos publicou uma demonstração teóricaque chocou – não apenas seus colegas – como também…os filósofos da ciência. Eles mostraram que, se a função de onda quântica for meramente uma “ferramenta estatística”então mesmo os estados quânticos que não estão conectados através do espaço e do tempo…por meio do entrelaçamento quântico … deveriam ser capazes de se comunicar uns com os outros;  ou seja … a função de onda é uma entidade real … e não só uma “ferramenta estatística”.    E agora, um experimento parece provar a própria realidade objetiva da ‘função de onda’, ao dar apoio prático…ao argumento teórico… – como assim explicou Martin Ringbauer:

“Os resultados sugerem que, havendo uma ‘realidade objetiva’…uma        função de onda faz parte dessa realidade, o que traz várias implicações, não só à… ‘física quântica’… – como à própria interpretação realística”.

Nos anos 1920, Niels Bohr, e a chamada “Interpretação de Copenhague” da física quântica consideraram a função de onda como uma ferramenta computacional. Einstein concordou, com reservas, afirmando que a ‘função de onda‘ também poderia ter algo a ver com uma realidade subjacente ainda desconhecida. Já Schrodinger (aquele do “gato vivo e morto ao mesmo tempo”) chegou mesmo a considerar a função de onda como uma realidade física.

“A ‘equação de Schrödinger‘ funciona bem – ao prever como um              sistema quântico evolui com o tempo…a menos que esse sistema              sofra uma medição… – nesse caso … o resultado é imprevisível”.

Essa discussão científica – sobre se existe uma descrição objetiva do mundoou se tal descrição depende do observador, já dura quase um século. Os que necessitam de uma descrição objetiva do mundo, independente do observador, consideram a “função de onda” uma mera ferramenta matemática que expressa nossa ignorância da realidade,        ao sabermos seu valor, apenas quando medimos o fenômeno. – Einstein, preferia essa        dita “interpretação sistêmica…mas os pesquisadores provaram ser a ‘função de onda’ uma entidade real. Usando fótons em 4 estados quânticos diversos e submetendo-os a medições muito precisas eles descartaram a visão popular de que a descrição do gato como morto/vivo se deve apenas à falta de conhecimento sobre seu estado real; sendo,     na verdade, um ‘fato objetivo’ que será decidido pela medição, na ação do observador.

Novos temposoutras realidades  

Ringbauer afirma que – o resultado do experimento, poderá explicar o porquê de não podermos descrever…’estados quânticos‘…com total certeza — uma “característica básica” da ‘mecânica quântica‘…descrita pelo ‘Teorema da Incerteza’ – de…Werner Heisenberg.  Conforme ‘técnicas de medição’ forem se aprimorando – duas interpretações possíveis da ‘função de onda‘ vão se impor – ou ela é ‘totalmente’ real…ou    nada é real; não há ‘realidade objetiva’.

De acordo com o grupo, optar pela interpretação sistêmica levaria a coisas consideradas “estranhas”… – como múltiplos mundos influenciando-se mutuamente… – ou…o futuro influenciando o passado. – Mas… talvez não seja o caso de se assustar com essas opções, pois outros experimentos já questionaram o tradicional esquema de causa e efeito e não faltam propostas para descrever multiversos interagindo uns com os outros— De fato, talvez seja cedo demais para qualquer uma das interpretações ser definitiva. (texto base**********************************************************************************

“IMPULSO PARA A REALIDADE”  Físicos propõem que…”funções de onda” não são apenas ferramentas estatísticas, mas, um ‘aspecto concreto’ da realidade.

O status filosófico da “função de onda”    (delimitadora da “probabilidade”… de resultados diferentes…em medidas de partículas quânticas), parece assunto improvável de muitos debates. Porém, discussões online sobre um artigo que afirma mostrar matematicamente que  função de onda é real‘… causaram polêmica…desde que foi publicado na ‘Nature Physics’…em novembro/2011obrigando os autores… a declarar que:   

a matemática não deixa dúvidas…sobre a função de ondanão ser só uma ferramenta estatística, mas um real estado objetivo de um sistema quântico“.

Os autores têm alguns pesos-pesados a seu favor: a visão deles já foi compartilhada pelo físico austríaco e pioneiro da mecânica quântica Erwin Schrödinger…que propôs em seu famoso experimento mental que um gato quântico-mecânico poderia estar morto e vivo ao mesmo tempo…Muito embora outros físicos preferissem uma visão oposta – apoiada por Albert Einstein, qual seja…‘a função de onda refletir o conhecimento parcial que um experimentador tem sobre um sistema’…Nessa interpretação, o gato está vivo ou morto, mas o experimentador, não sabe ao certo. Essa ‘interpretação epistêmica’, argumentam físicos e filósofos, explica melhor o fenômeno do…”colapso da função de onda… no qual…fundamentalmente – um “estado quântico” é modificado…ao ser medido.

Porém, o físico Jonathan Barrett, um dos autores do artigo, e seus colegas, da “Imperial College London” estão seguindo a abordagem do físico John Bell, que em 1964…provou que a mecânica quântica tem a ‘contra-intuitiva’ implicação de que — “realizar medidas numa partícula entrelaçada pode influenciar o ‘estado’ da outra – de modo mais rápido,      do que o permitido pela velocidade da luz”. O “teorema de Bell” é de…’impossibilidade’; sua estratégia era mostrar que teorias que não permitem influências mais rápidas do que a luz, não estão capacitadas a reproduzir as previsões da ‘mecânica quântica’. – De  um modo semelhante o teorema proposto por Barrett revela queteorias que tratam a ‘função de onda em termos de…desconhecimento sobre o ‘estado físico’ de um sistema, também falharão em reproduzir as previsões; disse Terry Rudolph, co-autor do estudo:

funcao-onda-eletron

Representação radial da função de onda de um elétron. [Imagem: NERSC]

“Se a função de onda‘ apenas reflete a incerteza do experimentador – então outras funções… — também poderiam igualmente representar esta mesma realidade subjacente” Ou seja, ao considerar a ‘função de onda quântica’ apenas uma…”ferramenta estatística”, então até mesmo — estados quânticos    não conectados (pelo entrelaçamento)      ao longo… do espaço … e do tempo, deveriam ser capazes de se comunicar instantaneamente, uns com os outros.

Como isso parece ser altamente improvável, os pesquisadores concluíram que a função      de onda não é algo meramente probabilístico… mas, um aspecto concreto da realidade.

Rudolph cita como exemplo um dado que pode ser preparado para mostrar números pares, com uma probabilidade de 1/3 de se obter 2, 4 ou 6…ou números primos, com     uma probabilidade de 1/3 de se obter 2, 3 ou 5…O estado real “2” pode ser produzido       por qualquer um dos métodos de preparação… e, dessa forma…a mesma realidade se     torna subjacente a 2 modelos probabilísticos diferentes…Os autores mostram porém,      que a mesma realidade não pode reforçar diferentes estados quânticos. Então, como      consequência – o teorema depende de uma suposição, bem controversa… – “que os sistemas quânticos possuem um… ‘estado físico objetivo’… (subjacente)“.

Christopher Fuchs, físico teórico do…”Perimeter Institute”, no Canadá, que trabalha no “avanço epistêmico” da mecânica quânticapropôs uma outra interpretação para ele:    “A função de onda pode representar a ignorância do teórico em relação aos resultados obtidos pela experimentação, e não a uma realidade física subjacente”Já o físico Matt Leifer — que trabalha na área de “informação quântica” da “University College London” analisa que o teorema realístico da função de onda ataca uma questão profunda        de forma simples e eficiente, e que essa ideia pode vir a ser tão útil quanto o “teorema      de Bell“, que teve efetivas aplicações em teorias de informação quântica e criptografia.

Em 1964, John Stewart Bell mostrou que, se a mecânica quântica                                    descrevia entidades reais, então ela teria que incluir a misteriosa                                          “ação à distância”: os famosos ‘átomos assombrados’ de Einstein.

Consciência (da informação) quântica                                                                                A interpretação de Copenhague saiu de moda – mas, a ideia da função de onda, como ferramenta estatística voltou à cena com o advento da teoria da informação quântica.

função de ondaEssa discussão nos leva de volta à geração que construiu o “arcabouço teórico” sobre o qual a física navega há quase um século. Nos anos 1920… Niels Bohr, e a chamada “interpretação de Copenhague”…da física quântica consideraram a ‘função de onda’ como uma…”ferramenta computacional”.  Einstein… não concordou — ‘totalmente’; afirmando que a função de onda também poderia ter algo a ver com uma realidade subjacente ainda desconhecida. Já Schrodinger chegou a afirmar que a função de ondaera uma realidade física. Mas o assunto foi “varrido para debaixo do tapete” desde então.

O novo teorema volta atrás…ao afirmar que sistemas quânticos devem ‘saber‘ exatamente  o estado em que foram preparados… – algo como se uma moeda que dê 6 caras… em cada 10 tentativas, tenha a “propriedade física” (desconhecida) de dar resultados corrompidos, em vez do excesso de caras ser um mero ‘acidente estatístico’. (texto base 1) (texto base 2***********************************************************************************

Mudança de Foco na Quântica do Séc. XX                                                                          

‘Unificar’ pode ser conveniente pela sua simplificação…Assim, quando se identifica um acontecimento…a ciência tenta descrevê-lo por meio de um… “sistema de coordenadas”. Mas, a partir da Interpretação de Copenhague’ (1ª metade do século 20) – esta ciência começa a organizar o mundo…a nível microscópico, focando… “posição” e “velocidade”.    As propriedades dos corpos ficam em 2º plano, e uma “realidade quântica” passa a ser descrita como resultante da observação…requerendo para tanto…”observador externo”.

Nos anos 30, o ‘princípio da incerteza‘ desmantelou esta concepção da realidade, mostrando que não se pode conhecer, simultaneamente, a posição, e a velocidade de       uma partícula. De acordo com esta premissa… é impossível que ambas propriedades estejam definidas. Isto é, se um campo tem valor definido… o ‘princípio da incerteza’        nos diz que a taxa de mudança é aleatória. – Os campos sofrem ‘flutuações de vácuo’.

modelo-computacional-de-ondas-quanticas

Pela Relatividade Geral, é impossível a abordagem de um observador externo,        mas…como no contexto não-local do “entrelaçamento” o observador deverá        ser externo ao fenômeno, faz-se assim incoerente uma “abordagem quântica- cosmológica”…Mas surgiram algumas propostas alternativas. – Por exemplo David Bohm aproveitando ideias de        De Broglie – contribuiu para conciliar ‘gravitação’…com o ‘mundo quântico’.

A interpretação de Bohm admite as propriedades das partículas – como alterações na estrutura da “geometria do espaçotempo”, justificando-se desse modo seus estranhos atributos quânticos. – Com base nessa perspectiva…há pelo menos 2 razões (capitais)    para reconciliar a incompatibilidade entre a relatividade geral e a mecânica quântica:

1ª) Dividir o universo em dois reinos antagônicos, parece tratar-se de um                        indício de que tem de haver uma verdade mais profunda e unificada…que                        ultrapasse o abismo — entre a relatividade geral… e a mecânica quântica.

2ª) Embora a maior parte das coisas sejam grandes e pesadas — ou,                                pequenas e leves, isto não é verdade para todas elas. Buracos negros                                  são um bom exemplo… – O centro de um “buraco negro”…pode ser…                                      simultaneamente – imensamente pesado … e incrivelmente pequeno.

‘Mudança de Foco na Quântica do Séc. XX’  (Dário Cardina – jul/2011) ******************************************************************

A refundação da Física (Mario Novello)
O objetivo da física é elaborar uma representação da realidade; enquanto que a finalidade da cosmologia – tanto hoje… como há 4 séculos atrás – é elaborar a ‘refundação’ da física.

modelo-heliocentrico

Nos séculos 16 e 17 … Copérnico, Kepler e Galileu realizaram uma mudança profunda — na arte de representar…”racionalmente” a Natureza, dando origem a novo modo de gerar…”conhecimento científico”…e, fundando a ‘física moderna’. Ao observamos o céu, na tentativa de — produzir uma história científica do Universo… estamos seguindo … os mesmos passos — em uma mesma tarefa. 

A observação do comportamento irregular de estrelas supernovas levou à hipótese de que o Universo estaria dotado de expansão acelerada…Segundo a teoria da relatividade geral isso implicaria a existência de uma ‘fonte de expansão’ com propriedades exóticas…o que exigiria a presença de uma incompreensível pressão — altamente negativa… Sendo essa a interpretação correta dos dados astronômicos… – ou teríamos de aceitar a existência, em regiões cósmicas, de novas formas de matéria com propriedades inusitadas…ou então…a simetria que levou cosmólogos a eleger o “modelo geométrico de Friedmann” deveria ser alterada — eliminando assim… a necessidade de postular a presença de formas materiais desconhecidas, com características esdrúxulas (tais como…”matéria…e energia escuras”).

Qual a origem do Universo?

Desde 1979 conhecemos soluções exatas das equações da relatividade geral que descrevem a geometria do Universo sem singularidade – quer dizer, como um processo oscilante, que anteriormente à atual fase de expansão… passou por uma fase de ‘contração gravitacional’. Até há pouco tempo, a opção entre uma teoria do universo singular (tipo Big Bang) ou, um universo eterno se sustentava apenas por argumentos formais. – No entanto, comparando observações envolvendo a formação de estruturas…como galáxias e aglomerados galáticos, cosmólogos estão a ponto de decidir, sobre a característica mais fundamental do Universo, correspondente ao seu…tempo de existência para, finalmente … responder à questão:

O Universo teve começo há uns poucos bilhões de anos,                                        ou ele é muito mais antigo… – possivelmente “eterno”?

a_refundacao_da_fisica_

As leis da física são universais?

Desde o início da ‘ciência moderna‘ … o pensamento científico foi dominado por uma visão rígida, no pressuposto de que as ‘leis físicas‘ — descobertas a partir de experiências realizadas em laboratórios terrestres, ou vizinhas, no sistema solar, eram ‘verdades eternas‘ sobre evolução, válidas, em todos os cantos do universo.

Embora num primeiro momento, essa extrapolação exagerada servisse como uma prática de trabalho adequada – tem sido criticada ultimamente…dando lugar a intenso tendência relacionando os mecanismos de formação das leis físicas… – com a ‘evolução‘ do universo.

No século passado, os físicos Paul Dirac e César Lattes, entre outros, se perguntaram — talvez ingenuamente… — se o valor da “carga elétrica” seria uma “constante universal”… ou, variaria com o espaço e o tempo.

Essa maneira de apresentar uma possível dependência da interação eletromagnética é certamente simplista…mas devemos reconhecer que esse foi um 1º passo… – capaz de permitir retirar do Olimpo as leis físicas terrestres… e flexibilizar a inexorabilidade de serem aplicadas de modo irrestrito em qualquer estágio de evolução do Universo. Um modo um pouco menos simplista ocorreu com a questão de serem universais…ou não,        os “processos de desintegração da matéria”…Dito de outro modo, a força que controla        o decaimento da matéria (“interação fraca”)… que, segundo as observações realizadas      em laboratórios terrestres — tem a característica de — violar ao máximo a “paridade“, exibiria essa propriedade, em qualquer circunstância em nosso Universo?…Seria isso verdade…mesmo em situações em que o “campo gravitacional” (que, a princípio, não parece desempenhar papel relevante … nesse mecanismo de desintegração), revele curvaturas do espaço/tempo…’extraordinariamente grandes… com várias ordens de grandeza superiores, àquelas onde esses processos de desintegração foram testados?

A grandiosidade da fase atual por que passa a ciência…graças ao olhar moderno para o      céu… e, em analogia profunda com o que aconteceu na astronomia há 400 anos…estão levando a Cosmologia a produzir uma verdadeira…”refundação da física. (texto base ****************************(texto complementar)*******************************

Um misterioso “fluxo escuro” … permeando o … “Universo Primordial”            As explicações mais radicais para o fluxo escuro apontam para estruturas existentes (ou efeitos de estruturas que teriam existido) para além do nosso Universo observável…que seriam remanescentes de períodos anteriores à última ‘superfície de espalhamento(quando o universo se tornou transparente à luz, cerca de 380 mil anos…pós Big Bang).

CMB by Plack

2 anomalias de fundo cósmico em microondas sugeridas pelo WMAP/ NASA, antecessor do observatório Planck, são confirmadas em dados de alta precisão revelados em 21 de março de 2013. Nesta imagem, as duas vertentes foram realçadas com sombreamento vermelho e azul para torná-las mais visível. (ESA)

Não sendo o universo homogêneo e isotrópico em larga escala, o Principio Cosmológico estará sendo violado… abrindo a possibilidade de vivermos em um “grande vazio local”. Dessa forma, numa região do espaço-tempo com baixa densidade de massa-energia em relação à vizinhança, tudo parecerá ter uma crescente aceleração em direção às regiões massivas de maior curvatura do espaço-tempo… afastando assim a necessidade de uma “energia escura”… – E, de fato… há grandes… “vazios cósmicos” – como o deEridano“, compatíveis com as… “observações” da – “radiação de fundo cósmico em micro-ondas”.

No nosso Grupo Local de galáxias, calculamos que Andrômeda irá      colidir com a nossa galáxia…num futuro distante. Este movimento      porém, não impede o universo de se expandir em larga escala…em      regiões além do… “Grupo Local” – não dominadas pela gravidade.

Se o Universo se expandisse mais numa direção do que noutra, isso implicaria falta de “homogeneidade cósmica”, com graves consequências para a “energia escura”. A ideia        é similar à existência de uma corrente num rio…nada-se mais depressa…na direção da corrente do que contra ela. Se vivermos num eixo preferencial, então a ‘energia escura’ será apenas uma ilusão devida a este ‘fluxo escuro‘… como lhe chamou o astrónomo Alexander Kashlinsky. Desde 2008 sua equipe vem publicando estudos da RCFM com amostras de mais de 700 aglomerados galáticos, identificados pela emissão de raios X.

Seja qual for a causa deste suposto…”fluxo escuro”… sendo real,              representará uma enorme falta de homogeneidade no universo        primordial, a ser explicado, talvez, pelas teorias inflacionárias.

boss-universe-map

Aglomerado de protogaláxias espalhadas ao longo de um filamento de matéria escura (Photo: SDSS-III)

Por mais poderosos que sejam os telescópios…os já construídos, os que estão em construção…ou, até mesmo aqueles que estão apenas nos “sonhos mais delirantes” dos astrônomos … há uma espécie de muro na borda do universo além do qual… nada se pode enxergar.  Trata-se de uma distância…além de 45 bilhões de anos-luz a luz não teve tempo de vir até nós…e, nunca saberemos o que há além.

Apesar de uma idade de 13,8 bilhões de anos – calculada para nosso universo…levando em conta sua expansão… os astrônomos estimam que a última fronteira observável, está agora a aproximadamente 45 bilhões de anos-luz de distância. – A esperança para descobrirmos algo sobre essa região inalcançável…estaria em encontrarmos algum “buraco” nesse muro; ou seja, alguma interferência causada no…”Universo observável”, por aquilo que está além dele…E é isto o que cosmologistas, coordenados por Kashlinsky, acreditam ter encontrado.

Usando dados coletados pelo observatório ‘WMAP‘ (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), foram detetados aglomerados de galáxias movendo-se  até a 1.000 kms/s…algo totalmente incompatível com todas teorias atuais. Mais impressionante do que tamanha velocidade … é que todos aglomerados galáticos em estudo…(cerca de 800)…parecem se dirigir a uma única região — localizada entre as constelações ‘Vela’ e ‘Sagitário’… em um movimento assim chamado “Fluxo Escuro“, por falta de causa ou explicação conhecidas.

fluxo-escuro

Na imagem…esses aglomerados estão representados pelos “pontos brancos” registrados sobre a ‘radiação cósmica de fundo’ na faixa microondas que inundou o Universo 380.000 anos após o…”Big Bang”. — O círculo roxo mostrado na figura ao lado é o ponto      de convergência…para onde todos os aglomerados parecem se dirigir. Kashlinsky e seu grupo defendem que essas evidências são as informações iniciais sobre algo além do nosso universo (“teoria dos multiversos”).

Mesmo os cosmologistas que não concordam com a conclusão, afirmam que o achado é impressionante, e que ele será responsável, no mínimo…por alterar quase tudo o que se acreditava correto até hoje nas teorias sobre a estrutura e a formação cósmica. Segundo opinião abalizada a Matéria Escura não poderia ser responsável pelo Fluxo Escuro, porque ela não produz gravidade suficiente para tanto; e tampouco a Energia Escura poderia ser a causa – pois estaria espalhada de modo uniforme – ao longo do Universo, não podendo ser capaz de carrear tamanha quantidade de matéria numa única direção.    Daí vem a conclusão lógica, que apenas alguma coisa além do nosso horizonte cósmico pode ser responsável por gerar o Fluxo Escuro…E se todas as teorias atuais a respeito    da formação cósmica estiverem corretas…algo que está para além somente poderia ser outro Universo. (texto base 1) (texto base 2) jan/2009 (consulta: “Antes do Big Bang” ********************************************************************************

Leis físicas podem variarao longo do Universo                                                          “A variação observada é reduzida – não mais do que 1 parte em 100 mil. Mas é possível que variações bem maiores possam ocorrer fora do horizonte observável” (Julian King)

variacao-leis-fisica-2

De acordo com os dados obtidos pelos pesquisadores, a constante alfa não seria constante, mas variável. [Berengut/UNSW]

Um grupo de astrofísicos afirma ter encontrado indícios de variação nas leis da físicapara diferentes partes do Universo. Eles propõem que pelo menos uma das supostas constantes fundamentais da natureza…não seja assim tão constante. – Em vez disso, este número mágico“constante de estrutura fina” ou ‘constante alfa‘, parece variar, ao longo do Universo.  A ‘constante alfa’ mede a magnitude da força eletromagnética, ou seja…a intensidade das interaçõesentre a luz e a matéria… Há alguns anos foi proposto a variação de αna escala de 12 bilhões de anos…agora a ideia é uma variação, ao longo do espaço.

Eixo magnético universal

As conclusões dos pesquisadores foram baseadas em medições realizadas com o Very Large Telescope (VLT), no Chile… e com os telescópios ópticos do Observatório Keck,          no Havaí. – Os telescópios Keck e VLT estão em hemisférios diferentes, olhando para direções diferentes ao longo do Universo…Ao norte com o Keck, vemos em média um          alfa menor nas galáxias distantes – mas olhando ao sul… com o VLT – um alfa maior.

Depois de medir a constante alfa em cerca de 300 galáxias distantes, surgiu uma consistência… – esta constante que nos dá a força do eletromagnetismo…não é a                  mesma em todos lugares como é aqui na Terra, parecendo variar continuamente                ao longo de um eixo preferencial através do universo. Esse talvez tenha sido o                elemento mais intrigante da proposta…o fato da variação ter sido detetada como              uma continuidade ao longo do espaço; o que daria um tipo de “eixo preferencial”              para o Universo…como explica John Webb…da Universidade Nova Gales do Sul:

“É como se houvesse um eixo magnético universal atravessando todo o Universo observável, da mesma forma que há um eixo magnético de polo a polo da Terra”.

variacao-leis-fisica-1

De uma forma…bem interessante, esse “eixo magnético universal” coincide com medições realizadas anteriormente, que deram origem à teoria do…”Fluxo Escuro“… que indica que…uma parte da matéria de nosso universo estaria vazando por uma espécie de ‘ralo cósmico’, sendo ‘direcionada’ — por alguma estrutura… de um outro Universo.

O “eletromagnetismo” é medido pela chamada “constante de estrutura fina“, simbolizada pela letra grega alfa (α) Esta constante é uma combinação de 3 outras constantes: a velocidade da luz (c), a carga do elétron (e) e a constante de Planck (h),            onde α = e2/hc… isto é, a constante alfa mede a magnitude da força eletromagnética;        quer dizer… a intensidade das interações entre a luz e a matéria. O resultado é cerca          de 1/137…um número sem dimensão, o que a torna ainda mais fundamental do que        outras constantes… como a gravidade… velocidade da luz ou a carga do elétron.

Consequências de uma “localidade”                                                                                    “A variação das leis físicas, seja no espaço ou no tempo sempre ocupou a mente dos cientistas. Resta saber, se uma variação em alfa de 1/100 mil é algo extraordinário”.

Essas violações são de fato esperadas por algumas “teorias de tudo“. Uma alteração suave e contínua de ‘α‘ pode implicar em um Universo bem maior…do que a parte por        nós observada, possivelmente até infinito. Se os dados se confirmarem, e não tiverem outra explicação menos revolucionária… – um achado como esse… poderia obrigar os cientistas, a repensarem completamente sua compreensão sobre as “leis da Natureza”.

O professor Webb afirma que esta descoberta também pode dar uma ‘resposta natural’ a uma questão que tem intrigado cientistas há décadas. Por que as leis físicas parecem tão bem ajustadas à existência da vida?…A resposta pode ser que outras regiões do Universo não são tão favoráveis à vida, como a conhecemos; e que as leis físicas, que medimos em nossa parte do Universo são ‘regras locais’. Neste caso não seria uma surpresa encontrar    a vida aqui. Isto porque basta pequena variação nas leis físicas…para que as estrelas, por exemplo, deixem de produzir carbono, o elemento básico da “vida”, como a conhecemos.

variacao-alfa-1

[Michael Murphy/Swinburne University of Technology/NASA/ESA]

Para chegar às suas conclusõesos cientistas usaram a luz de quasares muito distantes como faróis… – O espectro da luz que chega até nós, vinda de cada quasar, traz consigo sinais dos átomos nas nuvens de gás que a luz atravessou…em seu caminho até a Terra. Isto porque uma parte da luz é absorvida por estes átomos, em ‘comprimentos de onda’ específicos… – que revelam a identidade desses átomos… (de quais elementos eles são). Essas assinaturas espectrais…ou “linhas de absorção”…são então comparadas com as mesmas detetadas em laboratório aqui na Terra…para ver se alfa é mesmo constante.

Quanto ao espanto causado pelos resultados, Webb afirma que as chamadas leis da física não estão “escritas na pedra”… – “O que nós entendemos por ‘leis da natureza’?…A frase evoca um conjunto de regras divinas e imutáveis – que transcenderiam o…’aqui e agora’; para aplicar-se em todos lugares e tempos no Universo. A realidade porém…não é tão grandiosa. – Quando nos referimos às leis da natureza, estamos na verdadefalando de determinado conjunto de ideias … marcantes na simplicidade – que parecem universais, tendo sido bem verificadas por experimentos… – Portanto, somos nós seres humanos, com toda nossa falibilidade, que decidimos se uma teoria científica … é uma lei natural”.

Sobre a controvérsia, e inúmeras tentativas de dar outras explicações aos resultados, um experimentalista tem que provar que sua medição está certa…ou errada… – Se cada nova medição for interpretada por antigas teorias… – nunca haverá uma teoria nova… E como então, se poderá ter certeza de que é hora de investir em uma nova teoria?… Bom… se há variação numa das constantes fundamentais…é de se esperar que outras também variem. Logo, tudo a ser feito é projetar experimentos para detetar variações… na gravidade… na carga do elétron, ou velocidade da luz. ### ‘texto base 1’ (2010) ### ‘texto base 2’ (2011)  **********************************************************************************

Eletrodinâmica não-linear…dispensa “singularidades”…                                            O princípio central da relatividade geral de Einstein…de que espaço e tempo constituem uma forma quadridimensional de geometria curva, colide com o ‘princípio da incerteza’, cerne da mecânica quântica…que implica num ambiente turbulento…à menores escalas.

singularidade

“Matematicamente, uma singularidade é, por exemplo, o que acontece em situações como a divisão por zero, que resulta indefinida, ou infinito. A singularidade marca um ponto de transição entre 2 domínios, ou 2 mundos, num ponto ou instante.

A teoria da relatividade geral de Einstein tem sido bem-sucedidaem explicar “fenômenos gravitacionais”… numa enorme ‘variedade de escalas’ no Universo. Porém, em situações de ‘densidade extremas’, em objetos astrofísicos muito massivos, como “buracos negros“, a teoria falha… – Esses “lugares peculiares” no ‘espaçotempo’ onde parâmetros físicos como densidade, atingem valores infinitos… são as assim denominadas… singularidades“.   Neste contexto, assim como na produção de ‘ondas gravitacionais’ por corpos compactos, são verificadas – muitas novas aplicações da ‘eletrodinâmica não-linear’, e suas equações.

Nas 2 últimas décadas, um grupo de versões modificadas das leis da gravidade de Einstein tem evitado essas ‘singularidades‘ do espaço-tempo – descrevendo ambientes de elevadas densidades no Universo. Entretanto, sobre isso, há muitas divergências, entre os próprios físicos…Por isso, Diego Rubiera Garcia, e colegas do “Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço”… e da “Universidade de Lisboa”, resolveram fazer uma compilação de todas essas teorias e hipóteses…a fim de estabelecer bases para o debate… – As teorias e hipóteses em questão são inspiradas no…modelo Born-Infeld…particular exemplo do que é conhecido como “eletrodinâmica não-linear“. Aplicadas inicialmente ao eletromagnetismo, para impor limites superiores em alguns parâmetros da…”teoria clássica” de Maxwell… – estas teorias trazem um leque de aplicações…da física estelar até alternativas à teoria ‘Big Bang’.

Os atuais observatórios de ondas gravitacionais estão usando a Teoria da Relatividade Geral para estimar as massas dos objetos compactos, que geraram as ondas detetadas.    Todavia, há muitas teorias que podem prever os mesmos perfis de onda…com ligeiras modificações nas massas destes objetos compactos, que colidiram e produziram estas ondas… — A questão é procurar métodos independentes de determinação das massas desses objetos… — para determinar qual das teorias melhor se ajusta às ‘observações’.  Novas observações serão necessárias para validar, ou impor restrições a essas teorias,      não apenas no domínio das “ondas gravitacionais“, mas também dos “buracos negros      com rotação”, e até da ‘radiação cósmica de fundo em microondas’…pois tal ‘radiação        fóssil’ poderia ter ficado marcada por um hipotético… ‘repique (bounce) primordial’.

No cenário descrito por um “modelo de repique”, a fase de contração de um Universo preexistente teria sido seguida…pela fase de expansão do nosso Universo atual – sem atingir uma “singularidade”. Se for assim, estas teorias inspiradas pelo ‘modelo Born-Infeld’ poderão livrar-se da maior de todas singularidades – o ‘Big Bang’. (texto base)

Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
Esse post foi publicado em apresentação. Bookmark o link permanente.

Uma resposta para “Função de onda”…Leis da Física podem variar no Universo?

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google

Você está comentando utilizando sua conta Google. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s