‘Aventuras no domínio Infinitesimal’

   “O tempo é como um aquário, mergulhado em alto-mar“… (Sérgio Cohn)

mec quântica

Será que o tempo é quantizado? … Ou, em outras palavras…existirá uma unidade fundamental de tempo…que não possa ser dividida em um instante mais breve?…

John Baez… — matemático da Universidade da Califórnia                                 (UCR) e moderador da ‘sci.physics.research’ nos responde:

A resposta imediata para esta pergunta é… ‘Ninguém sabe‘… — Certamente não há nenhuma evidência experimental a favor de uma tal unidade mínima. Por outro lado,     não há nenhuma evidência contra ela, exceto que ainda não foi encontrada. – De fato,   não existem teorias físicas usuais, incorporando uma unidade fundamental de tempo,         e existem grandes obstáculos para se fazer isto de modo compatível aos princípios da Relatividade Geral.

Recentes trabalhos de Lee Smolin sobre a ‘teoria da gravidade quântica em Loop’, na qual a gravidade é representada por ‘laços espaciais‘… sugerem que pode haver uma maneira de se fazer algo aproximado nesse sentido, sem envolver uma unidade mínima de tempo, mas sim uma quantidade mínima de área para qualquer superfície bidimensional, além de um volume mínimo para qualquer região tridimensional no espaço… e até, talvez, um mínimo ‘hipervolume‘ para qualquer região ‘tetradimensional’… do ‘espaçotempo’. ************************************************************************************ Já William Unruh, professor da Universidade British Columbia dá a seguinte resposta:

William Unruh

William Unruh

Não existe…certamente… nenhuma evidência experimental de que o tempo (ou espaço) seja quantizado… Então – a questão é… ‘se pode        existir uma teoria onde o tempo é quantizado.      

Embora pesquisadores tenham formulado algumas teorias em que existe a necessária “quantização” de tempo… – nenhuma… – que eu saiba… jamais foi seriamente considerada como uma teoria viável da realidade – pelo menos … não por mais pessoas do     que seu proponente original… Pode-se, no entanto,  questionar de uma forma diferente. — Juntando G (constante newtoniana), h (constante de Planck) e    c (velocidade da luz)  obtém-se certa quantidade  mínima de tempo… – cerca de 10 e(-44) segundos.

Nessa escala temporal (de Planck)… supõe-se que ‘efeitos quânticos‘ passem a dominar a gravidade…e, portanto – como a teoria de Einstein relaciona gravidade e tempo, a dominar também a noção comum de tempo…Ou seja, para estes intervalos… – seria de se esperar que toda “noção de tempo”… perca seu significado.

O maior obstáculo para, definitivamente, responder esta pergunta é que, não há nenhuma teoria realmente aceitável para descrever este modelo, onde a mecânica quântica se une à gravidade. Nos últimos anos, um ramo da física teórica chamado “teoria das cordas” tem levado adiante esta ideia – mas a teoria ainda está muito longe de um modelo em que seja possível utilizá-la… – para descrever a ‘natureza do tempo‘… – em um intervalo tão breve. ************************************************************************************ Uma outra perspectiva… um tanto “iconoclasta” sobre esta questão vem de William Tifft, professor de astronomia da Universidade do Arizona…Para ele há 3 formas de responder esta pergunta…1ª) Não há nenhuma evidência conclusiva de que o tempo seja quantizado, mas…2ª) alguns estudos teóricos sugerem que… – para unificar a gravitação (relatividade geral) com teorias da física quântica pode ser necessário quantizar o espaço, e até… talvez, o próprio tempo – considerado assim, sempre, uma quantidade unidimensional; 3ª) Meu próprio trabalho – combinando novas ideias teóricas… com observações de propriedades galáticas, partículas e forças fundamentais, sugere que – em certo sentido…o tempo pode ser quantizado; mas, nesse caso… já não seria unidimensional.

redshift

Temos observado que redshifts galáticos (Intensidade x Angstrons) parecem, de fato, ser quantizados.

O ‘desvio para o vermelho’ representa…uma variação aparente na frequência da luz das galáxias distantes.  Esta mudança acontece…  conforme sua magnitude, aumenta com a distância.  Porém… se os “redshifts” fossem causados apenas pelo alongamento da luz devido à lei de Hubble, como se supõe — teriam então uma “distribuição harmoniosa” de valores.

Mas na verdade, parece que os redshifts assumem ‘valores discretos‘…algo impossível,  se fossem apenas devido à ‘expansão cósmica’…Esta observação sugere que há algo muito fundamental sobre o “espaçotempo” que ainda não descobrimos. — A luz desviada para o vermelho que vemos é formada por fótons … partículas discretas de energia luminosa. A energia de um fóton (E) é o produto da ‘constante de Planck’ (h) pela frequência da luz (f) – definida como o inverso do tempo.

planck

Portanto…se apenas ‘redshifts discretos’ são possíveis, então apenas certas energias estão presentes – e, apenas certas frequências (ou, inversamente… “intervalos de tempo”)… são permitidos. Na medida em que ‘redshifts’ de galáxias se relacionam à estrutura do tempo — é subtendida uma “quantização” inerente.

Em nossos modelos teóricos aprendemos a prever as energias envolvidas, e deduzimos que os tempos envolvidos são sempre determinados múltiplos do “tempo de Planck“;  menor intervalo de tempo possível – de acordo com as teorias físicas atuais. Já o modelo    no qual estamos trabalhando – não só prevê ‘redshifts’…como também permite o cálculo básico das “energias de massa” das partículas fundamentais…bem como “propriedades” das forças fundamentais… – Como consequência…o tempo (além do espaço) parece ser tridimensional… (o que, no cosmo, representaria sua ‘matriz fundamental‘… 3×3)

Assim…as partículas fundamentais e objetos (até a escala de galáxias) podem ser representadas como discretas estruturas quantizadas… de tempo tridimensional, incorporadas em uma “matriz global” de tempo 3D – a partir de um ponto de          origem (t= 0), ou seja…um “big-bang” – de onde estruturas parecem ‘evaporar’ radialmente… Qualquer pedaço escolhido…por exemplo, a nossa galáxia, estaria          evoluindo no tempo 3d ao longo de sua ‘linha temporal‘. Assim, em nossa parte (quantizada) só sentimos o fluir unidimensional de nossa parte de tempo global.

“sobre o Tempo” – Salvador Dali

Agora…podemos finalmente tentar responder à pergunta inicial…se o tempo é quantizado…   

O fluxo do tempo que sentimos corresponde ao de nosso pedaço de tempo (3d) … ao longo da matriz global de tempo 3D, devido à expansão acelerada, provavelmente não quantizado. — Tanto o espaço quanto o tempo operacional podem ser contínuos.

Por outro lado, a estrutura de intervalos de tempo (frequências e energias) que formam os “pedaços”  de tempo 3D (cujos elementos fundamentais, são  identificados como galáxias)…parece ‘quantizada’ em unidades compatíveis à “‘escala de Planck“.

No modelo de tempo 3d, o espaço é uma entidade local. – Galáxias estão separadas em tempos 3D…  (erroneamente interpretados como espaço)

O que importa no tempo tridimensional são os intervalos de tempo necessários para enviar sinais entre as galáxias – portanto – a separação das galáxias no tempo…e não no espaço, é fundamental. Desse modo, a matriz geral de tempo 3D parece conter discretas ‘partículas de tempo3d. Estas partículas são as ‘galáxias. Quando os fótons viajam entre as galáxias – o resultado é uma estrutura quantizada, que vemos como ‘redshifts quantizados… – Quando fótons viajam dentro de uma única estrutura temporal 3d…   vemos apenas dinâmicas espaciais comuns, onde o tempo transcorre de modo contínuo.

Acreditem, ou não… parece que podemos ter as 2 formas – a estrutura subjacente de tempo pode ser 3D quantizada… enquanto estruturas de tempo 3d fluem continuamente. SCIAM ‘Is time quantized?’ (Out, 1999) *******************(nas cordas c/ humor)***************************

Questionado sobre sua célebre frase “Deus não joga dados!” … Einstein assim respondeu…”porque o Gato de Schrödinger teria uma 2ª chance”.

E, é justamente o que me parece acontecer analisando a 3ª resposta…vivemos, ao mesmo tempo, em um universo interno (cósmico), e um externo (cosmológico)…ou seja, vivemos em um universo “macro” e quântico… – ao mesmo tempo (…e espaço).

Não sou fanático pela ‘Teoria das Cordas’ (muito pelo contrário)… – mas me parece que a grande dificuldade em se aceitar um espaço/tempo com 9 dimensões – pode estar com os dias contados. Neste próprio post é mostrada a possibilidade de uma matriz espaçotempo (quadrada e inversa) com 9 dimensões… (3 de tempo … – para cada dimensão de espaço).

Outra observação útil sobre esta excêntrica teoria é que uma “unidade de corda”…apenas com comprimento (na escala de Planck) teria as mesmas propriedade de um spin…que a grosso modo corresponde ao “momento angular” (‘torque‘) de uma partícula elementar. **************************(texto complementar)*************************************

tempo_quantizado

O Tempo Quantizado

O tempo é contínuo?… Todas teorias físicas confirmadas por experimentos pressupõem que sim…Mas, há novas hipóteses, segundo as quais… – ‘as coisas’ são bem diferentes…

Essas teorias foram criadas por motivos que nada têm a ver com o tempo… São tentativas de resolver um problema fundamental na física atual – reunificar a física teórica. Hoje ela está dividida em 2 grandes campos… de um lado, a teoria da relatividade geral, e de outro, a mecânica quântica com a relatividade especial… As duas formulações são incompatíveis, daí a necessidade de se encontrar uma terceira teoria única…que seja capaz de reproduzir as previsões de ambas, dentro de uma “Teoria Quântica de Campo”.

Não é uma tarefa fácil. – Há algumas tentativas, mas ainda não foi possível verificar com experimentos em aceleradores de partículas, se alguma delas representa bem a realidade física. – Uma das tentativas é a “Teoria das Cordas”… outra – é a Gravitação Quântica de Laços (Quantum Loop Gravity). Nesta, ao contrário do que diz a “Teoria das Cordas”… o ‘espaçotempo’ não é contínuo…mas uma espécie de rede. – Apenas os cruzamentos dos fios dessa rede são posições e instantes de tempo possíveis… – onde espaço e tempo são quanticamente granulados. Roberto Belisário (consulta: “sobre a natureza do tempo“)      **********************************************************************************

Uma questão de tempo                                                                                                             Enquanto o relógio de Newton era absoluto, e o tempo de Einstein mudava…ao sabor   do vento… – hoje… – nem mesmo a passagem do tempo… – é garantida pela ciência.’

tempo quânticoToda a nossa experiência de vida…baseia-se na suposição de que, podemos dividir o tempo em passado, presente e futuro… – E, que ele passa sem parar; como um rio, que converte o futuro em passado, ao correr pelo presente – que não passa de um instante infinitesimalmente curto.

Porém, Albert Einstein afirmou que: “Para nós, físicos presunçosos, passado, presente e futuro são apenas ilusões”… – O que significaria isso?

Ao pensarmos sobre o tempo, segundo a crença geral… – o passado é composto de eventos que já aconteceram, e que não existem mais…O que resta deles são imagens guardadas em nossa memória… – e nada pode modificar essas imagens… – O futuro… por outro lado… é feito de acontecimentos…que ainda não aconteceram… – e ninguém tem certeza sobre ele.

A fronteira entre passado e futuro é o presente, uma divisão móvel. À medida que o tempo avança – o futuro se converte em presente…e, em seguida, quase de imediato, em passado. Os acontecimentos atuais se distinguem dos futuros em um ponto… – são reais. Por isso, o agora é o momento no qual podemos ter uma troca recíproca com o mundo.

Tudo isso é tão simples, quase banal. Mesmo assim, pode causar confusão. – Por exemplo, quanto tempo dura o presente? Ele não marca uma linha rígida entre o passado e o futuro. Essa divisão é tênue…movida pela nossa “consciência“. – Muitos eventos acontecem tão depressa que confundem nosso cérebro. – Um filme no cinema, por exemplo, é composto de uma sequência de imagens paradas. – Mas, por serem projetadas sucessivamente, com grande velocidade, temos a impressão de movimento contínuo.

Processos mais distantes da nossa realidade…como fenômenos da física quântica… são tão rápidos… desafiando a nossa noção de tempo…de tal modo, que escapam por completo da nossa capacidade de entendimento.

O tempo na ciência (de Newton a Einstein)

Pelas regras da “física moderna“…quem quiser separar o tempo em passado, presente e futuro encontrará dificuldades… — Tudo começa com Isaac Newton, que no século 17 escreveu sobre o tempo… “absoluto, verdadeiro e matemático, que transcorre uniformemente”. Das fórmulas de Newton, observar o “estado de um sistema físico fechado – num dado momento…definirá  para sempre…a totalidade dos estados futuros.

Ou seja… o estado de um sistema em um instante qualquer determina, de uma vez por todas, toda a sua história. – Essa imagem newtoniana do mundo reduz o tempo a uma questão contábil. Assim, nesse universo não pode ocorrer nada verdadeiramente novo, pois, informações necessárias na construção do futuro, já são parte do tempo presente.

Dessa forma, o ‘livro cósmico’ está totalmente escrito, desde há muito…e o que chamamos tempo nada mais é que um meio de numerar suas páginas. 

Naturalmente, a física não parou em Newton. Com a ‘Teoria Especial da Relatividade’ o conhecimento dos físicos nessa área deu um “salto gigantesco”…Em sua teoria, Einstein relacionou o tempo muito fortemente ao espaço, e converteu ambos em ‘eventos físicos’, eliminando algumas das nossas opiniões intuitivas, sobre os ‘fenômenos temporais‘.  Por exemplo, antes de Einstein, uma pessoa poderia dizer que… gostaria de saber o que estaria acontecendo agora em outra galáxia… E ninguém responderia que tal afirmação não faz sentido. O agora era um conceito vigente em toda parte. Parecia que o Universo todo tinha o mesmo “presente local”. A ‘Teoria da Relatividade’ destruiu essa convicção.

Einstein nos ensinou que dois acontecimentos podem ocorrer em simultâneo para um observador, enquanto outro, se movendo em relação ao 1º, perceberá os mesmos fatos    em sequência; enquanto um 3º poderá ver os 2 acontecimentos, até em ordem inversa.    Na vida diária tais coisas não acontecem, porque distâncias e velocidades são mínimas para se notar a relatividade… – Mas, ela existe…com consequências de grande alcance.

Depois de Einstein…não sobrou nenhum “momento atual“…que seja válido no universo inteiro. Nenhum ‘agora’ que seja igual de um extremo do espaço ao outro. O conceito de presente virou uma questão pessoal, que só possui significado como ponto de referência para um observador – “conforme“… ao movimento de seu próprio “referencial inercial”.

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Por isso, para as ‘leis da relatividade’ não faz sentido dividir…passado…presente, e futuro — pois ela nos leva a uma imagem do universo na qual ‘tempo‘ e ‘espaço‘ se fazem diante de nós, em dimensão plena. 

A causalidade da “Seta do tempo”

Não há como duvidar de que acontecimentos se posicionam numa ordem sucessiva, e que essa ordem tem uma direção. – Se não fosse assim…a ideia de causalidade, determinando que um fato acontece depois e como consequência de outro, não poderia existir. O tempo, portanto, tem uma direção (visto a partir da causa, o efeito se encontra no futuro)…e esse fato impregna todo universo. Apesar disso parecer óbvio, há mais de um século cientistas discutem qual o motivo desse alinhamento. Físicos descrevem frequentemente a ‘direção do tempo’ com a figura de uma seta que aponta para o futuro, a partir do passado. – Essa comparação, todavia, pode produzir muita confusão… É legítimo falar de uma orientação do universo no tempo, que assinala desde o passado até o futuro – o difícil…é denominar com ela a direção do fluxo do tempo.

Essa diferença fica clara ao se pensar na agulha de uma bússola… – Para nós ela assinala o Norte e o Sul. Mas isso acontece apenas porque esses conceitos foram convencionados por nós. O significado real daquela seta é: o campo magnético da Terra está orientado, e existe uma assimetria entre os 2 lados, indicando uma diferença entre as direções ‘Sul-Norte’… e ‘Norte-Sul.

Presente imperfeito e o tempo cósmico                                                              Quando dizemos que uma seta mostra a direção do passado para o futuro — estamos indicando uma assimetria no universo entre as direções do passado, e rumo ao futuro”.

Será que o presente existe de verdade, como algo objetivo… ou é apenas uma invenção da nossa cabeça?…Há muito tempo os filósofos brigam por causa dessa questão. De um lado, estão os que defendem um “presente real” – são os teóricos A, cujo expoente foi o alemão Hans Reichenbach, da primeira metade do século 20. – Seus oponentes são os teóricos B, entre os quais Alfred Ayer e Adolf Grünbaum.

O grupo A utiliza os conceitos de passado, presente e futuro, mais a rica variedade de tempos das línguas modernas, como o pretérito imperfeito, perfeito e mais-que-perfeito. O grupo B usa um sistema de datas em que fatos são marcados no momento em que ocorreram, e depois ordenados.

xícara-de-café.jpgDiante dessas ideias, alguém poderia alegar: digam o que disserem os físicos, hoje minha xícara de café quebrou ao cair da mesa… – Isso ocorreu às 16h…e representa uma mudança – para pior – em relação à situação anterior a essa hora… Ora, dirá o teórico do grupo B que a mudança é apenas uma ilusão… Que a xícara estava inteira às 15h59… que às 16h01 estava quebrada…e que às 16h houve um momento de transição. – Essa forma neutra de descrição…ao usar o sistema de datas – contém igual informação, entretanto… – não afirma o “decurso do tempo“.

O teórico A, por sua vez… – responderia que só se pode compreender o movimento do relógio usando algo como o tempo…como ‘ponto de referência‘. Se a ideia de tempo não existisse, o andar dos ponteiros precisaria estar ligado a outra coisa, como o movimento     da Terra. Mas também esse movimento precisaria se relacionar com alguma outra coisa.   E, assim por diante, numa série de relações aparentemente infinita…Mas, o que haveria      ao final dessa cadeia?…O último relógio seria o próprio Universo, ao dilatar-se cada vez mais, caracterizando um “tempo cósmico“…E, segundo estudiosos desse movimento de expansão…pela ‘física quântica’ (o tempo cósmico estaria totalmente fora das fórmulas.)  Qualquer variação só pode ser medida através de correlações, ou relações de mudança’.

ilusão ótica

De toda forma, continuamos a sentir que o tempo passa… — Einstein, como vimos, denominou esse sentimento de “ilusão“. Dos vários tipos de ilusão de movimento, ao girarmos ao redor de nós mesmos… e pararmos de repente…parece que tudo à nossa volta continua girando. Porém, na realidade tudo está parado. – Será que a sensação de que o tempo passa … é uma ilusão semelhante a essa?…………….>>>

Para a ‘física quântica’, a natureza, no nível atômico, é indeterminada. Ou seja, não é possível predizer qualquer acontecimento, partindo dos fatores do presente. – Se um observador realizar medições num átomo, com esse próprio ato, ele modificará o que desejava medir. Ou seja, o possível se converte em real por meio da mera observação.      Naturalmente…essa poderia ser uma explicação para o chamado “fluxo do tempo“.

Mas…é bom lembrar que aqui estamos no território das especulações. – E a verdadeira natureza do tempo continua sendo um enigma… – Se algum dia vamos decifrá-lo…só o tempo dirá. ###### (Paul Davies) ###### (texto base) ###### (abr/1988) ###### *********************************************************************************

tempoO futuro já aconteceu (junho/2015)

Existe um lugar em que o tempo passa diferente de pessoa para pessoa. Nesse lugar, nenhum relógio marca a mesma hora; e passado, presente e futuro, por terem acontecido ao mesmo tempo, se acham essencialmente congelados. Aí, todo universo… desde sua origem, até     o seu fim… — existe ao mesmo tempo.

Nesse lugar, o que para você é o futuro… já pode ser uma memória distante para outra pessoa. Em outras palavras, você não tem escolha…Deve ser chato morar em um lugar como esse, afinal de contas, você não parece ter liberdade, é tudo uma ilusão. Mas que lugar é esse?… – É o nosso universo! Pode parecer ficção, mas tudo isso foi descoberto    por Einstein, em 1905. – Desde que nascemos…temos a ideia de que o tempo passa no mesmo ritmo para todas pessoas, e que todos na Terra viajam juntos…rumo ao futuro.

Mas, segundo Einstein…enquanto você lê esse texto, o tempo não passa…  Na verdade, é você quem está viajando por sua dimensão, através de um meio de transporte invisível, bem rápido. – Esse meio de transporte, que viaja a extraordinários 1,08 bilhão de km/hora… é a “velocidade da luz”.

De acordo com a relatividade de Einstein, tempo e espaço são uma coisa só, chamada espaçotempo…onde nada pode viajar mais rápido do que a luz. – Daí então, surge um grande problema. – Se você está andando na velocidade da luz enquanto lê esse texto,       ao se levantar e ir ao banheiro a 4 km/h, você terá ultrapassado a velocidade da luz?…        É claro que não. O que acontece é que essa velocidade é descontada. Noutras palavras, “emprestada” pelos motores que empurram o tempo… Mas, isso tem um preço – qual      seja, o tempo passa mais devagar para você.

Como exemplo, suponha que você, parado nesse instante, atravessando o tempo a 1,08 bilhão de km/h, decide então dar uma volta em sua Ferrari novinha a 180 km/h. O que acontece?… – Você pega emprestado do “banco do tempo” 180 km/h, e ele desconta de     seu relógio… isto é, o tempo para você passa mais devagar em relação a todas as outras pessoas que estão paradas no momento. Um momento que durava 60 segundos, agora passa a durar 59,9999999999953 segundos.

O carro acelera, mas freia seu relógio – apenas o SEU. Depois de uma hora viajando no carro a essa velocidade… você viaja 0,0000000576 milésimo de segundo para o futuro.

futuro-ja-chegouPouca coisa, certo? Sim, as velocidades que experimentamos no ‘dia-a-dia’ são extremamente insignificantes para ter ‘efeito notável’ na passagem no tempo.

Então … 1,08 bilhão parece ser muito mais do que o suficiente. – Sim, e é aí que tudo fica ainda mais interessante. Se uma nave futurista viajar a 1 bilhão de km/h, o banco do tempo estará em apuros… — E aí vai mais um exemplo:

Vamos imaginar que sua Ferrari possa atingir a mesma velocidade dessa suposta nave. Na rodovia que você viaja, há uma pessoa no bar. Então, um ladrão aparece do nada e aponta uma pistola na cabeça do indivíduo… — Você passa pela rodovia à 1 bilhão de km/h … Seu relógio marca 10:00… — Mas…quando você passa em frente ao bar, não vê a pessoa sendo ameaçada de morte. Por que?… – Porque o tempo passou mais devagar para você…do que para as pessoas no bar. Seu relógio marca 10:00, mas o relógio do bar marca 10:05… Você viajou para o futuro… e vê…ou uma pessoa morta, ou a polícia prendendo o sujeito no bar. Você vê algo que para as pessoas que estavam no bar ainda não está decidido.

Temos então um ‘paradoxo’…Tanto você, como o homem ameaçado, vivem o que os 2 chamam de ‘agora’. Mas para ele é futuro… algo que você já tem na memória… – ou seja… – algo que para você…já se encontra no passado.

Mas, por incrível que pareça… as coisas ainda podem ficar mais complicadas… – Segundo Einstein, grandes distâncias também podem distorcer a ideia de que exista um agora para todos. Em outras palavras… para um alienígena vivendo em outra galáxia, o momento em que você está em frente ao computador…lendo este artigo…pode ser um passado distante.

Como escreveu o físico Brian Greene em seu livro “O Tecido do Cosmos”:      “A concepção ‘dele’, sobre o que existe neste momento no universo, pode incluir coisas que, atualmente, nos parecem completamente em aberto”.

o-futuro-aconteceu

A Teoria dos Muitos Mundos

Chegamos aqui…a uma conclusão extraordinária. Com toda história do universo já escrita…não temos então… o que se chama de “livre arbítrio“… – O ‘amanhã‘ já está definido na “realidade” do cosmo.

Existe, no entanto, uma teoria que nos concede o “poder de escolha“… – mesmo em um universo determinístico. – São os ‘mundos paralelos‘…ainda mais bizarros do que tudo o que foi apresentado até aqui… – Criada pelo físico Hugh Everett…em 1957, a “Teoria dos Muitos Mundos”…sugere que – a cada possível ação que fazemos…o universo se divide em realidades paralelas, onde toda possível ação é executada. Por exemplo, se você está numa festa, e encontra alguém que não tem coragem de ‘puxar conversa’… – em algum universo paralelo…”você” chegou até essa pessoa, e levou um fora. – Em outro, a cantada deu certo; e, em mais outro, vocês se casaram e tiveram filhos.

E assim funcionaria… — a cada possível resultado de uma ação,          infinitos universos seriam gerados, com infinitas possibilidades.

Temos nesse cenário, um futuro aberto para qualquer coisa… ao contrário do que aceita a relatividade de Einstein. – Em teoria, soa bem… – mas testar isso na prática é um desafio imenso (diferentemente da ‘relatividade‘…já testada na prática.) #### (texto base) ####  ************************************************************************************

gravidade

Teoria de gravitação do “espaçotempo”    Gravitação quântica como uma teoria do tempo e espaço foi um dos grande “insight” de Einstein.

No ano passado, o mundo da física comemorou os 100 anos da ‘relatividade geral’ de Einstein,  que fundamentou o saber atual da…’gravidade‘.

Ela abriu um universo que nunca deixa de nos surpreender…’buracos negros’, ‘big bang’, ‘energias escuras’, ‘ondas gravitacionais’, tirando-nos das trilhas de pensamento em que caímos com tanta facilidade… – Mas a tinta da teoria mal tinha secado no papel quando Einstein viu 1 problema… Ela contradizia a mecânica quântica, sugerindo a necessidade   de uma teoria ainda mais profunda…para unificar esses 2 pilares da física fundamental.

Em junho de 1916, Einstein escreveu que… “A teoria quântica teria de modificar não só a eletrodinâmica de Maxwell, mas também a nova teoria da gravitação”. – Foi um insight e tanto…se considerarmos que a ‘teoria quântica’ ainda nem sequer existia…Era uma ideia ainda nebulosa, que levaria uma década para se cristalizar. – Comemoramos, portanto, o centenário, não só da teoria de Einstein…mas também o longo caminho para suplantá-la.

Contudo, enquanto a “relatividade geral” levou uma década para ser formulada, essa teoria mais profunda… conhecida como “gravitação quântica”…confunde gerações de cientistas… – há mais de um século.

imaginc3a1rioNo entanto… – físicos sempre formularam suas teorias considerando tempo e espaço… E assim, uma teoria da gravitação engole o próprio rabo. Ela supõe… – por exemplo…que a passagem do tempo varia… mas a palavra “varia” conota um processo temporal. – Se o tempo está variando, então… a própria razão segundo a qual ele está variando também varia; e cria-se um paradoxo.  Essa circularidade conceitual, traz dificuldades matemáticas…Por exemplo…o pequeno “t” que os físicos usam para denotar tempo desaparece das equações, impossibilitando a explicação de mudanças no mundo. Na descrição do que está acontecendo — é preciso ir além do tempo e do espaço. O que significa isso?…O ‘desconhecido’.

Teoria das cordas, gravidade quântica em loop, teoria da causalidade…estas são apenas algumas das abordagens teóricas. Naturalmente, quando se dá um passo para trás, e se afasta um pouco dessa disputa…nota-se que todos concordam com uma lição essencial:    “o espaçotempo que habitamos é uma construção“…Ele não é fundamental na natureza…mas, emerge de um nível mais profundo de realidade… – De um jeito…ou de outro, consiste de blocos primitivos (‘átomos de espaço‘)…e assume suas propriedades,    em função da maneira como estes blocos são encaixados.

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Esses “átomos” … não são nada parecidos com átomos comuns…como oxigênio ou hidrogênio. Primeiro, eles não são ‘minúsculos‘ – porque a palavra é uma descrição espacial e tais átomos criam espaço… sem pressupor a sua existência.

Mas, muitos dos mesmos princípios se aplicam. A água, por exemplo, consiste de moléculas de H2O. Ela pode mudar de estado… – congelar…ou ferver de acordo com o rearranjo de suas moléculas, em estruturas diferentes. Da mesma forma…o espaço.

Se seus ‘átomos primitivos’ puderem se organizar, presumivelmente…eles também poderiam formar outras estruturas…E isso pode explicar muitos dos mistérios da física moderna…por exemplo, o de que…  As leis físicas, atuando sob o tempo…são inerentemente incapazes de explicar seu início.

Três enigmas do espaçotempo

Considere buracos negros…Algum objeto que caia em um deles, pela teoria de Einstein, veria seus átomos simplesmente desaparecer… – As novas teorias do espaçotempo porém, sugerem uma figura diferente…segundo a qual, o espaço muda de estado, dentro dos BNs.  Isto porque, o buraco negro não tem volume interno, seu perímetro marca o ponto onde o espaço se desfaz. O resultado é um novo estado não mais espacial e difícil até de imaginar. Portanto, o objeto que nele entrasse…teria seus átomos assumindo formas desconhecidas.

Já no ‘big bang‘…que, como ‘buracos negros’, também sempre foi uma espécie de paradoxo – as leis ordinárias da física…operando sob o tempo…são inerentemente incapazes de explicar o começo desse tempo. Para essas leis… alguma coisa tem de           vir antes do ‘big bang’ para que o evento possa ocorrer…Porém, não deveria haver        nada antes dele… – Uma maneira de resolver essa contradição… é pensar no “big         bang não como um começo, mas como transição, quando o espaço se cristalizou.

E finalmente, temos o misterioso fenômeno da não-localidade quântica – que Einstein chamou “ação fantasmagórica à distância (2 ou mais partículas, agindo de modo coordenado, independentemente de qualquer comunicação ou distância que as separe).  Uma possível explicação para tal comportamento… é que tais partículas tenham raízes    em um nível de realidade mais profundo… – no qual a distância não tenha significado.

Certamente isso tudo ainda é especulação…mas uma especulação qualificada, resultado da combinação dos princípios da ‘teoria de Einstein’, e da ‘teoria quântica’. Pela própria natureza da ciência…não sabemos o que essas ideias significam… e, nem sequer se estão corretas. Contudo, os efeitos do próximo passo certamente vão se propagar. E aprender coisas novas sobre o universo levará a humanidade a outro nível. (texto base mai/2016)

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
Esse post foi publicado em cosmologia, física e marcado , . Guardar link permanente.

Uma resposta para ‘Aventuras no domínio Infinitesimal’

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