Física Quântica
Há poucas coisas mais faladas e menos entendidas que a Física Quântica e a Teoria da Relatividade, apesar do mundo tal como o conhecemos hoje não ser possível sem a aplicação destas descobertas.
Telefones celulares, energia atômica, tratamentos e diagnosticos médicos, navegação de navios, submarinos e aviões, computadores, a Internet e conseqüentemente a globalização, tudo isso é resultado desse conhecimento.
Apesar de já ter mais de um século a Teoria da Relatividade continua incompreensível para muita gente.
É difícil de entender e até de aceitar que:
Diferentes observadores em diferentes sistemas que se movem uniformemente sentem o tempo passar de forma diferente.
Que o comprimento das coisas pode se contrair em função da posição e do movimento do observador.
Que eventos que parecem simultâneos em um local não são simultâneos para quem está em outro local em movimento relativo.
Dependendo da posição do observador fatos que aconteceram um antes do outro para uma pessoa acontecem exatamente ao contrário para outra. E para uma terceira podem ter acontecido ao mesmo tempo.
Na prática: nascem duas crianças, para uns João é mais velho que José, para outros José é mais velho que João. Pra você João e José nasceram ao mesmo tempo. E todos os observadores estão certos.
Temos dificuldade de compreender estes aparentes paradoxos por que vivemos nosso dia-a-dia em um mundo relativamente estático de velocidades mais ou menos constantes.
Também nem sempre vemos claramente as distorções do espaço-tempo, apesar delas estarem presentes bem ao nosso lado.
Mas tudo muda quando as velocidades se aproximam da velocidade da luz. Fica mais visível.
Tudo muda quando os observadores estão em diferentes sistemas em movimento, em diferentes velocidades relativas.
Relativas um ao outro, daí o nome da teoria.
Diferentes observadores em diferentes sistemas que se movem uniformemente sentem o tempo passar de forma diferente.
Que o comprimento das coisas pode se contrair em função da posição e do movimento do observador.
Que eventos que parecem simultâneos em um local não são simultâneos para quem está em outro local em movimento relativo.
Dependendo da posição do observador fatos que aconteceram um antes do outro para uma pessoa acontecem exatamente ao contrário para outra. E para uma terceira podem ter acontecido ao mesmo tempo.
Na prática: nascem duas crianças, para uns João é mais velho que José, para outros José é mais velho que João. Pra você João e José nasceram ao mesmo tempo. E todos os observadores estão certos.
Temos dificuldade de compreender estes aparentes paradoxos por que vivemos nosso dia-a-dia em um mundo relativamente estático de velocidades mais ou menos constantes.
Também nem sempre vemos claramente as distorções do espaço-tempo, apesar delas estarem presentes bem ao nosso lado.
Mas tudo muda quando as velocidades se aproximam da velocidade da luz. Fica mais visível.
Tudo muda quando os observadores estão em diferentes sistemas em movimento, em diferentes velocidades relativas.
Relativas um ao outro, daí o nome da teoria.
O fato é que a passagem do tempo, o tamanho e a massa/pêso de um objeto são relativos e variam em função da velocidade.
Quando a famosa equação de Einstein - E = mc2 - diz que a energia é igual a massa vezes o quadrado da velocidade da luz, também diz, implicitamente, que a massa e a gravidade se alteram e elas alteram o tempo e o espaço.
Quando a famosa equação de Einstein - E = mc2 - diz que a energia é igual a massa vezes o quadrado da velocidade da luz, também diz, implicitamente, que a massa e a gravidade se alteram e elas alteram o tempo e o espaço.
Há mais de cem anos já se sabe disso.
Einstein resolveu boa parte de seu conceito da relatividade utilizando a Teoria da Incerteza, a teoria dos Quanta de Max Planck,
A Teoria da Incerteza mostra que a velocidade e a posição de uma partícula fundamental, um Quantum, não podem ser ambas determinadas com precisão.
Além disso nos níveis sub-atômicos a matéria não existe, ela tem tendências a existir.
Os eventos, e portanto a realidade, não ocorrem, têm tendências a ocorrer. O próprio tempo tem tendência a ocorrer num mesmo sentido e direção, mas é só isso, uma tendência.
A diferença entre ser e ter tendência a ser é enorme. E isso não é uma discussão filosófica, não é Hamlet.
Além disso nos níveis sub-atômicos a matéria não existe, ela tem tendências a existir.
Os eventos, e portanto a realidade, não ocorrem, têm tendências a ocorrer. O próprio tempo tem tendência a ocorrer num mesmo sentido e direção, mas é só isso, uma tendência.
A diferença entre ser e ter tendência a ser é enorme. E isso não é uma discussão filosófica, não é Hamlet.
É Fisica Quântica. A teoria que faz seu celular funcionar.
A compreensão do comportamento da Luz e de sua velocidade é um ponto fundamental da Teoria da Relatividade.
Einstein é luz, luz é Einstein. Todo o conceito começa por aí.
Einstein descobriu que no universo que habitamos a velocidade da luz não se altera, que é o limite de qualquer velocidade e que nenhuma velocidade pode ser maior que essa.
Tudo seria relativo, menos a velocidade da luz.
Quanto mais se acelera um objeto mais se gasta energia para aumentar sua velocidade. Isso é fácil de entender. Por ser a velocidade limite deste universo para se acelerar qualquer partícula até a velocidade da luz seria necessária toda a energia contida neste universo.
Este é o limite.
A luz se propaga em minúsculos pacotes de energia, os Quanta.
Mas a luz tem a dualidade de se comportar tanto como onda quanto como partícula. Ora como onda ora como matéria.
Atenção: ela se comporta, ela não é.
Ela se comporta às vezes como onda, às vezes como partícula, mas ela não é sempre onda, ela não é sempre partícula.
Ela se comporta às vezes como onda, às vezes como partícula, mas ela não é sempre onda, ela não é sempre partícula.
A luz é assim meio que um Oxumaré das forças elementares. Faz o maior sucesso nos bailes quânticos, tira a maior onda, sai com todo mundo. Uma onda essa partícula.
Portanto como a luz tem massa ela sofre efeito gravitacional, e ao sofrer a ação da gravidade ela se curva em seu trajeto.
A luz assim como eu e você, tem massa e portanto na presença da gravidade tem pêso.
Se você estiver num açougue, achar que estão te enganando, duvidar do peso da carne e acender uma lanterna em cima dela para olhar o rótulo, cuidado por que ela vai ficar ainda mais pesada.
Energia idem.
Se você pesar uma mola e depois comprimi-la ela vai pesar mais por que além da massa ela agora está guardando a energia que a comprimiu.
Se foi você quem comprimiu, você ficou mais leve. Não é bem uma dieta, mas funciona assim.
Voltando a acender a lampada do gênio.
Ao cruzar a imensidão do espaço a luz se curva ao passar próxima aos corpos de grandes massas como as estrelas e outros astros. Ela se curva atraída pela gravidade dos corpos celestes.
Nestas situações em que a luz se curva junto com ela também se curva o Tempo e o Espaço.
Há situações em que o espaço-tempo se comporta como uma curva de Möbius, aquela superfície em que se caminha sempre na mesma direção mas se muda do interior para o exterior, de uma dimensão para a outra sem quebra ou interrupção.
Lacan levou Einstein para o divã levando o conceito da relatividade para a Psicanálise. Passeando pela curva de Möbius ele mostra que não se deve fazer distinções polares, como interior/exterior et pour cause sanidade/loucura.
Freud que conhecia Einstein assinaria em baixo. É tudo relativo.
Na curva de Möbius você muda da face interna para a externa, você sai de uma dimensão e passa para outra sem notar.
O universo funciona mais ou menos como Alice No País Das Maravilhas. Ele é até mais bizarro.
Lacan levou Einstein para o divã levando o conceito da relatividade para a Psicanálise. Passeando pela curva de Möbius ele mostra que não se deve fazer distinções polares, como interior/exterior et pour cause sanidade/loucura.
Freud que conhecia Einstein assinaria em baixo. É tudo relativo.
Na curva de Möbius você muda da face interna para a externa, você sai de uma dimensão e passa para outra sem notar.
O universo funciona mais ou menos como Alice No País Das Maravilhas. Ele é até mais bizarro.
Tudo isso acontece e afeta nosso dia-a-dia.
Inclusive o fato, aparentemente absurdo, do tempo passar mais devagar ou mais rápido dependendo da situação.
Por exemplo: por causa da enorme velocidade em que giram, para os 30 satélites que formam o sistema GPS o tempo passa mais lentamente do que para nós aqui embaixo na superfície da Terra.
Ao fim de cada dia eles estão 39 milionésimos de segundo mais jovens que nós. Atenção que para eles nós é que ficamos mais velhos. Viu só que é tudo Relatividade? Sempre depende do observador.
Parece não ser muito mas se esses 39 milionésimos não fossem considerados pelos sistemas de cálculos isso causaria um erro de até 11 quilômetros por dia, e acumulativos, ao determinar nossa posição.
Imagine as consequências na navegação de navios e aviões. Caos total. Pior que aeroporto brasileiro.
Você que acabou de comprar um aparelho de GPS novinho para seu carro voltaria na loja para reclamar que o aparelho mostra posicionamentos absurdos. O vendedor ia lhe pedir desculpas por que para estes satélites o tempo passa como as tardes em Itapuã.
Michael Frayn conseguiu tornar tudo isso mais compreensível para o grande público na peça Copenhague. Além de falar do princípio da incerteza na física quântica, Frayn fala das incertezas na história e na filosofia. Imperdível.
Carlos Palma, criador do Núcleo Arte Ciência No Palco que investiga as relações entre Arte e Ciência, montou o espetáculo no Brasil e foi premiado em 2001.
Einstein diz que a inspiração precede o conhecimento. Isto é uma afirmação seríssima.
Quando criança ele imaginava como seria viajar pelo espaço sentado num raio de luz.
A inspiração rompe as barreiras do estabelecido e estende os horizontes da Ciência.
Quando criança ele imaginava como seria viajar pelo espaço sentado num raio de luz.
A inspiração rompe as barreiras do estabelecido e estende os horizontes da Ciência.
Portanto nada melhor que uma boa dose de inspiração para entender tudo isso.
Uma brilhante compreensão da Relatividade, do Princípio da Incerteza e das relações quânticas onde partículas e energia não tem quantidade, energia ou forma definida para se medir e determinar é cantada por Gilberto Gil, com a mesma inspiração que iluminou Planck e Einstein.
Quando quase não há
Quantidade que se medir
Qualidade que se expressar
Fragmento infinitésimo
Quase que apenas mental
Quantum granulado no mel
Quantum ondulado no sal
Mel de urânio, sal de rádio
Qualquer coisa quase ideal
Cântico dos cânticos
Quântico dos quânticos...
... Sei que a arte é irmã da ciência
Ambas filhas de um Deus fugaz
Que faz num momento
E no mesmo momento desfaz
Esse vago Deus por trás do mundo
Por detrás do detrás
