Espaço Científico Cultural

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 bela bexiga sendo inflada -> 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 ¾ NA]. Mas, por ora, será útil didática e qualitativamente.

Com esta simplificação (figura 13), 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 mostra-nos a componente da velocidade v na direção do afastamento (e, portanto, va, 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, va1 < va2 < va3, o que concorda com o observado experimentalmente. A velocidade efetiva de afastamento é igual a 2va.

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 2va 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 ¾ NA]. Portanto, va 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 ¾ 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 numa linguagem acessível ao leigo em www.ecientificocultural.com/Usenet/dialogos04.htm, 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 www.ecientificocultural.com/coincidencia.html. 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 na Home Page em português do meu web 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 ¾ 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 ¾ 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)

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