Pesquisar conteúdo deste blog

sexta-feira, 31 de agosto de 2007

Tempo, energia e matéria


Com sua famosa equação E = MC², Albert Einstein demonstrou com inacreditável simplicidade que energia e matéria são equivalentes. Afinal, o que é um átomo, a peça fundamental da matéria, do que é composto? De um núcleo, formado por um próton, com energia positiva e um nêutron, com carga zero, daí o nome. Orbitando o núcleo, há o elétron, com carga negativa. 

Sem um aprofundamento nessa parte para não entediar o leitor, pode-se dizer que o átomo é energia aprisionada, e tanto é assim que sua transformação química (ou física, no caso da bomba atômica) gera energia. Toda a matéria que existe, inclusive a que compõe nossos corpos, veio das estrelas, através do processo de fusão termonuclear que transforma átomos de hidrogênio em hélio e assim por diante,  gerando energia, a luz solar, que também é a fonte de toda a nossa energia, inclusive da que obtemos através da nossa comida. Portanto, duas das três coisas básicas que existem vêm das estrelas (estrelas são sóis). 

E a terceira, o tempo? O que é o tempo? Os dicionários dizem que é o oposto de eternidade, que por sua vez é a ausência do tempo; e também o definem como mudança, sinônimo de variação. O que é necessário para haver mudança? Energia. Toda variação de estado físico ou espacial requer a presença de energia. Logo, para existir o tempo, se faz necessário o emprego de energia que, vale lembrar, é matéria. 

Pela Lei de Conservação de Energia, toda a energia em um sistema isolado permanece constante, e por isolado entenda-se também a falta de atrito. A energia é criada e se conduz através da matéria, mas também viaja no vácuo, como as ondas eletromagnéticas. Assim como a matéria não pode ser destruída nem criada, como ensinou Lavoisier, também a energia não se extingue, apenas se transforma. 

Se alguém atirar uma bala de revólver no vácuo, ela se moverá eternamente na mesma velocidade e direção, a menos que colida com um corpo no espaço. A energia também se propaga perpetuamente, quer dizer, enquanto o Universo existir. Ele existirá para sempre? Talvez não, ninguém sabe. Ou melhor, sabe, sim: a resposta é não, porque a eternidade exclui o tempo. E como tempo é mudança, ele cessará quando não houver mais energia, certo? Mas massa e energia não são indestrutíveis? De fato, as leis da Física que dizem que ambos só se transformam atestam isso. Talvez a resposta seja que Universo e tempo jamais acabarão, mas poderão se contrair até o tamanho da época que precedeu o Big-Bang, e depois se expandir de novo. Mas no tempo Zero do pré-Big-Bang pode-se falar em um congelamento da energia e da matéria, a não-existência ou eternidade. 

A velocidade da Luz (C) é imutável, não se pode diminuí-la nem aumentá-la, pode-se dizer que é absoluta. É a luz que carrega a informação eternamente, modulada nas suas ondas, ou em outras como as de rádio, que também são luz. Quando se observa uma estrela distante, o que se vê é o seu passado, o que acontecia lá há tantos anos (anos-luz). Da mesma forma, um observador em Alfa Centauro, que está 4,5 anos-luz distante da Terra, veria o que acontecia na Terra há 4,5 anos. Teria voltado no tempo? Fisicamente, não, mas veria o passado, sim. Passado para nós, presente para ele. A diferença de tempos se dá pela distância ou pelo movimento, conforme a velocidade.

Mas o que é mesmo movimento? É variação, e só é possível com energia, matéria e tempo. As três coisas, tempo, energia e matéria estão umbilicalmente ligadas. Se fosse possível acelerar a luz, de modo que ela se movesse a uma velocidade maior do que 300 mil km/s, ela chegaria em outro local antes de partir (!!). No futuro, portanto. Como isso é impossível, pode-se ver o passado, mas não o futuro. Tempo é mudança, que por sua vez é variação, algo que demanda energia. O tempo não existe sem energia, que é o que muda o estado das coisas. E estado significa invariância, ou ausência de tempo e energia (exclua-se do raciocínio a energia de repouso de um corpo). É certo que um estado muda, mas passa a ser outro, e só em função da presença de energia. Acelerar um corpo é reduzir seu tempo de chegada a um lugar e o que passa no relógio que está neste corpo. Sim, acelerar é reduzir o tempo, e se fosse possível acelerar algo ou mesmo a luz além de sua velocidade, seria como se o tempo ficasse negativo, algo que não aconteceu, o futuro (!!). A matéria afeta o tempo e a energia, e vice-versa. 

Um buraco negro tem uma densidade tão grande que não deixa a luz (que é energia) escapar, se mover. E zera o tempo, também. No buraco-negro o tempo pára. Como no pré big-bang, que não deixa de ser um gigantesco buraco negro, uma concentração de massa tão absurdamente grande que congela tempo, matéria e energia. Tempo e energia são a mesma coisa, e como massa equivale a energia, os três são equivalentes. Ou são uma coisa só. Iguais. 

Por Luiz Leitão © Direitos autorais reservados. luizmleitao@gmail.com

7 comentários:

  1. Ammettere l'esistenza di una qualsivoglia forma di energia, che non sia essenzialmente il frutto della trasformazione di un'altra forma di energia, sarebbe come voler ammettere che in natura possano esistere, sparse qua e la nello spazio, delle sfere di energia calorica, auto-organizzantesi e inestinguibili; il che andrebbe contro tutte le leggi e i principi della termodinamica, i quali sono degli assunti,che vengono presi per buoni finchè non si verifica sperimentalmente una contraddizione.La forma più moderna per esempio per il II Principio della Termodinamica è la seguente:”È estremamente improbabile (non a priori impossibile) che il calore passi spontaneamente da un corpo più freddo ad un corpo più caldo”.
    Persino l' energia psichica si potrebbe definire come la trasformazione di una parte di ogni singolo neurotrasmettitore, in una altra forma di energia; se è vero che E=mc2, ogni neurotrasmettitore non rappresenta nient'altro che una forma complessa di energia.
    Persino l'uomo rappresenta sostanzialmente una forma complessa di energia (auto-organizzantesi ma non per questo inestinguibile); calcolando che in 1 kg di massa sono "racchiusi" qualcosa come venticinque miliardi di kWh di energia, lascio a voi fare il calcolo di quanta energia rappresenti un uomo che pesi circa settanta kg.

    Fausto Intilla
    www.oloscience.com

    Nota:
    Stando all'equivalenza di massa-energia, non sarebbe propriamente giusto parlare di energia racchiusa in una massa, visto che fondamentalmente massa ed energia rappresentano un unico concetto,definito con due parole diverse.

    ResponderExcluir
  2. Admitting the existence of some kind of energy which is not essentially the fruit of the transformation of another form of energy, would therefore be like admitting that in nature, scattered here and there in space, there could be some form of sparse caloric energy spheres, that are self-organizing and undying; this would go against all the laws and principles of thermodynamics, which are arguments accepted until a contradictory experimentation is verified. For example, the most modern form of the Principle of Theormodynamics is the following:”It is extremely unlikely (and perhaps impossible) that heat spontaneously passes from a colder body to a warmer one”.
    Even psychic energy could be defined as the transformation of some part of each neurotrasmittor, into another kind of energy; if it is true that E=mc2, each neurotransmittor represents nothing but another complex form of energy.
    Even mankind substantially represents a complex form of energy (able to organize itself yet not undying); by calculating that in 1 kg of mass there is something like twenty five billions of kWh of energy "encapsulated" so I will therefore let you calculate how much energy a 70kg man represents.

    Fausto Intilla
    www.oloscience.com

    Note:
    Considering the balance between mass-energy, it would not really be right to talk about energy encapsulated in a mass, since mass and energy fundamentally represent a single concept, defined with two different words.

    ResponderExcluir
  3. Caro Luiz Leitão, belo texto sobre Física.
    E também um comentário do sr. Fausto Intilla, que tem todo o conhecimento também.

    Vai para meus favoritos.

    Abraço

    ResponderExcluir
  4. o que eu estava procurando, obrigado

    ResponderExcluir
  5. Anônimo,

    De nada, fico feliz em ter ajudado.

    ResponderExcluir
  6. Aqui estou eu, em 2011, relendo meu texto de 2007, mas hoje é o futuro de então!

    Talvez o que escrevi seja um amontoado de bobagens, mas foi exatamente a expressão da minha perplexidade com o tempo que me fez escrevê-lo.

    Luiz Leitão

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. E cá estou eu de novo, em 2018, novamente pensando no assunto.

      Excluir