sexta-feira, 12 de dezembro de 2014
FISICA MODERNA
Com os
trabalhos de Michael Faraday e James Clerk Maxwell, no século XIX, sobre o
eletromagnetismo, a até então sólida concepção científica mecanicista sofre um
primeiro grande abalo: era possível que existisse uma forma de realidade
independentemente da matéria redutível a componentes básicos – o campo
eletromagnético. O conceito de campo é um conceito sutil. O campo não pode ser
decomposto em unidades fundamentais. Mas foi só com a descoberta dos quanta de energia, por Max Planck, em
1900, que a visão do mundo, em Física, começou a transformar radicalmente. E
Albert Einstein, em 1905, ao publicar sua Teoria Especial da Relatividade –
mais tarde ampliada na Teoria Geral da Relatividade, promoveu uma ruptura
conceitual revolucionária entre a nova realidade de um universo curvo e
inserido num continuum espaço-temporal e os conceitos mais básicos da fisica
newtoniana, como, por exemplo, o do espaço euclidiano rígido, independente de
um tempo universalmente linear, e de uma matéria inerte constituída de
minúsculas bolinhas indestrutíveis, os átomos. Hoje sabemos que a medida do
tempo varia conforme a velocidade com que se deslocam diferentes observadores,
em diferentes referenciais, que o espaço é curvado pela presença de matéria,
que matéria e energia são equivalentes. Nasceu assim, junto com o século XX, a
chamada Física Modena.
O trabalho
de Einstein possibilitou uma nova mentalidade para o estudo dos fenômenos
atômicos. Assim, os anos 20 estabeleceriam uma nova compreensão da estrutura da
matéria. Com o desenvolvimento da Mecânica Quântica, através dos trabalhos de
Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wolfang Pauli, Erwin Schödinger e outros,
descobrimos uma estranha propriedade quântica: os elementos atômicos, a luz e
outras formas eletromagnéticas tem um comportamento dual – ora se comportam
como se fossem constituídos por partículas, ou seja, por elementos de massa
confinada a um volume bem definido num região específica do espaço, ora agem
como se fossem ondas que se expandem em todas as direções. E, ainda mais
estranho, a natureza do comportamento observado era estabelecida pela
expectativa expressa no experimento a que estavam sujeitos: onde se esperava
encontrar partículas, lá estavam elas, da mesma forma como ocorria onde se
esperava encontrar a onda. Era como se o
esperado se refletisse na experiência. Como se poderia conciliar o fato de uma
coisa podia ser duas ao mesmo tempo, e como manter a objetividade se o tipo de
experimento, e conseqüentemente a expectativa do esperado, pareciam determinar
um ou outro comportamento experimental? A solução foi dada por Niels Bohr ao
elaborar o princípio da complementaridade. Ele
estabelece que, embora mutuamente excludentes num dado instante, os dois comportamentos são igualmente necessários para a
compreensão e a descrição dos fenômenos atômicos. O paradoxo
é necessário. Ele aceita a discrepância lógica entre os dois
aspectos extremos, mas igualmente complementares para uma descrição exaustiva
de um fenômeno. No domínio do quantum não se pode ter uma objetividade
completa. Ruiu, assim, mais um pilar newtoniano-cartesiano, o mais básico,
talvez: Não se pode mais crer num universo determinístico, mecânico, no sentido
clássico do termo. A nível subatômico
não podemos afirmar que exista matéria em lugares definidos do espaço, mas que
existem “tendências a existir”, e os eventos têm “tendências a ocorrer”. É este
o Princípio da Incerteza de Heisenberg. Tais tendências possuem propriedades
estatísticas cuja fórmula matemática é similar à fórmula de ondas. É assim que
as partículas são, ao mesmo tempo, ondas. A física deixa de ser determinística
para se tornar probalistica, e o mundo de sólidos objetos materiais, que se
pensava bem definido, se esfumaça num complexo modelo de ondas de
probabilidade. Cai o determinismo
“O mecanismo, com todas as implicações,
retirou-se do esquema da ciência. O Universo mecânico, no qual os objetos se
empurram, como jogadores numa partida de futebol, revelou-se tão ilusório
quanto o antigo universo animista, no qual deuses e deusas empurravam os
objetos à sua volta para satisfazer seus caprichos e extravagâncias”
Sir
James Jeans
A mais
revolucionária descoberta, porém, foi a demonstração experimental do pilar
central da Teoria da Relatividade: as partículas materiais podem ser criadas a
partir da pura energia e voltar a ser pura energia. A equivalência entre
matéria e energia é expressa pela famosa equação E=mc2. As Teorias de campo
transcederam definitivamente a distinção clássica entre as partículas e o
vácuo. Segundo Einstein, as partículas representam condensações de um campo
contínuo presente em todo o espaço. Por isso o universo pode ser encarado como
uma teia infinita de eventos correlacionados, e todas as teorias dos fenômenos
naturais passam a ser encaradas como
meras criações da mente humana, esquemas conceituais que representam
aproximações da realidade, pois, segundo a interpretação de Compenhagem, formulada
por Bohr e Heisenberg, não há realidade
até o momento em que ela é percebida pelo observador. Dependendo do ajuste
experimental, vários aspectos complementares da realidade se tornaram visíveis.
É o fato de se observar que gera os paradoxos! Por isso a realidade é fruto do
trabalho mental e ela tenderá a ter os contornos de quem a observa e que
escolhe o quê e o como observar.
Fritijof
Capra assim se expressa em relação a esse fenômeno: “ A característica principal da teoria quântica é que o observador é
imprescindível não só para que as propriedades de um fenômeno atômico sejam
observadas, mas também para ocasionar essas propriedades. Minha decisão
consciente acerca de como observar, digamos, um eletron, determinará, em certa
medida, as propriedades do elétron. Se formulo uma pergunta sobre a partícula,
ele me dá uma resposta sobre partícula; se faço uma pergunta sobre onda, ele me
dá resposta sobre onda. O elétron não possui propriedades objetivas
independentes da minha mente. Na física atômica não pode ser mais mantida a
nítida divisão entre mente e matéria, entre o observador e o observado. Nunca
podemos falar da natureza sem, ao mesmo tempo, falarmos de nós mesmos” (Capra, 1986). Eugene Wingner, prêmio
Nobel de física, também concorda que “consciência,
inevitável e inevitavelmente, entra na teoria”.
(Di Biase, 1994) “É a mente que vemos refletida na matéria. A ciência da
Física é uma metáfora com a qual o cientista, como o poeta, cria e amplia
significado e valor na busca por entendimento e propósito... O que torna a
ciência útil para nós e que nos faz apreciá-la – previsibilidade, objetividade,
consistência, generalidade – não existe de fato em alguma realidade externa,
independente da consciência. É parte de nossa experiência e interpretação do
mundo. Vejo a obra monumental de Newton como uma monumental criação mental, que
satisfaz a mente humana e ajuda a aplacar o medo de um universo caótico. Seu
trabalho é tanto uma obra de arte como uma obra de ciência. Protestar que a concepção
de Newton é validada por inúmeras observações do universo físico não é
argumento, pois minha idéia é que a concepção ou teoria e as quantidades são
criadas paralelamente para a corroboração mútua (não necessariamente sem
conflito e não necessariamente consciente). Além disso, as próprias quantidades
se baseiam em uma definição e procedimentos de medida, que são fundamentalmente
subjetivos”.
Assinar:
Postar comentários (Atom)
Nenhum comentário:
Postar um comentário