Imagine o tamanho do comprimento de Planck. Imaginação é tudo aquilo em que cremos e queremos acreditar. É uma espécie de onirocricia.
Se uma partícula ou ponto de aproximadamente 0,1 mm de tamanho (que é aproximadamente a menor coisa que o ser humano pode ver a olho nu) fosse ampliada até o tamanho do universo observável, então no centro desse tamanho do universo observável, um ponto de 0,1 mm seria o equivalente do comprimento de Planck. Em física, comprimento de Planck, denotado por ℓP, é uma unidade de comprimento igual a 1,616199(97) × 10−35 m e corresponde à distância que a luz percorre no vácuo durante um tempo de Planck. É a unidade básica do Sistema de Unidades de Planck. O comprimento de Planck pode ser definido a partir de três constantes físicas fundamentais: 1) c - velocidade da luz no vácuo; 2) constante de Planck; 3) constante gravitacional.
O comprimento de Planck desempenha uma função importante na física moderna, pois para comprimentos inferiores a este, tanto a mecânica quântica, como a relatividade geral deixam de conseguir descrever o comportamento de partículas. Espaços inferiores ao comprimento de Planck têm sido alvo de exaustiva investigação na busca de uma teoria unificadora da relatividade com a mecânica quântica.
Os sonhos são reais. O filme é real, a narrativa é que não. Terry Gilliam, um dos fundadores dos Monty Python, diz que nós, como espécie, somos absurdos. Como criação de Deus, ainda somos piores. O absurdo é fundamental para o comportamento humano e para a vida. E a comédia faz falta, para mostrar às pessoas que afinal não somos assim tão importantes. Não dominamos o mundo. Por isso, não vale a pena levar-nos tão a sério. O que é saudável. E quando não conseguimos rir de nós mesmos, já desistimos de algumas das melhores qualidades do ser humano. Há agora uns novos calvinistas que com a sua superioridade moral nos querem reduzir o mundo a algo muito mesquinho.
A pretensão de interpretação dos sonhos é uma idiotice. É querermos levar-nos demasiado a sério. Um dos problemas de Marx e do marxismo foi que os seus discípulos, sobretudo quando vencedores, transformaram um pensamento analítico numa série de dogmas equivalentes aos das religiões reveladas. E aquilo que é compreensível numa religião, que admite a transcendência da revelação e, por isso, o dogma, é particularmente irracional numa ideologia que, mais que uma interpretação da realidade, sempre se quis impor como uma verdadeira "Ciência do Homem e da História", declaradamente fundada na Razão, mas insuscetível de ser abalada pela contraprova dos factos. Porque é que o zelo de grande parte dos discípulos e continuadores de Marx tende a fazer das suas teses e cânones de interpretação verdadeiros e indiscutíveis dogmas? Porque, aparentemente, a persistência da natureza humana, com a sua “mistura de trevas e brilho” e a sua continuada ânsia de transcendência, ora impede a morte das religiões, ora tende a transformar a mais “científica” das ideologias numa religião em fundamentalista e furiosa cruzada.
A Natureza comporta-se como o velho sábio, quando foi consultado por dois cientistas para desempatar uma disputa que estavam a ter acerca da origem do Universo. Um, apostava que a teoria da relatividade geral estava certa, portanto explicava tudo acerca do Universo. O outro contrapunha a teoria quântica, porque batia certo com a experiência. Depois de ter ouvido o primeiro, o sábio disse: “Você tem toda a razão”. O segundo insistiu para ser ouvido. O sábio então escutou-o com toda a atenção, e depois disse: “Você também tem razão”. Então a mulher do sábio, que estava a ouvir a conversa do outro lado da sala, gritou: “Mas os dois não podem ter razão ao mesmo tempo!”. O sábio pensou um pouco, e tendendo a concordar concluiu: “Você também tem razão”.
A cada experiência e a cada teste, a Natureza continua a dizer “tem razão” para a relatividade geral, e continua a dizer “tem razão” para a mecânica quântica, apesar dos pressupostos contrários em que as duas teorias parecem se fundamentar. É claro que há algo que ainda nos escapa.
Todos os seres humanos, incluindo os cientistas, elaboram uma cosmovisão através da qual interpretam e explicam a realidade. Sendo que todos nós queremos entender o significado de nossas experiências, nossa cosmovisão pessoal atua como um mapa mental que nos orienta em nossas decisões e ações. Ninguém precisa de obter um diploma em filosofia para possuir uma cosmovisão. Nem mesmo os cientistas conseguem estudar um objeto, um organismo ou um fenómeno natural com uma atitude absolutamente objetiva. Todos abordam as suas pesquisas se baseando em certas suposições sobre o Universo e a vida, ou seja, com base em sua cosmovisão.
A nossa cosmovisão individual vai-se formando durante a adolescência e amadurece no começo da vida adulta. No princípio, é o resultado de várias influências, incluindo a família, os estudos, a religião, as informações dos meios de comunicação e a cultura à nossa volta. Ao longo da vida, vamos ajustando a nossa cosmovisão, respondendo a novas informações e novas experiências. Basicamente, toda a cosmovisão responde a pelo menos quatro perguntas fundamentais: Quem sou? – A origem, natureza e propósito dos seres humanos. Onde estou? – A natureza e a extensão da realidade. O que está errado? – A causa da injustiça, do sofrimento, do mal e da morte. Qual é a solução? – Maneiras de vencer esses obstáculos às realizações humanas, conseguindo satisfação e bem-estar na vida.
Certamente é possível ampliar essa lista. Mas o facto é que a nossa cosmovisão fornece o fundamento para os nossos valores e reflete-se em nossas decisões e conduta. Ela tem influência, por exemplo, sobre aquilo que escolhemos como nossa vocação ou profissão, a maneira através da qual nos relacionamos com outros seres humanos, o modo como empregamos os nossos recursos financeiros, a forma como utilizamos a tecnologia, a nossa atitude para com o meio ambiente e até sobre as nossas decisões sociopolíticas.
A Lua é grande demais para ser sensível à diminuta granularidade quântica e, portanto, quando descrevemos o seu movimento podemos esquecer os quanta. Por outro lado, um átomo é leve demais para curvar o espaço de modo significativo e, ao descrevê-lo, podemos negligenciar a curvatura do espaço. Mas há situações físicas nas quais entram em jogo tanto a curvatura do espaço quanto a granularidade quântica, e nestas já não temos uma teoria física que funcione. Um exemplo é o interior dos buracos negros. Outro exemplo é o que aconteceu com o Universo precisamente no big bang. De maneira geral, não sabemos como o espaço e o tempo são caracterizados em escala muito pequena. Em todos esses casos, as teorias hoje confirmadas se tornam confusas e já não nos dizem nada: a mecânica quântica não consegue tratar a curvatura do espaço-tempo e a relatividade geral não consegue levar em conta os quanta. Essa é a origem do problema da gravidade quântica. Para compreender o que são o espaço e o tempo quânticos, temos de fazer uma revisão profunda do nosso modo de conceber as coisas.
Matvei Bronštein, uma figura romântica e lendária: um russo muito jovem que viveu na época de Stalin, e teve uma morte trágica, deu-se conta que tinha de modificar as bases conceptuais para compreender a gravidade quântica. Vamos supor que queremos observar uma região do espaço muito, muito, muito pequena. Para fazer isso, temos de colocar alguma coisa nessa região, de forma a marcar o ponto que queremos considerar: por exemplo, colocamos ali uma partícula. Mas Heisenberg compreendeu que não se pode localizar uma partícula em um ponto do espaço por mais que um único instante. Depois ela escapa. Quanto mais se tenta localizar a partícula em uma região pequena, maior é a velocidade com que ela escapa. É o “princípio da indeterminação” de Heisenberg. Se a partícula escapa em grande velocidade, isso significa que há muita energia. Matvei, um ano depois de ter compreendido pela primeira vez que as nossas ideias sobre o espaço e o tempo deviam sofrer uma mudança radical, foi preso pela polícia de Stalin e condenado à morte. Sua execução aconteceu no mesmo dia do processo, em 18 de fevereiro de 1938. Tinha trinta anos.
Mas agora vamos relembrar a teoria de Einstein. A energia faz com que o espaço se curve. Muita energia significa curvar muito o espaço. Se concentro muita energia em uma região muito pequena, o resultado é que curvo demais o espaço, e este mergulha em um buraco negro, como uma estrela que colapsa. Mas se a partícula mergulha em um buraco negro, não a vejo mais. Não posso mais usar a partícula para marcar uma região do espaço, como eu desejava. Em suma, não tenho condições de medir regiões arbitrariamente pequenas de espaço, porque, se tento fazê-lo, essas regiões desaparecem dentro de um buraco negro. É nessa escala muito diminuta que se manifesta a gravidade quântica. Nessa escala, o espaço e o tempo mudam de natureza. Tornam-se alguma outra coisa, tornam-se “espaço e tempo quânticos”, e o problema é compreender o que isso significa.
A pessoa que contribuiu mais que qualquer outra para desenvolver a pesquisa sobre a gravidade quântica foi John Wheeler, personagem lendária que atravessou a física do século passado. Aluno e colaborador de Niels Bohr em Copenhague, colaborador de Einstein quando este se transferiu para os Estados Unidos, entre seus alunos incluem-se personagens como Richard Feynman. John Wheeler esteve no centro da física de todo um século. Era dotado de grande imaginação. Foi ele quem inventou e popularizou o termo “buraco negro” para designar as regiões do espaço das quais nada mais pode sair. Seu nome está ligado sobretudo às pesquisas, muitas vezes mais intuitivas que matemáticas, sobre como pensar o espaço-tempo quântico. Apreendida profundamente a lição de Matvei Bronštein segundo a qual as propriedades quânticas do campo gravitacional implicam uma modificação da noção de espaço em pequena escala, Wheeler procurou imagens para pensar esse espaço quântico. Imaginou-o como uma nuvem de diferentes geometrias sobrepostas, assim como podemos imaginar um eletrão quântico solto em uma nuvem de diferentes posições.
A Natureza comporta-se como o velho sábio, quando foi consultado por dois cientistas para desempatar uma disputa que estavam a ter acerca da origem do Universo. Um, apostava que a teoria da relatividade geral estava certa, portanto explicava tudo acerca do Universo. O outro contrapunha a teoria quântica, porque batia certo com a experiência. Depois de ter ouvido o primeiro, o sábio disse: “Você tem toda a razão”. O segundo insistiu para ser ouvido. O sábio então escutou-o com toda a atenção, e depois disse: “Você também tem razão”. Então a mulher do sábio, que estava a ouvir a conversa do outro lado da sala, gritou: “Mas os dois não podem ter razão ao mesmo tempo!”. O sábio pensou um pouco, e tendendo a concordar concluiu: “Você também tem razão”.
A cada experiência e a cada teste, a Natureza continua a dizer “tem razão” para a relatividade geral, e continua a dizer “tem razão” para a mecânica quântica, apesar dos pressupostos contrários em que as duas teorias parecem se fundamentar. É claro que há algo que ainda nos escapa.
Todos os seres humanos, incluindo os cientistas, elaboram uma cosmovisão através da qual interpretam e explicam a realidade. Sendo que todos nós queremos entender o significado de nossas experiências, nossa cosmovisão pessoal atua como um mapa mental que nos orienta em nossas decisões e ações. Ninguém precisa de obter um diploma em filosofia para possuir uma cosmovisão. Nem mesmo os cientistas conseguem estudar um objeto, um organismo ou um fenómeno natural com uma atitude absolutamente objetiva. Todos abordam as suas pesquisas se baseando em certas suposições sobre o Universo e a vida, ou seja, com base em sua cosmovisão.
A nossa cosmovisão individual vai-se formando durante a adolescência e amadurece no começo da vida adulta. No princípio, é o resultado de várias influências, incluindo a família, os estudos, a religião, as informações dos meios de comunicação e a cultura à nossa volta. Ao longo da vida, vamos ajustando a nossa cosmovisão, respondendo a novas informações e novas experiências. Basicamente, toda a cosmovisão responde a pelo menos quatro perguntas fundamentais: Quem sou? – A origem, natureza e propósito dos seres humanos. Onde estou? – A natureza e a extensão da realidade. O que está errado? – A causa da injustiça, do sofrimento, do mal e da morte. Qual é a solução? – Maneiras de vencer esses obstáculos às realizações humanas, conseguindo satisfação e bem-estar na vida.
Certamente é possível ampliar essa lista. Mas o facto é que a nossa cosmovisão fornece o fundamento para os nossos valores e reflete-se em nossas decisões e conduta. Ela tem influência, por exemplo, sobre aquilo que escolhemos como nossa vocação ou profissão, a maneira através da qual nos relacionamos com outros seres humanos, o modo como empregamos os nossos recursos financeiros, a forma como utilizamos a tecnologia, a nossa atitude para com o meio ambiente e até sobre as nossas decisões sociopolíticas.
A Lua é grande demais para ser sensível à diminuta granularidade quântica e, portanto, quando descrevemos o seu movimento podemos esquecer os quanta. Por outro lado, um átomo é leve demais para curvar o espaço de modo significativo e, ao descrevê-lo, podemos negligenciar a curvatura do espaço. Mas há situações físicas nas quais entram em jogo tanto a curvatura do espaço quanto a granularidade quântica, e nestas já não temos uma teoria física que funcione. Um exemplo é o interior dos buracos negros. Outro exemplo é o que aconteceu com o Universo precisamente no big bang. De maneira geral, não sabemos como o espaço e o tempo são caracterizados em escala muito pequena. Em todos esses casos, as teorias hoje confirmadas se tornam confusas e já não nos dizem nada: a mecânica quântica não consegue tratar a curvatura do espaço-tempo e a relatividade geral não consegue levar em conta os quanta. Essa é a origem do problema da gravidade quântica. Para compreender o que são o espaço e o tempo quânticos, temos de fazer uma revisão profunda do nosso modo de conceber as coisas.
Matvei Bronštein, uma figura romântica e lendária: um russo muito jovem que viveu na época de Stalin, e teve uma morte trágica, deu-se conta que tinha de modificar as bases conceptuais para compreender a gravidade quântica. Vamos supor que queremos observar uma região do espaço muito, muito, muito pequena. Para fazer isso, temos de colocar alguma coisa nessa região, de forma a marcar o ponto que queremos considerar: por exemplo, colocamos ali uma partícula. Mas Heisenberg compreendeu que não se pode localizar uma partícula em um ponto do espaço por mais que um único instante. Depois ela escapa. Quanto mais se tenta localizar a partícula em uma região pequena, maior é a velocidade com que ela escapa. É o “princípio da indeterminação” de Heisenberg. Se a partícula escapa em grande velocidade, isso significa que há muita energia. Matvei, um ano depois de ter compreendido pela primeira vez que as nossas ideias sobre o espaço e o tempo deviam sofrer uma mudança radical, foi preso pela polícia de Stalin e condenado à morte. Sua execução aconteceu no mesmo dia do processo, em 18 de fevereiro de 1938. Tinha trinta anos.
Mas agora vamos relembrar a teoria de Einstein. A energia faz com que o espaço se curve. Muita energia significa curvar muito o espaço. Se concentro muita energia em uma região muito pequena, o resultado é que curvo demais o espaço, e este mergulha em um buraco negro, como uma estrela que colapsa. Mas se a partícula mergulha em um buraco negro, não a vejo mais. Não posso mais usar a partícula para marcar uma região do espaço, como eu desejava. Em suma, não tenho condições de medir regiões arbitrariamente pequenas de espaço, porque, se tento fazê-lo, essas regiões desaparecem dentro de um buraco negro. É nessa escala muito diminuta que se manifesta a gravidade quântica. Nessa escala, o espaço e o tempo mudam de natureza. Tornam-se alguma outra coisa, tornam-se “espaço e tempo quânticos”, e o problema é compreender o que isso significa.
A pessoa que contribuiu mais que qualquer outra para desenvolver a pesquisa sobre a gravidade quântica foi John Wheeler, personagem lendária que atravessou a física do século passado. Aluno e colaborador de Niels Bohr em Copenhague, colaborador de Einstein quando este se transferiu para os Estados Unidos, entre seus alunos incluem-se personagens como Richard Feynman. John Wheeler esteve no centro da física de todo um século. Era dotado de grande imaginação. Foi ele quem inventou e popularizou o termo “buraco negro” para designar as regiões do espaço das quais nada mais pode sair. Seu nome está ligado sobretudo às pesquisas, muitas vezes mais intuitivas que matemáticas, sobre como pensar o espaço-tempo quântico. Apreendida profundamente a lição de Matvei Bronštein segundo a qual as propriedades quânticas do campo gravitacional implicam uma modificação da noção de espaço em pequena escala, Wheeler procurou imagens para pensar esse espaço quântico. Imaginou-o como uma nuvem de diferentes geometrias sobrepostas, assim como podemos imaginar um eletrão quântico solto em uma nuvem de diferentes posições.
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