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quinta-feira, 28 de maio de 2015

A Era Astrofísica IX (O Princípio da Incerteza)


Messier 42 (M 42) da Constelação de Oríon

Que enigmático, virtuoso ou mágico, Princípio da Incerteza é este, como regra ou propriedade fundamental do Universo, numa escalada virtual mas fidedigna que pressupõe, no fundo, toda a origem ou existência da própria vida? Aparecendo e desaparecendo, tendo uma sobrevida supostamente muito curta, qual a verdadeira essência e magnitude destas partículas ditas virtuais mas que, existindo de facto no vácuo, se fazem sentir por todo o Cosmos? Será de facto, essa mesma simbologia ou coerência genésica cosmológica que, origina, expande, desenvolve e «fabrica» um sem número de originária vida por todo o Universo? Estaremos perto de conhecer a verdadeira propulsão dinástica (multiplicada por biliões e biliões de estrelas no cosmos) do que nos rodeia? O Princípio da Incerteza aqui focado, será antes de mais ou antes de Tudo, o verdadeiro Princípio do que resplandece em vida e, em cumprimento, de todo esse exponencial registado no Universo? Será a tal voz e mão de Deus-Uno, Deus-supremo que tudo evoca, que tudo explana, que tudo reverte e tudo experiencia numa só e única vontade estelar de um ou mais Universos???

Exclusão e Incerteza
Pensa-se na existência dos electrões em estados quânticos e não em órbita. Assim acontece porque os electrões têm o seu estado quântico definido unicamente pelas propriedades da Energia, do Momento Angular e...do «Spin».
Os Electrões congregam-se em grupos, chamados Camadas de Electrões, de acordo com a energia que possuem. No seio dessas camadas de electrões agrupam-se então em Subcamadas, de acordo com o seu Momento Angular. Por fim, os Electrões também podem ter Spin. Este indica a direcção do campo magnético do...electrão.
Não podem existir Electrões em torno de um Átomo no mesmo estado quântico; seria então como dois objectos a tentarem ocupar o mesmo espaço físico em cima de uma mesa. Por exemplo, se 2 Electrões - em órbita num determinado núcleo - tiverem a mesma Energia e o mesmo Momento Angular, então os seus Spins têm obrigatoriamente de ser diferentes! Não se encontram por isso no mesmo Estado Quântico!
Esta Exclusão dos Electrões de certos estados, chama-se assim de: Princípio de Exclusão de Pauli - em honra e homenagem póstuma do Físico Austro-Suíço, Wolfgang Pauli (1900-1958).
O facto de, os Electrões estarem restringidos a certos Estados Quânticos, impõe uma estrutura muito bem definida aos Átomos. Em resumo, dá origem à maioria dos Fenómenos Físicos do Universo!


Físico Alemão Werner Heisenberg - O Génio do Princípio de Incerteza

O Princípio de Incerteza
O Princípio de Exclusão cria regras precisas acerca dos Electrões em torno dos núcleos atómicos, mas um outro princípio importante estabelece a incerteza da sua Posição e, do seu Momento.
O Princípio de Incerteza baseia-se na dualidade onda-partícula; falar de uma Partícula, implica assim uma posição definida no Espaço, ao passo que uma Onda é normalmente entendida como um corpo extenso que se prolonga no Espaço. Empregando Matemática simples, o Físico Alemão, Werner Heisenberg (1901-1976) demonstrou que é possível localizar uma porção de uma Onda, que podia então ser compreendida como uma Partícula: um Fotão!
Outro exemplo é a representação de De Broglie de um Electrão. No entanto, a localização só é possível até um certo nível de precisão. É impossível saber exactamente onde um «pacote» de onda (ou, na realidade), uma partícula se encontra e saber exactamente em que direcção aponta.
Quanto maior for a precisão com que se mede a Posição de uma Partícula, menor é a precisão com que se podem saber os pormenores do seu movimento. As Partículas permanecem por isso um tanto misteriosas!

O Princípio de Incerteza constitui uma propriedade fundamental do Universo na escala mais pequena. As Quantidades de Tempo e de Energia também estão ligadas pelo Princípio de Incerteza.
As Partículas que corporizam a energia como massa podem viver um certo tempo, desde que o período de vida multiplicado pela quantidade de energia não exceda a Constante de Planck. É este aspecto do Princípio de Incerteza que explica como as Partículas Virtuais surgem então numa existência efémera para de seguida desaparecerem!


Conjunto de maravilhosas Nebulosas na Constelação de Oríon

De Planck a Heisenberg
O tempo durante o qual podem existir as Partículas Virtuais depende da sua massa, como já se referiu.; quanto mais maciças estas forem, menor é o tempo em que podem existir, porque o seu período de duração é calculado dividindo a Constante de Planck pela sua massa. Se um determinado corpo com a massa de uma moeda pudesse existir durante um segundo, então um Átomo de Hélio podia existir por 10 milhões de anos!
Um Protão, nesta escala, duraria 100 milhões de anos. Um homem duraria apenas um centésimo milésimo de segundo e, um automóvel, um milionésimo de segundo!

O Princípio de Incerteza implica de facto consequências interessantes para a nossa percepção de um vácuo. Um Tubo de Raios Catódicos, como o Cinescópio de um aparelho de televisão ou de um monitor de computador, desde que se encontre desligado, contém um vácuo!
De acordo com a Visão Clássica, esse vácuo seria apenas espaço vazio...mas, na prática, é impossível isso acontecer, concluindo-se de que haverá sempre alguns átomos presentes.
Na Visão Quântica, em consequência do Princípio de Incerteza de Heisenberg, podem efectivamente existir num vácuo...Partículas Virtuais por fracções de segundos e que não podem ser medidas. Não nos apercebemos então da sua existência.

Na Imagem acima, temos como referência a M 42 da Constelação de Oríon, onde Estrelas estão em formação. O Brilho Avermelhado provém de átomos de oxigénio nos quais, 2 dos seus Electrões Exteriores foram extraídos pela intensa radiação ultravioleta produzida pelas Estrelas Centrais.
O Comprimento de Onda Único da Luz produzida por esses átomos é uma linha proibida porque, os Electrões, não podem atingir esses estados orbitais, a não ser em condições presentes no Espaço.
É extremamente difícil reproduzir essas condições num Laboratório e, durante muitos anos, os Astrónomos interrogaram-se como se produzia então esse tipo de Luz.

Há situações endémicas, dúbias e por certo ainda não totalmente esclarecidas (tanto no domínio público como no dos cientistas), do que se perfaz em toda a linha cosmológica e, do que se conhece hoje. Não se pode (nem deve) declinar todas as conclusões dos Astrónomos e Astrofísicos nessa idêntica e paralela linha de um conhecimento actual sobre o Universo.
Contudo, há que reagrupar nesses conhecimentos e nessas descobertas dos cientistas, algo insuspeitável ou mesmo inquebrantável que todos os dias nos faz questionar sobre a verdadeira obra de um Deus (se é que existe isso em forma ou identidade física, mental e superiormente capacitada em cognitiva amostragem de algo ainda indecifrável e, inatingível...), por uma outra causa de movimento, dinâmica, reprodução e fantástica energia de vida - seja em que modos (ou módulos) esta for.

Nada é um ponto só. Nada é uma resposta efectiva ou irreversível de ser posta em dúvida; ou de ser remetida para os confins de uma verdade absoluta, inequívoca ou indesmentível.
Existem hoje processos e estudos alternativos que nos conotam com outras essências, outras interrogações por todo o conhecimento (ou desconhecimento) do Firmamento. Seja na História da Humanidade - na sua ancestral condição humana - seja, nos largos corredores da Ciência Moderna; o certo é que estaremos sempre na primeira fila da abordagem, da inquirição e da conclusão (se tal for possível...) para que cheguemos mais perto dessa verdade do Universo.

A Humanidade é tão particularmente bela e luminosa quanto a mais ínfima partícula do Universo. Fazemos parte deste; pertencendo e solvendo essa sua nobre existência, seremos (sempre) e igualmente importantes sem ser em virtualidade, obscurantismo ou inutilidade estelares, pois que, se somos um só (mesmo em vertente de outras biliões civilizações estelares), seremos também um Todo, no que nem a Filosofia, a Biologia ou a mais exímia Cosmologia poderá explicar. Na Terra e no Céu! Com Deus ou sem Ele, nós sobreviveremos...mas aposto, sem sombra de dúvida alguma, que prefiro biliões de vezes que com e através Dele, que Tudo acontece; que tudo emerge, que tudo resplandece no Universo! Até porque...também somos (nós, terrestres) umas nano ou milésimas de muitas outras milésimas partes do Universo, o seu mais belo exemplo de como a vida é assim tão enigmática quanto perfeita! E disto, não há mesmo incerteza alguma...

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