THE RISE OF THE NEW PHYSICS – PREFÁCIO À EDIÇÃO AMERICANA

adabro 
 
O século XX testemunhou o aparecimento das duas principais teorias de física matemática: aTeoria da Relatividade e a Teoria do Quaantum. Foram concebidas, ambas as teorias, com a finalidade de coordenar certos corpos de fatos que as teorias clássicas não puderam interpretar; e nenhuma teoria teria conseguido se não fosse o aumento do refinamento das medidas experimentais, as quais tornaram a revelação destes fatos possível. Mas, embora as duas teorias tenham nascido debaixo de circunstâncias semelhantes, elas logo se ramificaram em direções opostas. A teoria da relatividade desenvolveu uma doutrina cujo campo principal de aplicação é achado no mundo dos fenômenos das grandes escalas, considerando que a teoria do quantum foi identificada com os processos microscópicos dos mundos atômicos e subatômicos.

Provavelmente, a descoberta mais notável que resultou destas pesquisas é que aqueles fenômenos subatômicos não parecem ser meras repetições, em uma balança microscópica, dos processos macroscópicos com que nós estamos familiarizados em nossa experiência diária. No mundo subatômico, as representações mecânicas e os conceitos clássicos não servem de grande coisa, exceto como suportes a uma imaginação confusa que não se sente a vontade em seus ambientes novos. Mas quando são utilizados conceitos clássicos na interpretação de fenômenos subatômicos, nós nos achamos confrontados com dificuldades inesperadas: ondas e partículas parecem se dissolver umas nas outras como se fossem a mesma e, todavia, não a mesma coisa.
Se o mundo subatômico estivesse nitidamente separado do bem conhecido macroscópico, nós poderíamos ver as novas descobertas como peculiares ao mundo subatômico. Haveria duas físicas então: a física clássica (ou relativística) do mundo macroscópico e a física quântica do mundo microscópico. Porém, os dois mundos não exibem nenhuma separação clara; e, assim, nós temos que supor que as características estranhas do mundo novo também estão presentes no mundo de nossa experiência comum. Se este é o caso, a física clássica, até mesmo no mundo macroscópico, deve ser substituída pele física quântica. Nenhuma inconsistência com os fatos da observação está envolvida nesta conclusão; para os espetáculos da teoria quântica em nosso mundo ordinário, as características estranhas do quantum, deveriam estar de tal modo obscurecidas que, observações de maior refinamento, distante daquelas que nós podemos executar na prática, seriam exigidas para desvendá-las.
As implicações filosóficas das novas descobertas ainda são controversas, as discordâncias principais estam centradas em torno do princípio de causalidade rigorosa. Cientistas clássicos assumiram a validez deste princípio com relação à evolução de sistemas inorgânicos. Dúvidas em sua validez surgiram nos primeiros anos do século XX, quando, a dificuldade no entendimento da lei de radiação, levou Plank a propor a forma inicial da teoria do quantum. Mas naquele momento pensou-se que seriam restabelecidas conexões causais subseqüentemente com um entendimento melhor dos fenômenos quânticos, e, assim, nenhuma proeminência especial foi dada às discussões quanto aos méritos da doutrina causal. Então, em 1927, Heisenbergdescobrira as suas célebres “Relações de Incerteza” com as quais, então, postularia que um rigoroso esquema determinístico já não pode ser mantido em física. A afirmação de Heisenberg ocasionou uma divisão entre os principais filósofos da natureza. Os teóricos do quantum, representados por Born, Bohr, e Dirac, apoiavam Heisenberg; Bohr, em particular, estabeleceu o “Princípio de Complementaridade” como um substituto para a doutrina causal descartada. Mas, a atitude dos teoristas do quantum foi combatida por Planck e por Einstein, o qual expressou a opinião de que o desarranjo aparente da doutrina causal se devia ao estado incompleto do nosso conhecimento presente e que não se tinha descoberto nenhum indeterminismo fundamental nos processos naturais. Na análise final, a teoria do quantum, como a teoria da relatividade, seria um mero refinamento das teorias clássicas, e, para tal ampliação conceitual, se exigirá uma compreensão melhor da teoria do quantum levando em conta, então, o fundo histórico. Nossa pontaria foi dar, então, numa apresentação semi-popular do crescimento progressivo das novas idéias, a partir das noções mais elementares e dando uma consideração devida para o desenvolvimento matemático sem o qual as novas teorias nunca poderiam ter sido construídas.Nós dividimos o livro em três partes. Na parte I estabelecemos os fundamentos de filosofia natural (em relação à Física). A parte II contém capítulos em matemática e uma revisão das teorias físicas mais importantes do período clássico. Na parte III nós discutimos as várias teorias do quantum, incluindo, também, informações matemáticas preliminares necessárias à compreensão destas teorias. No último capítulo nós tentamos examinar o estado presente da doutrina de causalidade à luz das novas descobertas. Alguns assuntos poderiam ter sido omitidos: por exemplo, a teoria de grupos de Galois(XIV de Capítulo), as controvérsias na natureza da matemática (XVI de Capítulo), o Problema dos Três Corpos(XVII de Capítulo), e a teoria das transformações de contato (Capítulo XXVI e XXVII), poderiam ter sido suprimidas. Mas nós preferimos manter estes capítulos por várias razões. Nosso interesse por dedicar algumas páginas à teoria de grupos de Galois e entrar em contato com as transformações é que estas teorias são de muito interesse, o suficiente para merecer menção, e nós acreditamos que nenhuma apresentação elementar deles ainda foi determinada. Nós incluímos uma discussão breve do Problema dos Três Corpos porque as tremendas dificuldades matemáticas para atacar este espetacular problema mecânico, aparentemente simples, demonstra como o progresso das físicas teóricas pode ser limitados por obstáculos puramente matemáticos. Por uma razão um pouco diferente nós demos um resumo das controvérsias na natureza da matemática. Em nossa opinião, estas controvérsias se originam das mesmas diferenças psicológicas que parecem ser responsáveis pela controvérsia atual relativa ao princípio de causalidade na Física. Como tal, as controvérsias em matemática ajudam esclarecer a natureza da disputa entre os teoristas do quantum e os oponentes delas. Finalmente, nos estendemos um pouco no tratamento da teoria de Bohr do átomo, pois, esta teoria ilustra a dificuldade de prover interpretações mecânicas para fenômenos subatômicos. Realmente, era a insuficiência da teoria de Bohr, a principalmente responsável pelo desenvolvimento das teorias do quantum mais novas, e a justificação para estas teorias mais novas só pode ser apreciada quando as limitações da teoria de Bohr forem compreendidas. O leitor não-matemático não deverá sofrer séria dificuldade seguindo a apresentação, especialmente nos capítulos mais técnicos (Capítulos XXXI para XL) não é essencial para um entendimento geral das novas idéias, e pode ser omitido por conseguinte.
 
New York , N. Y.,
Janeiro 1939. 
 
 
POSTED BY SELETINOF AT 7:53 PM

Sobre seletynof

Escola (ensino médio):Colégio Marista Cearense;Faculdade/Universidade: Universidade Federal do Ceará;Curso:Física; Diploma:Pós-Graduação em Física;Profissão:físico e professor; Setor:Científico.

Publicado em 21 de novembro de 2006, em FISICAMATEMATICA. Adicione o link aos favoritos. Deixe um comentário.

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