ORIGEM DO UNIVERSO – STEPHEN HAWKING PARTE 1 (VTB 2, 3, 4 E 5)

 

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UNIDADE E MULTIPLICIDADE DO TEMPO I

Alfredo Pereira Júnior¹

Ivan Amaral Guerrini² 

 

PEREIRA JR., A.; GUERRINI, I. A. The unicity and multiplicity of time: a transdisciplinary approach, Interface – Comunic., Saúde, Educ., v.8, n.15, p.247-56, mar/ago 2004.

 

This article seeks to discuss time within the context of health sciences, where physical, biological, psychological and sociological factors interact. Whereas in our perception of the world and of ourselves time shows itself from many angles, in classical physics, according to the Newtonian model, physical time was conceived as absolute, unilinear, homogeneous and observer-independent. With the theory of relativity and the study of complex systems, a new concept of time appeared in physics, namely, fractal time, which is more compatible with psychological and sociological approaches. From this point of view, the life experience of a person and the respective processes of health construction involve a multiplicity of coexisting temporalities, organized in a coherent pattern of self-similarity. A rupture in this coherent pattern leads to the appearance of illness. The article suggests that a more suitable approach to sickness ought to take into account, as a reference for healthcare professionals, the concept of fractal time, causing the patient to become better attuned to the complexity of nature and, consequently, to himself.

 

KEY-WORDS: Time; temporality; health-disease process; relativity; fractal; transdisciplinarity.

 

 

Procurou-se, neste trabalho, pensar o tempo no contexto das ciências da saúde, no qual se entrelaçam aspectos físicos, biológicos, psicológicos e sociológicos. Enquanto em nossa percepção do mundo e de nós mesmos o tempo se apresenta sob muitas facetas, na física clássica, conforme o modelo newtoniano, assumia-se a existência de um tempo absoluto, unilinear, homogêneo e independente do observador. Com a teoria da relatividade e o estudo dos sistemas complexos, um novo conceito de tempo apresenta-se na física: o tempo fractal, o qual possibilita maior compatibilidade com as abordagens psicológicas e sociológicas. Nesta perspectiva, a experiência de vida de uma pessoa, e seus respectivos processos de construção da saúde, envolveria uma multiplicidade de tempos, que coexistem e se organizam segundo um padrão coerente de auto-similaridade. Uma quebra desse padrão estaria correlacionada com a ocorrência da doença. Sugere-se que uma abordagem mais adequada do adoecimento deveria levar em conta, como referência para o profissional de saúde, o conceito de tempo fractal, possibilitando maior sintonia do paciente com a complexidade da natureza e, por conseguinte, consigo mesmo.

 

PALAVRAS-CHAVE: Tempo; processo saúde-doença; relatividade; fractal; transdisciplinaridade. 

 ………………………………………………………………

¹ Professor Adjunto, Departamento de Educação, Instituto de Biociências, Unesp, Botucatu, SP. apj@ibb.unesp.br

² Professor Titular, Departamento de Física e Biofísica, Instituto de Biociências, Unesp, Botucatu, SP. guerrini@ibb.unesp.br

 

¹ Departamento de Educação

Instituto de Biociências, Unesp

Distrito de Rubião Jr., s/nº Botucatu, SP

18.618-000

 

 

INTRODUÇÃO

 

Estudos na área de saúde lidam com sistemas complexos, envolvendo desde a escala do organismo individual até grandes populações. Por razões decorrentes do próprio método científico moderno, muitas vezes a abordagem dos fenômenos se faz em termos de uma metodologia reducionista, quando se buscam causas simples, lineares e estanques para processos suscetíveis de múltiplas determinações – de ordem física, biológica, psicológica e social.

 

Uma forma de se evitar a perda do entendimento da dinâmica dos sistemas complexos é o enfoque de temas integradores, como é o caso do tempo. Não que se considere que o tempo por si só tenha influência sobre os processos que determinam a saúde ou a doença, mas sim que constitua uma dimensão fundamental destes processos, cujo enfoque pode contribuir para iluminar aspectos deixados em segundo plano pela abordagem reducionista.

 

Por exemplo, a dimensão temporal leva-nos a considerar a existência de ciclos epidêmicos, ao invés de simples processos de emergência e extinção de agentes nocivos. Da mesma forma, pode-se compreender a “terceira idade” não só em termos dos aspectos biológicos degenerativos, mas também como uma época na existência temporal do indivíduo na qual se abre a possibilidade de novas experiências saudáveis.

 

Por outro lado, sendo o tempo uma dimensão fundamental dos processos humanos, não é de se surpreender que nas mais diversas patologias se observem distúrbios de ordem temporal. Por exemplo, o stress acentuado e persistente pode levar a perturbações no ritmo circadiano, e diversas psicopatologias são acompanhadas de sinais de desorientação temporal.

 

Tendo em vista o envolvimento do tempo nos processos que se desenrolam na área de Saúde, a questão que se levanta é: será que se pode referir todos eles a um único tempo absoluto e linear, ou seria necessário trabalhar com uma multiplicidade de tempos que se relacionam de forma complexa? Neste trabalho, pretende-se mostrar que a segunda alternativa permite um melhor entendimento do processo saúde-doença. Apresenta-se, pois, a hipótese de que uma vida saudável possibilita a organização dos diversos aspectos temporais em termos de um padrão coerente de autosimilaridade, ou seja, em um tempo fractal, ao passo que processos de doença se caracterizariam por uma desorganização temporal.

 

Ressalvamos que a aplicação de modelos complexos de tempos ou temporalidades múltiplos no campo da saúde mental já tem sido objeto de discussão no âmbito da psicoanálise (por exemplo, ver Katz, 1996).

 

O MODELO “NORMAL” E SEUA LIMITES

A dimensão do tempo tem sido considerada um dos principais aspectos da subjetividade, sendo chamada por Kant (1983) de “o sentido interno”. Este sentido ordenaria todas as experiências do sujeito em termos de uma sucessão de eventos. As propriedades dessa sucessão de eventos têm sido estudadas tanto em nível fenomenológico introspectivo (Husserl, 1964; comentado por Pereira Jr., 1990) quanto em nível da filosofia das ciências da natureza.

 

Assume-se, em pesquisas sobre o “tempo objetivo” na filosofia da física (vide Newton–Smith, 1980; Pereira Jr., 1997), a existência de um modelo “normal”, com as seguintes características:

 

a) o tempo tem uma “direção”, ou seja, uma ordem temporal caracteriza-se por estabelecer uma ordem de sucessão entre os eventos, sejam estes eventos subjetivos ou objetivos;

 

b) o tempo possui “transitividade”, ou seja, se um evento A tem uma relação temporal com um evento B e esse evento B tem uma relação com um evento C, então A também tem uma relação temporal com C;

 

c) o tempo é “assimétrico”, ou seja, existe uma relação de anterioridade entre os eventos tal que, se A é anterior a B, então B não é anterior a A;

 

d) a métrica do tempo é “homogênea” ou “linear”, ou seja, o tempo se reparte em unidades idênticas, que se repetem de modo uniforme. Seria o modelo “normal” acima plenamente adequado para o estudo da experiência temporal humana?

 

Da perspectiva da psicologia, o modelo “normal” apresenta, de início, duas grandes limitações: a suposição de que o tempo seria unidimensional e a clássica separação newtoniana entre tempo relativo e absoluto.

 

Na temporalidade da experiência humana, encontram-se três dimensões dignas de consideração:

 

a) a experiência individual subjetiva, incluindo a dinâmica do inconsciente e o fluxo consciente, que compõe uma totalidade que se expressa parcialmente nos relatos lingüísticos e produção significativa do sujeito;

 

b) a construção social do tempo, que se expressa em obras culturais e instrumentos de registro, consideradas como construções coletivas que constrangem as experiências individuais (Elias, 1998); e

 

c) a temporalidade que perpassa o ambiente físico do sujeito na forma de transformações irreversíveis (representadas na física pelo aumento da entropia) e da sucessão causal entre os eventos percebidos.

 

Seriam estas três dimensões redutíveis a uma única? Com certeza não, razão pela qual o próprio Isaac Newton propôs a distinção entre o tempo absoluto, que serviria como padrão de referência para a física, e os tempos relativos, que poderiam abranger as formas subjetivas e sociais do tempo. Entretanto, a distinção entre um tempo físico único e uma multiplicidade de tempos subjetivos caiu por terra no contexto da própria física, quando Einstein mostrou que a métrica temporal está vinculada ao estado de movimento dos corpos relativamente à velocidade da luz no vácuo. Deste modo, o próprio tempo físico seria relativo, e, portanto, múltiplo.

 

Para um melhor entendimento do tempo, torna-se necessário repensar a relação entre a temporalidade subjetiva humana, sua reelaboração social e o tempo físico, este último concebido como relativo e múltiplo. Como estas três dimensões se harmonizam, e/ou como conflitam entre si? Quais seriam as conseqüências, para a saúde mental, da harmonia e/ou do conflito entre tais dimensões da experiência temporal?

 

A MULTIPLICIDADE TEMPORAL NA EXISTÊNCIA HUMANA

 

Quando se considera a experiência temporal humana em sua complexidade, algumas importantes questões emergem:

 

a) como se relacionam as três dimensões acima citadas? Existe uma estrutura universal do tempo perpassando todas elas?

 

b) como seria a percepção do tempo nas psicopatologias, uma vez que elas afetam o tempo da experiência subjetiva, mas não necessariamente o tempo físico e social?

 

c) seriam as alterações do tempo subjetivo, observáveis na psicopatologia, identificáveis relativamente ao modelo “normal” acima delineado?

 

Começando a discussão pela última questão, entende-se que violações flagrantes do modelo “normal” seriam, por exemplo, se eventos ocorridos no passado “acontecessem de novo”, ou ainda se eventos imaginados do futuro fossem vividos como ocorrendo no presente. Neste caso, estaria havendo uma alteração relativamente à característica de assimetria temporal. Se uma pessoa não tem noção de datas, poderia haver uma perda da noção de direção temporal. Se os eventos do presente aparecem como isolados do passado e do futuro, sem uma dimensão de continuidade, haveria uma alteração da característica de transitividade. Se alguns instantes ou intervalos temporais psicologicamente parecem ter maior duração que outros de mesmo tamanho, haveria a perda da característica de homogeneidade ou linearidade temporal.

 

Tais raciocínios seriam o resultado da aplicação direta do modelo “normal” a situações aparentemente “anormais”. Por outro lado, se o modelo dito “normal” não constitui um modelo universal da experiência humana, outras possibilidades de interpretação emergem.

 

Considere-se a possibilidade de um outro tipo de modelagem do tempo, no qual coexistam várias dimensões temporais na experiência de vida de uma pessoa, cada uma delas possuindo uma métrica (ou “ritmo”) própria, por exemplo:

 

– tempos biológicos, como o ritmo circadiano (períodos intercalados de vigília e sono), escalonamento diário da alimentação, atividade física etc;

 

– tempos ligados ao trabalho, como uma jornada diária de oito horas, repouso nos fins de semana, férias anuais etc;

 

– tempos ligados à mudança do clima, como as estações do ano;

 

– tempos de maturação psicológica, como períodos de adolescência,

casamento, cuidados com filhos, moradia etc.

 

Considerando-se todas essas dimensões, que coexistem e se interrelacionam na vida de uma pessoa, pode-se avaliar que as alterações em uma delas não necessariamente implicam alterações equivalentes nas demais. Ao contrário, podem ocorrer processos de compensação, tal que, por exemplo, uma alteração climática seja compensada por mudanças nas atividades sociais, como acontece no “horário de verão” instituído em alguns países. Neste caso, o tempo social é “adiantado” e depois “atrasado”, violando o modelo “normal”, sem que com isso haja qualquer aberração.

 

Na área de saúde mental, acredita-se tradicionalmente (Minkowski, 1933), como uma resposta à segunda questão colocada acima, que a esquizofrenia envolva uma alteração na percepção do tempo, porém observamos que isso pode ser um efeito do contexto. Por exemplo, uma pessoa internada em um hospital onde não há relógios para serem consultados ou atividades a serem cumpridas dentro de um horário, está em um contexto que favorece uma alteração na sua percepção do tempo. De certo modo, a desorientação temporal que aí se instala encontra-se adaptada ao contexto em que se desenvolve a experiência temporal. Em um contexto diferente, esses pacientes poderiam re-sintonizar sua percepção do tempo com os padrões vigentes na sociedade em que vivem.

 

Portanto, ao se considerar a complexidade da existência humana, o foco passa a ser a forma como as diversas dimensões temporais se relacionam, ou seja, se a diversidade de tempos é integrada de modo harmonioso ou conflituoso. No exemplo citado, como a alteração no tempo social se faz de modo harmonioso com as mudanças do clima (isto é, do “tempo” no sentido meteorológico), pode-se conseguir uma integração mais saudável dos diversos aspectos temporais envolvidos na vida das pessoas. Por outro lado, se sistematicamente ocorrem conflitos, por exemplo, entre uma jornada de trabalho noturna e o ritmo circadiano, instaura-se uma configuração de fatores que pode aumentar a propensão a certas doenças.

 

Uma relação harmoniosa entre os diversos tempos que ocorrem na vida de uma pessoa pode ser comparada a uma orquestra bem ensaiada, na qual as diversas vozes musicais se integram coerentemente no tempo. Por exemplo, em uma execução em compasso quaternário, alguns instrumentos (A) podem executar dezesseis notas por compasso, enquanto outros (B) executam quatro notas, e outros (C) executam apenas uma nota. Essa estrutura musical pode apresentar a propriedade de auto-similaridade, se o padrão formado pelos instrumentos A e B for similar ao padrão formado pelos instrumentos B e C, ou seja, para cada nota executada por B há a execução de quatro notas por A, e para cada nota executada por C também há a execução de quatro notas por B. Mesmo que os instrumentos C, por exemplo, alterem seu padrão temporal, a estrutura auto-similar pode se manter, caso os demais instrumentos também alterem seus padrões de modo coerente.

 

A auto-similaridade funcional, que aqui nos interessa, e constitui uma possível resposta à primeira questão colocada acima, diz respeito à similaridade entre os padrões de atividade que se formam nas diversas escalas espaciais e/ou temporais que compõem a dinâmica total de um sistema. Deste modo, a universalidade da experiência temporal se manifestaria como presença de auto-similaridade, e não como um tempo absoluto. No exemplo acima, se a orquestra passar para um compasso ternário, quando para cada nota executada pelos instrumentos B há três notas executadas por A, e para cada nota executada por C há três notas executadas por B, a auto-similaridade funcional se mantém.

 

A característica de auto-similaridade pode ser visualizada em uma figura de M. Escher (Fig. 1), que foi elaborada independentemente de tais desenvolvimentos da ciência, mas antecipa genialmente o conceito, possivelmente devido à apurada intuição do artista.  

 

Figura 1 – Ilustração de Estrutura Auto-Similar por meio de desenho de M. Escher: diversas escalas espaço-temporais são representadas, apresentando um padrão de auto-similaridade.O triângulo com um círculo inserido, ao topo, pode simbolizar a integração coerente de toda a estrutura subjacente.

A figura 1pode ser interpretada em termos da estrutura da experiência temporal aqui referida, associando-se aos símbolos os diversos aspectos dessa experiência, como por exemplo:

 

A1 + B1: período de 24 horas

A1: período de vigília

B1: período de sono

C1: período de trabalho

E1: período de lazer

D1: período de sono sem sonhos

F1: período de sono com sonhos,

 

e daí por diante, subdividindo-se os períodos maiores em períodos menores, os quais se inserem de modo coerente dentro dos primeiros.

 

Como ilustração desta proposta, citamos um estudo interessante sobre a sincronização dos ciclos biológicos humanos (Cherry, 2002), particularmente o equilíbrio dinâmico da produção dos neuromoduladores serotonina e melatonina, com a radiação global da Terra e de sua camada mais baixa da ionosfera, conhecida como Ressonância de Schumann. A falta de ressonância desses sinais (Terra e seres humanos) provocaria distúrbios nas pessoas. Como a freqüência do sinal de Schumann tem aumentado significativamente nas últimas décadas, haveria uma tendência de alteração na percepção do tempo para o ser humano, com conseqüentes desequilíbrios quando a sincronização não é alcançada.

Continua…

UNIDADE E MULTIPLICIDADE DO TEMPO II

<https://seletynof.wordpress.com/2008/11/28/unidade-e-multiplicidade-do-tempo-ii/>

Font4epesquisada:(http://www.interface.org.br/revista15/dossie3.pdf)

UNIDADE E MULTIPLICIDADE DO TEMPO II

A UNIDADE NA MULTIPLICIDADE: TEMPO FRACTAL

 

A partir da Teoria da Relatividade de Einstein, pode-se conceber uma multiplicidade de tempos físicos, considerados como relativos às características (também físicas) dos observadores. Para aquela teoria física, o fator central é a velocidade em que o observador se move. Assim, para observadores em velocidade próxima à da luz no vácuo (300.000 km/s), há uma dilatação do tempo, fazendo com que os processos percebidos pelos referenciais estacionários ocorram de forma mais lenta; para velocidades menores, o fator de dilatação do tempo se torna desprezível e a métrica do tempo se aproxima do modelo “normal”. Generalizando a concepção de um tempo relativo e múltiplo para a área de saúde, propõe-se introduzir a idéia de que não só o estado de movimento do observador (sujeito) é importante, como na Teoria da Relatividade na física, mas também outros fatores psicobiológicos e ambientais poderiam condicionar a percepção do tempo.

 

A Teoria dos Fractais também vem introduzir novas possibilidades de compreensão do tempo. Assim, o conceito de “tempo fractal” emerge a partir do conhecimento dos fractais artificiais e naturais, explicados em abrangente literatura desde as primeiras idéias publicadas por Mandelbrot (1983). A idéia central sobre o tempo fractal é semelhante ao espaço fractal, cujo exemplo típico é o movimento browniano (random walk). Alguns autores, em estudos recentes sobre tempo e espaço na ciência e na vida (Briggs & Peat, 2000), aventam a possibilidade de se ter um tempo natural também com essa tortuosidade e complexidade, já que isso é possível de se encontrar no espaço. Segundo esses autores, as intuições, por exemplo, ocorreriam nesses intervalos de tempo fractal, ou seja, na interface de diferentes níveis dimensionais, como sugere a abordagem transdisciplinar detalhada por Nicolescu (1999).

 

Assim, argumentam Briggs & Peat (2000), se na Teoria dos Fractais o modelo linear de espaço foi trocado pelo irregular, este mais abrangente e trazendo padrões escondidos como no caso do Movimento Browniano (random walk), por que o tempo não poderia ser visto assim também? Neste ponto, o conceito de espaço-tempo de Einstein poderia auxiliar, já que a entidade única fundamental que permanece seria o espaço-tempo e não mais espaço e tempo como “entidades” separadas. Daí resultam as chamadas “dobras do tempo”, próprias de um tempo fractal, em que as linearidades temporais deixam de existir, numa visão mais abrangente e transdisciplinar da natureza, ficando as regiões de linearidade como uma aproximação válida somente em casos limites.

 

Um outro aspecto a ser abordado em relação à multiplicidade de tempos é a questão da definição e representação da “ordem” na ciência e na sociedade, principalmente no que se refere aos conceitos de espaço e tempo (Bohm & Peat, 2000). Assim como uma linha reta pode ser vista como a integração de infinitos segmentos de reta colocados em sequência linear, o mesmo ocorreria com relação ao tempo. O tempo linear, na verdade, refletiria uma idéia classicamente arquetípica de soma de infinitos e pequenos intervalos de tempo, todos iguais, lineares e possíveis de serem medidos em relógios comuns.

 

Porém, como no caso dos segmentos de reta, a união dos intervalos poderia se dar, por exemplo, com cada segmento fazendo um ângulo diferente de zero e de valor constante com o segmento anterior (segundo grau de ordem ou ordenação), o que permitiria a construção de um conjunto de segmentos formando diferentes figuras, conforme o ângulo utilizado. Além disso, se sempre que se adicionar a um segmento houver uma variação igual desse ângulo no mesmo plano, para cada segmento incorporado (terceiro grau de ordem ou ordenação), a figura se altera completamente. Se sair do plano inicial, formando ângulos com o outro eixo ortogonal, outras figuras mais complexas se formam, com outros graus de ordem. Se a razão do tamanho de um segmento para seu anterior for constante, mas diferente da unidade, ainda outros graus de ordem aparecem em cada caso citado.

 

MAURITS ESCHER, Metamorfose VI

 

 

Em qualquer formação natural, o desafio do cientista, conforme essa visão, seria encontrar a “ordem” do sistema, ou seja, aquele grau de ordem ou aquela ordenação embutida no sistema que traria maior e melhor informação sobre o mesmo. Mandelbrot (1983) descobriu isso, por exemplo, nas irregularidades da linha costeira da Noruega, identificando nelas a auto-similaridade típica dos fractais, com um elevado grau de ordem. Posteriormente, os cientistas descobriram essa “ordem escondida” com diferentes graus em árvores, folhas, nuvens, solos, formações rochosas e em inúmeras outras formações naturais, em que, por conseqüência, o macro se refletia no micro.

 

É essa busca da ordem escondida nos padrões fractais que levou Prigogine (2000) a questionar o tempo linear e reversível da física clássica. Os problemas de Física Clássica, ministrados para alunos de ensino médio e universidades, ainda hoje adotam uma visão exclusivamente newtoniana. É a reversibilidade do tempo implícita nas leis de Newton que a definiram sempre como tendo um caráter eterno, motivo pelo qual se inseriu muito bem na religiosidade do século XVII e seguintes. A questão do grau de ordem do tempo, definindo o tempo fractal com suas dobras, é um passo além da proposta de Prigogine, muito embora tenha aí suas raízes profundas. À semelhança do que ocorre no espaço medido num movimento randômico, as dobras do tempo permitiriam uma concepção de tempo bem distinta da clássica, em que o “comprimento” final do tempo pode tender ao infinito, dependendo do grau de ordem envolvido.

 

Portanto, entende-se que uma abordagem mais adequada da experiência do tempo deveria se reportar ao conceito de tempo fractal, que se caracteriza por duas características principais, aqui enfocadas:

 

a) a existência da auto-similaridade;

b) irregularidades que coexistem com a auto-similaridade.

 

Ao invés de se oporem, a auto-similaridade emerge da própria irregularidade, ou melhor, de uma irregularidade complexa, na qual diversos padrões coexistentes interagem e se compensam, gerando um certo grau de ordem. Assim, os conceitos de ordem e desordem deixam de ser considerados como contraditórios e passam a ser considerados como complementares na descrição da complexidade dos fenômenos naturais. É a “ordem dentro da desordem” a que se referia Mandelbrot (1983).

 

Para uma melhor compreensão da complexidade, é importante o conceito de transdisciplinaridade em ciência (Nicolescu, 1999), o que exige uma abertura para novas dimensões do conhecimento humano. Nesse sentido, uma das grandes dificuldades é uma forte tendência do cientista clássico em se segurar naquilo que lhe é familiar (Bohm & Peat, 2000), defendendo-se, por todas as formas, dos conceitos novos que o desafiam e parecem querer desestabilizá-lo. Para esses cientistas, a ciência é um conjunto muito grande de normas e leis finitas que, um dia totalmente esclarecido, chegará à noção absoluta da verdade. De forma diferente, a transdisciplinaridade parte de um conceito de ciência como sistema aberto à transcendência para diferentes dimensões.

 

Desse ponto de vista, Einstein foi clássico ao atribuir aos fenômenos estranhos da Física Quântica as famosas “variáveis ocultas” que, uma vez vindas à luz, os explicariam sem precisar recorrer às mudanças inquietantes que se processavam nas leis físicas do mundo quântico. Bohm & Peat (2000) salientam que é exatamente aceitando o tempo não-linear que se abrem possibilidades para se compreender a criatividade do ser humano em sintonia com a natureza. Essa talvez também seja uma chave para a compreensão do conceito e da vivência temporal na área de saúde, podendo facilitar o tratamento de várias doenças, principalmente em questões de saúde mental.

 

Se a não-linearidade temporal favorece a criatividade, os graus de liberdade implícitos nos comportamentos criativos não poderiam ser sufocados em pessoas que procuram a saúde mental. Portanto, os modelos terapêuticos e de reabilitação poderiam compatibilizar a indução de novos padrões cíclicos na experiência temporal dos pacientes (compondo uma estrutura auto-similar coerente e auto-sustentável), com a presença de graus de liberdade comportamental que possibilitem a realização da pessoa enquanto sujeito criativo. Estes graus de liberdade podem ser induzidos, por exemplo, por atividades de arte-terapia.

 

Na mesma linha de raciocínio, Kyriasis (2003) salienta que o fenômeno do envelhecimento humano, com as doenças a ele relacionadas, se correlaciona com uma perda da complexidade do organismo humano. Esse autor salienta que a Teoria do Caos tem desafiado a visão clássica dos regimes farmacológicos, assegurando que para se atingir benefícios máximos com idosos, deve-se fornecer medicação com intervalos de tempo irregulares e em doses

constantemente alteradas. Para ele, a natureza prefere a irregularidade à monotonia, o que nos leva a questionar a concepção linear do tempo implícita nos atuais paradigmas terapêuticos. De uma perspectiva mais ampla, tal irregularidade deve ser planejada de acordo com o padrão de auto-similaridade peculiar à experiência temporal de cada pessoa, combinando-se dessa maneira esforços para a recuperação da coerência temporal das funções fisiológicas, com um certo grau de “irregularidade coerente” que incite a manifestação de todos os possíveis recursos de defesa do organismo.

 

CONCLUSÃO

 

As idéias aqui discutidas permitem rever os conceitos clássicos do tempo, introduzindo novas concepções a partir das teorias da Relatividade e de Sistemas Dinâmicos Complexos. A sintonia entre as várias dimensões do tempo na vida humana é proposta em termos da formação de um padrão de auto-similaridade coerente, contendo irregularidades intrínsecas, o tempo fractal. Sugerimos que a concepção do tempo como fractal poderia auxiliar no enfrentamento das mais variadas enfermidades, particularmente no caso de doenças mentais. Assim, uma abertura dos profissionais de saúde para uma compreensão mais abrangente do tempo, na etiologia e tratamento das doenças, poderia conduzir a um melhor entendimento do processo saúde-doença e inspirar novas pesquisas em áreas que lidam com a complexidade da experiência humana.

 

REFERÊNCIAS

 

BOHM, D; PEAT, F.D. Science, order, and creativity. 2.ed. London: Routledge, 2000.

BRIGGS, J.; PEAT, F.D. Sabedoria do caos. Rio de Janeiro: Ed. Campus, 2000.

CHERRY, N. Schumann resonances and their possible biophysical effects. Nat. Hasards, n.26, p.219, 2002.

ELIAS, N. Sobre o tempo. Trad. V. Ribeiro. Rio de Janeiro: Zahar, 1998.

HUSSERL, E. Leçons pour une Phénoménologie de la conscience intime du temps. Trad. Henri

Dussort. Paris: Presses Universitaires de France, 1964.

KANT, E. Crítica da razão pura. Trad. V. Rohden, U. Moosburger. São Paulo: Abril Cultural, 1983. (Col. Os

Pensadores, v.25).

KATZ, C.S. (Org.) Temporalidade e psicanálise. Petrópolis: Vozes, 1996.

KYRIASIS, M. Practical applications of chaos theory to the modulation of human ageing: nature prefer chaos

to regularity. Biogerontology, v.4, n.2, p.75-90, 2003.

MANDELBROT, B. B. The fractal geometry of nature. New York: W. H. Freeman and Company, 1983.

MINKOWSKI, E. Le temps vécu. Paris: Artrey, 1933.

NEWTON-SMITH, W. The structure of time. Boston: Routledge and Kegan Paul, 1980.

NICOLESCU, B. Manifesto da transdisciplinaridade. São Paulo: Triom, 1999.

PEREIRA JR., A. A percepção do tempo em Husserl. Trans/Form/Ação, n.13, p.73-83, 1990.

PEREIRA JR., A. Irreversibilidade física e ordem temporal na tradição boltzmanniana. São Paulo: Ed.

Unesp/Fapesp, 1997.

PRIGOGINE, I. As leis do caos. São Paulo: Ed. Unesp, 2000.

Recebido para publicação em 10/04/04. Aprovado para publicação em 09/08/04.

 

PEREIRA JR., A.; GUERRINI, I. A. Unidad y multiplicidad del tiempo: un abordaje transdisciplinar, Interface – Comunic., Saúde, Educ., v.8, n.15, p.247-56, mar/ago 2004.

 

En este trabajo, se intentó pensar el tiempo en el contexto de las ciencias de la salud, en el cual se entrelazan aspectos físicos, biológicos, psicológicos y sociológicos. Mientras en nuestra percepción del mundo y de nosotros mismos el tiempo se presenta bajo muchas facetas, en la física clásica, conforme el modelo newtoniano, se asumía la existencia de un tiempo absoluto, unilineal, homogéneo e independiente del observador. Con la teoría de la relatividad y el estudio de los sistemas complejos, un nuevo concepto de tiempo se presenta en la física:

el tiempo fractal, el cual posibilita una mayor compatibilidad con los abordajes psicológicos y sociológicos. Desde esta perspectiva, la experiencia de vida de una persona, y sus respectivos procesos de construcción de la salud, involucraría una multiplicidad de tiempos, que coexisten y se organizan según un patrón coherente de autosimilaridad. Una quiebra de ese patrón estaría correlacionada con la ocurrencia de la enfermedad. Se sugiere que un abordaje más adecuado de la enfermedad debería considerar, como referencia para el profesional de salud, el concepto de tiempo fractal, posibilitando mayor sintonía del paciente con la complejidad de la naturaleza y, por consiguiente, consigo mismo.

 

PALABRAS CLAVE: Tiempo; proceso salud-enfermedad; relatividad; fractal; transdisciplinaridad.

Fontepesquisada:(http://www.interface.org.br/revista15/dossie3.pdf)

POSTED BY SELETINOF 5:13 PM 

ALMA BRASILEIRA… EXEMPLO, SIM, DE FORÇA, DIGNIDADE E HONRADEZ!!!

 

 

POSTED BY SELETINOF AT 2:50 PM 

 

MATÉRIA E ANTEMATÉRIA – UMA CONCEPÇÃO DO UNIVERSO

 

                             

 

 

Rogério Fonteles Castro

Graduado em Física pela Universidade Federal do Ceará

O texto abaixo, de nossa autoria, foi publicado originalmente no jornal QUANTUM, do Centro Acadêmico do Departamento de Física, UFC, em novembro de 1998. Sofreu algumas modificações ao longo do tempo, motivadas pela ampliação de nosso entedimento dos conceitos  da Física Moderna. Tratamos aqui, de forma simples e qualitativa, do fenômeno da grande explosão, Big Bang, e suas conseqüências na formação do nosso universo e de possíveis universos paralelos. Mas, antes, realizaremos um passeio através do conhecimento da física moderna e suas implicações.  

 

A fisica moderna transformou-se em matemática. Mas as pessoas preferem impressões vizuais a palavras abstratas e fórmulas. Internet, televisão, filmes, revistas ilustradas, jornais, tudo contribui para reforçar essa preferência.

 

Aqui, então, tomamos a tarefa de apresentar as idéias da física moderna, envolvidas no fenômeno da criação do universo, em termos de representações da "física do cotidiano": figuras claras e lúcidas. 

 

A principal dificuldade, neste caso, é que a física moderna nem sempre admite figuras bem definidas; até pelo contrário, freqüentemente usa uma variedades de figuras diferentes para a representação e interpretação de um mesmo processo. Assim, nesse sentido, o trabalho maior aqui foi a convivência com essa anomalia. Amadurecido o nosso pensamento matemático, fica explicado por que os conceitos abstratos e idéias nem sempre podem ser representados por meio de quadros convencionais. Veja, abaixo, sobre a matematização da Natureza:

 

http://petroleo1961.spaces.live.com/blog/cns!7C400FA4789CE339!1474.entry;

 

http://petroleo1961.spaces.live.com/blog/cns!7C400FA4789CE339!1475.entry;

 

http://petroleo1961.spaces.live.com/blog/cns!7C400FA4789CE339!1476.entry. 

 

 

A pesquisa objetiva sobre a natureza do universo é possível, mas o resultado é uma espécie de mundo sombrio destituído de qualquer côr intrínseca. Como, entretanto, cada observação se baseia em percepções sensoriais, a execução desse programa poderia criar um vazio intolerável entre os observadores experimentais e os teóricos. Dessa forma, sempre esforça-se ao máximo para não se perder a conexão com os dados observacionais. Foi compravado que isso é possível até certo ponto e, dadas as condições reais, poder-se-ia mesmo chegar mais adiante. Os campos eletromagnéticos, a despeito da sua natureza abstrata, podem ser exibidos de uma forma pictórica bem convincente por meio de linhas de campo, etc. Também no domínio dos átomos não necessitamos de introduzir sempre figuras novas e não-familiares, mas podemos servir-nos das usuais; é verdade que necessitamos de duas diferentes, uma ondulatória e outra com caráter de partícula. A única coisa necessária é restringir sua aplicabilidade e tomar cuidado para que de seu uso não resultem contradições lógicas. Isso é possível e justamente constitui um dos belos episódios da Física Moderna, pelo qual devemos muito a Niels Bohr. Enfim, todas as percepções sensoriais são imagens, e o que realmente está por trás do fenômeno (que Kant chama "a coisa em si") permanece obscuro. 

 

A cosmologia, de forma semelhante, depara-se com a mesma problemática conceitual da física moderna, entretanto, com um agravante, suas teorias são mais especulações que comprovações dadas através do método científico; claro que tal ciência está fundamentada em modelos matemáticos baseados em observações astronômicas – daí sua maior credibilidade -, mas ainda há muitas perguntas não respondidas… Sobre a universalidade do pensamento humano, Marcelo Gleiser afirma: "O problema é que tanto nossa percepção sensorial como os processos de pensamento que usamos para organizar o mundo à nossa volta são restringidos por uma visão polarizada da realidade, que se baseia em opostos como dia-noite, frio-quente, macho-fêmea etc. Devido a essas limitações, podemos oferecer apenas um pequeno número de argumentos lógicos que visam dar sentido àquilo que transcende essa polarização, o Absoluto de onde tudo se origina, seja ele Deus, um mítico ‘ovo cósmico‘ ou as leis da física".

 

Iniciemos, agora, a construção da nossa proposta de uma concepção do Universo… Vamos lá!!!         

 

 

Sabemos que a MATÉRIA, do ponto de vista científico, é a substância dos corpos físicos, caracterizada principalmente por sua massa e carga elétrica. Às menores entidades isoláveis, constituintes de toda a matéria do universo conhecido, dá-se o nome de partículas elementares. Há diversos tipos de partículas elementares, classificadas de acordo com a massa e outras propriedades físicas, como o momento angular(grandeza associada ao movimento de rotação). A cada tipo de partícula corresponde outra – genericamente denominado antipartícula – que tem a mesma massa e cuja carga elétrica e momento angular têm os mesmos valores numéricos da partícula correspondente, porém com sinal oposto. Assim, as designações matéria e antematéria são um modo de descrever as partículas subatômicas presentes no universo, e expressam a propriedade física conhecida como SIMETRIA.

Mas, uma partícula não pode se associar à antipartícula correspondente, pois suas propriedades simétricas se anulam e ambas, mutuamente aniquiladas, têm a massa convertida em energia. Como a antimatéria é tão estável quanto a matéria – quando ambas não estão em contato, o acúmulo e combinação de antipartículas, em teoria, pode formar antiátomos que prodziriam, em conjunto, corpos de antimatéria. Após a comprovação experimental da existência de antipartíuculas, cofirmou-se a possibilidade de gerá-las, em laboratório, junto com suas partículas associadas, por processos inversos ao da aniquilação radioativa e que envolvem altíssimas energias. A produção de antiátomos em laboratórios impõe aos cientistas uma dificuldade básica: as antipartículas obtidas encontram muito rapidamente, no espaço a sua volta, as partículas que lhe corresponde, e por isso se desintegram quase imediatamente.    

       

 

Hoje, embasado em teorias mais completas(http://www.searadaciencia.ufc.br/especiais/fisica/antimateria/antimateria1.htm), obtidas de observações mais detalhadas do cosmo, os cientistas presumem que no momento da grande explosão – já no final do "último instante", após o fenômeno de aniquilação da matéria – haja restado, no cômputo geral dos colápsos, um resíduo de partículas materiais as quais constituiriam o universo atual.

 

Mas como podemos aceitar tal resultado, se as quantidades de partículas e antipartículas origiariamente eram equivalentes?!

 

Refletindo sobre o famoso segundo-final e admitindo-se o fenômeno da grande explosão como que ocorrendo num local específico, ponto definido dentro de um vácuo quântico (http://petroleo1961.spaces.live.com/blog/cns!7C400FA4789CE339!880.entry), é possível lançarmos uma luz sobre aqueles últimos acontecimentos do Big Bang, se, também por hipótese, existir um limite entre o dito vácuo e o Universo (o ponto especificado dentro do vácuo). Para procedermos a construção de nosso modelo, necessitamos definir a natureza física da substância constituinte daquela linha divisória e sua relação com as partículas aceleradas dentro do ponto de singularidade. 

Neste parágrafo, fazendo uma pequena digressão, relembro, com muita saudade, o tempo em que eu e minha família morávamos na "beira do mar" em Fortaleza, entre os anos de 1967 e 1976, na avenida Presidente Kennedy, mais conhecida como Beira Mar, quase em frente a praia do mucuripe: durante a noite, como meu quarto ficava de frente para o oceano, se ouvia as quebrações marinhas bem forte; nas marés de janeiro, quando o mar ficava mais bravo, as ondas chegavam a banhar o asfato… tempos de sonhos e fantasias de minha criancice mas que, repentinamente, foram interrompidos pela morte de minha mãe; daí em diante, então, passei a questionar tudo e todos… porém, paradoxalmente, a partir de então, apesar dos descaminhos, comecei a deslumbrar-me com a Vida, com a Natureza… e com o Mar… este, sim, meu companheiro eterno, me ensinou muito! O cantor e compositor Fagner soube muito bem "cantar" esse lugar maravilhoso, de sonhos e recordações minhas, que me fazem encher os olhos d’água:

 

                          

                                                                                         

Mas voltemos ao nosso texto… Observando as ondas entre os barrancos de areia a beira mar, verificamos a formação de contra-ondas (ondas refletidas) que se originam pelo impacto das ondas do mar nas barreiras prainas: no momento em que se chocam, onda e contra-onda, verificamos que pode dá-se um estilhaçar de massa d’água para todos os lados, como que formando o espinhaço de um camaleão; mas, isso, só se ambas as ondas já se encontrarem quebrando antes da colisão: sabemos que as ondas não transportam matéria, mas energia e quantidade de movimento; entretanto, a chuveirada d’água, acontece devido ao choque de massas líquidas deslocando-se em sentidos opostos, decorrentes, sim, de ondas degeneradas… Mas qual a relação de tudo isso com aquele limite primordial?!

 

                              

 

Sabemos que, em um ponto de singularidade, a previsibilidade dos fenômenos através da aplicação das leis físicas, é impraticável; entretanto, imaginando a existência da nossa substância primordial, limite entre o vácuo quântico e o universo, como um sistema deformável, cuja estrutura se definisse mediante sua interação com as partículas aceleradas, poderíamos supor que as colisões – diferenciadas segundo a energia específica de cada partícula – se processariam de duas maneiras gerais: uma partícula, cuja velocidade fosse superior à velocidade da luz (o físico João Magueijo –  doutor em Física Teórica pela Universidade de Cambridge e professor do Imperial College, em Londres -, propôs uma teoria na qual a luz se propagaria mais depressa do que faz hoje: isto se daria no universo primordial, ou seja, logo após o Big Bang), seria refletida e lançada numa velocidade contrária, quando da sua colisão com a tal substância; porém, partículas com velocidade proporcionalmente menor, conseguiriam atravessá-la livremente. Os dois tipos de eventos se explicariam pela variação de densidade do sitema deformável, função da velocidade de cada partícula: sobre as partícuas com maior rapidez, a densidade forte resultante, causaria enorme pressão fazendo-as retroceder; mas, nas partículas menos velozes, não teria efeito a densidade, pois, nestes casos , seria quase nulo o seu valor.

 

Poderíamos bem comparar tal limite com uma lente semi-transparente, pois as direçoes tomadas no espaço pelas partículas seriam conforme a estrutura variável da lente: para as partículas velozes a lente funcionaria como um espelho que as reflete totalmente; mas para aquelas partículas lentas, seria como um meio transparente, no qual as partículas seguem livremente. Para facilitar nosso diálogo, de agora em diante nos referiremos àquela substância, limitante do universo e do vácuo quântico, denominando-a simplesmente de lente (ver figura abaixo).

 

 

                                                                      Diagrama Seletinof 1

 

Tudo leva a crer que, o processo cósmico acima, se comportaria semelhantemente àquelas quebrações marinhas à beira mar. Quando refletida, a matéria se comportaria como antipartícula, e, assim, encontrando, dentro da singularidade, sua antipartícula correspondente (matéria antes de sua reflexão), dá-se-ia um colápso mútuo dos pares, envolvendo a matéria e a antimatéria, liberando energia à vizinhança. Por outro lado, também, a matéria que supomos anteriormente ser capaz de deslocar-se livremente através da lente, continuando seu trajeto, formaria o que conhecemos como o universo em que vivemos. Ainda, simultaneamente, estas mesmas partículas do nosso mundo poderiam estar se dirigindo para uma nova concentração infinita em um outro ponto qualquer do vácuo quântico, (pois, também, essa lente funciona igualmente uma lupa que concentra os raios luminosos incidentes), no qual se originará um novo universo, dito paralelo, numa outra grande explosão – noutro Big Bang. Mas, por simetria, também existe um anti-universo, dado que parte das antipartículas, originadas da reflexão, não se chocando com seus pares antípodas e ultrapassando a lente em sentido contrário, formariam, do "outro lado" desta lente, um mundo de antimatéria. Tudo ocorrendo, então, simetricamente. Assim, é fato, no processo de sua expansão, o nosso universo, hoje, estar desenvolvendo velocidades precisas para continuar sua "travessia" nesta dita lente, pois, do contrário, certamente nos depararíamos com o anti-universo e explodiríamos numa grande bola de fogo.

 

Ressaltamos, aqui, que estando os nossos raciocínios amparados no princípio da incerteza de Heisenberg e na famosa equação de Einstein, E = mc², as quantidades de matéria e antimatéria, originariamente equivalentes no começo do universo, podem, sim, se distribuírem segundo nossas especulações acima.  

 

Dessa forma, então, fica respodida a pergunta colocada logo no início de nosso texto.

 

Em seu livro O Universo numa Casca de Noz, Stephen Hawking nos relata: "Além da matéria o universo pode conter a denominada energia do vácuo, uma energia que está presente mesmo no espaço aparentemente vazio. Pela famosa equação de Einstein, E= mc², essa energia do vácuo possui massa. Isso significa que ela exerce um efeito gravitacional sobre a expansão do universo. Mas, notadamente , o efeito da energia do vácuo é oposto ao da matéria. A matéria faz a expansão se retardar e pode acabar parando e revertendo-a. Já a energia do vácuo faz a expansão se acelerar, como na inflação. Na verdade, a energia do vácuo atua exatamente como a constante cosmológica que Einstein acrescentou às suas equações originais, em 1917, ao perceber que elas não admitiam uma solução que representasse um universo estático. Após a descoberta de Hubble sobre a expansão do universo, essa motivação para acrescentar um termo às equações desapareceu, e Einstein rejeitou a constante cosmólógica como um erro. 

 

No entanto, pode não ter sido um erro: percebemos agora que a teoria quântica implica que o espaço-tempo está repleto de flutuações quânticas. Em uma teoria supersimétrica, as energias positiva e negativa infinitas dessas flutuações do estado fundamental se anulam entre partículas de spins diferentes. Mas não esperaríamos que as energias positivas e negativas se cancelassem tão completamente que não sobrasse uma quantidade pequena e finita de energia do vácuo, porque o universo não está em um estado supersimétrico"… Daí, tomando por base a análise deste cientista notável sobre a energia do vácuo, podemos afirmar que o universo foi criado a partir do mesmo! Ainda, constatamos que há uma grande semelhança entre as nossas especulações e as hipóteses de Hawking!  

 

(…) Mas como é possível encontramo-nos com nós mesmos, "materialmente" falando, voltando de um local que ainda nem mesmo tomamos conhecimento da sua existência?!

 

Certo dia , quando esperava minha esposa do lado de fora de uma agência bancária, cuja fachada era de vidro semi-transparente, elaborei a seguinte reflexão: se considerássemos o lado de fora da agência como o lado externo ao nosso universo e, o interior da mesma, como sendo o próprio universo conhecido: para as pessoas dentro da agência o meu eu material é existente, pois, parte da energia radiante que se origina de meu corpo, imagem real ( o eu partícula), chega aos olhos das pessoas dentro da agência; mas, quando o referencial é o eu mesmo, deixo de existir, pois, se considerarmos minha imagem refletida no vidro do prédio como o anti-eu (minha antimatéria), e sabendo que este fatalmente encontrar-se-á com o eu (minha matéria), instantaneamente se dá uma desintegração, fazendo ambos, eu e anti-eu, deixarem de existir. Seria como se dentro da agência (do universo), imperasse o Ser, fora da agência (do universo), imperasse o Nada. Tudo isso relacionaria-se ao caso da hipótese do adolescente Einstein, o qual afirmava que após ultrapassarmos a velocidade da luz, nos depararíamos com o Nada?!

 

Embora as idéias desenvolvidas acima tenham me ocorrido logo quando iniciei o curso de Física (UFC) – resultado, então, mais do pruduto da minha imaginação do que de um trabalho científico -, estas revelaram estar em certa sintonia com a teoria de Paul Dirac, o qual, realizando a grande unificação da relatividade einsteniana com a teoria quântica, sugere a exitência de dois mundos, um positivo e outro negativo: segundo Dirac, as antipartículas encontradas nos laboratórios tratar-se-iam de furos no Nada!

 

                           

 

Agora, fazendo um paralelo de nossas "especulações" com outras teorias de cientistas altamente conceituados,  podemos verificar certas pontos de similaridade.

 

Assim, nossa proposta ao se adequar à teoria do Universo Eterno de Mário Novello, propicia uma interpretação interessante desta teoria: segundo sua teoria, a singularidade, Big Bang, nunca ocorreu, mas o universo, sim, teria passado, em algum instante de sua história, por um grande colápso, onde toda a matéria estava super condensada. Assim, conforme nossa teoria, então, no lugar da singularidade, teríamos uma região do vácuo quântico com grande concentração de matéria-energia e, em sua volta, o espaço-tempo totalmente distorcido, encurvado. Os efeitos do princípio da incerteza de Heisenberg continuariam atuando mas, agora, junto com a relatividade geral. É natural e óbvio, nessa altura dos acontecimentos, deduzirmos que nossa lente, na verdade, é o contínuo espaço-tempo (http://petroleo1961.spaces.live.com/blog/cns!7C400FA4789CE339!937.entry) que ora pode ser plano, ora pode ser encurvado (ver figura abaixo).

 

 

                                                                       Diagrama Seletinof 2

 

 

É notável, portanto, que, com a noção da natureza "material" e "antimaterial" do universo, tenhamos construído uma estrutura que enseja a existência de universos paralelos. Mas estabelecendo, ainda, um paralelo entre nosso modelo e a teoria que Ronald Mallett desenvolveu para a construção da possível máquina do tempo, é notável tamanha coincidência no que diz respeito ao processo que rege as interações entre nossa lente e as partículas que a atravessam: para distorcer uma diminuta região do contínuo espaço-tempo, este físico notável propôe a utilização de lazeres de alta intensidade; então, se arremessarmos partículas nesta região, se supõe que tais partículas, superando a velocidade da luz (aqui não se contradiz o postulado de Einstein, pois, o encurvamento do espaço-tempo, é o que torna possível ultrapassar a velocidade da luz), saltem para tempos no passado ou no futuro de nosso tempo presente. Por exemplo, introduzindo uma única partícula na máquina, constata-se que ela desaparece; passado algum tempo, porém, esta partícula reaparece; deduz-se, então, por hipótese, que tal partícula esteve em outro ponto de nosso contínuo espaço-tempo e, no momento da reaparição, retorna ao ponto no qual foi introduzida por nós… eis aí a viagem no tempo. O filme, A MÁQUINA DO TEMPO, é surpreendentemente atual, mesmo em se tratando de uma produção baseada no livro de H. G. Weels de 1895: o protagonista desta estória constrói uma máquina baseada na utilização de uma radiação eletromagnética muito intensa que distorce o espaço-tempo… Recomendamos, a todos, que assistam a este filme; vê-lo é muito prazeiroso, ainda melhor, agora, com o entendimento que, acreditamos, conseguimos alcançar.

 

                                 

 

Por fim, aqui diante do computador, é plausível nos imaginar como que viajando em uma lente multidimensional muito especial, mas de tal forma que nossa velocidade deve ser finita, ou seja, o valor de tal velocidade tem de se manter dentro de limites que garantam nossa travessia, nossa existência neste mundo.

 

Assim, desejando, sem maiores pretenções, que nosso trabalho possa ajudar aos nossos leitores no caminho de suas descobertas, ficamos felizes em recebê-los em nosso blogue.

 

 

POSTED BY SELETINOF AT 4:36 PM

 

SOBRE NOSSAS POSTAGENS

  

 

 

Nossas postagens, ao longo do tempo, poderão sofrer algumas modificações no sentido de melhor esclarecer os visitantes; portanto, nosso blogue está em eterna construção e reconstrução: não buscamos a perfeição, mas sim mostrar a realidade de forma dialética… No mais, é muito prazeiroso termos esta oportunidade para discutirmos certas idéias, sejam as nossas ou de outros pensadores, que consideramos fundamentais na vida de todos nós. Nosso muito obrigado pela sua visita!

 

 

POSTED BY SELETINOF AT 9:14 AM 

 

ZAZIE ET BÉNABAR – TU VERRAS TU VERRAS

POSTED BY SELETINOF AT 4:13 PM

 

COSMOS – O LIMIAR DA ETERNIDADE – PARTE 1 DE 6 (DUBLADO)

 

POSTED BY SELETINOF AT 9:45 AM

CÉREBRO

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POSTED BY SELETINOF AT 2:10 PM

 

ENIGMA DO UNIVERSO: MATERIA ESCURA

          

Um enigma no Universo: onde está, e o que é, a matéria escura?

 

Como veremos mais tarde, a teoria relativística da gravitação proposta por Hilbert e Einstein baseiase em equações que levam em conta não somente a geometria do Universo mas também o seu conteúdo material. No entanto, para a cosmologia, os objetos celestes que constituem o Universo não são estudados individualmente mas sim como um conjunto único de matéria. Ao estudioso de cosmologia não interessa uma galáxia, ou um aglomerado de galáxias particular mas sim o conjunto de todos os aglomerados de galáxias que existem no Universo.

 

A cosmologia moderna também precisa dizer algo sobre como essa matéria surgiu e por que ela se distribui da forma como a vemos. Até algum tempo atrás, o estudo da cosmologia permanecia bastante afastado da astrofísica. Pelo desafio exposto em suas equações, a cosmologia se preocupava bem mais com a geometria do universo e descrevia o seu conteúdo de matéria por meio de uma equação em que os aglomerados de galáxias eram considerados partículas de um fluido. Desse modo a parte das equações relativísticas que descreviam o conteúdo do universo envolvia apenas a pressão e a densidade desse fluido.

 

Com o desenvolvimento da astrofísica observacional ficamos conhecendo muitíssimo mais o conteúdo de matéria existente no Universo. Ao mesmo tempo em que isso aconteceu, revelando-nos  uma estrutura rica e nunca imaginada que envolve superaglomerados de galáxias, filamentos e vazios, surpresas também apareceram.

 

Evidências observacionais mostravam que não era possível explicar o conteúdo de matéria do Universo pensando-se somente na matéria visível ou seja, nas estrelas, galáxias e suas aglomerações. As curvas de rotação das galáxias. Em 1933 o astrônomo suíço Fritz Zwick calculou a massa total do aglomerado de galáxias baseado no movimento das galáxias que se situavam próximas à sua borda. Ao comparar essa estimativa de massa com aquela cujo cálculo se baseava no número de galáxias e no brilho total do aglomerado, Zwicky verificou que havia encontrado 400 vezes mais massa do que o esperado! A gravidade produzida pelas galáxias visíveis do aglomerado seria, de longe, pequena demais para permitir que algumas delas se deslocassem de modo tão rápido em suas órbitas. Era necessário que mais matéria existisse no aglomerado. Isso ficou sendo conhecido como o “problema da falta de massa“. Baseado nesses fatos Zwicky inferiu que deveria existir no aglomerado alguma forma de matéria não visível que, junto com a matéria visível, forneceria massa e gravidade suficiente para mantê-lo unido gravitacionalmente.

Mais tarde verificou-se que essa matéria não visível permeia não só o aglomerado de galáxias mas todos os aglomerados de galáxias. Ela ficou sendo conhecida como “MATÉRIA ESCURA“. Esse nome é bem mais adequado do que o de “massa faltante” uma vez que não há falta de massa nas galáxias e em seus aglomerados. A matéria está presente mas, por motivo ainda não determinado, ela não é visível. Como a visibilidade da matéria se dá a partir de suas interações eletromagnéticas (luz) podemos concluir que essa matéria escura, seja lá o que ela for, não emite radiação na região espectral visível do espectro eletromagnético. Ou seja, ela não sofre interações eletromagnéticas.

 

A maior parte da evidência de que existe uma “matéria escura” vem do estudo dos movimentos das galáxias em aglomerados. A necessidade da existência de alguma forma de matéria que não é visível (matéria escura) também é encontrada ao se estudar o movimento das estrelas presentes em uma galáxia. Se você supõe que a massa gravitacional de uma galáxia é devida somente à matéria visível nela, irá observar algo bastante intrigante: existem estrelas bem afastadas do centro da galáxia que apresentam velocidades muito mais altas do que as permitidas pela massa total da matéria visível nelas, e isso precisa ser explicado. Em 1975 a astrônoma norteamericana Vera Rubin mostrou que a maioria das estrelas nas galáxias espirais tinha praticamente a mesma velocidade orbital. Isso implicava que as densidades de massa dessas galáxias eram uniformes até regiões situadas muito além das localizações da maioria de suas estrelas (que estão no bojo das galáxias, sua região mais central). Após muita discussão os cientistas interpretaram esse fato como significando que ou a gravitação Newtoniana não se aplicava universalmente ou então, no mínimo, mais de 50% das massas das galáxias estava contida em um halo galáctico de matéria escura.

Esse fato era observado de modo muito claro quando os astrônomos obtinham a chamada “curva de rotação galáctica“, que nos mostra a velocidade de rotação da galáxia versus a distância ao seu centro. A imagem abaixo mostra o que seria uma curva de rotação de uma galáxia espiral típica, a teórica e a observada. Enquanto a curva teórica atinge um máximo e decresce, a curva observada atinge o máximo e mantém um valor praticamente constante. Essa diferença só pode ser explicada se houver mais matéria na galáxia do que somos capazes de observar visualmente.

A melhor maneira de explicar essas discrepâncias, seja em uma galáxia ou em um aglomerado de galáxias, é supor que o material visível é apenas uma pequena parte dela(e). Não é possível explicar o formato dessa curva baseandonos exclusivamente na matéria visível que a galáxia apresenta.

 

As medições de curvas de velocidade nas galáxias espirais foram logo seguidas pelas medidas de velocidade de dispersão das galáxias elípticas. Verificou-se que até mesmo as galáxias elípticas apresentam um conteúdo de matéria escura relativamente alto. Medições do gás interestelar difuso encontrado na borda das galáxias indicam que as distribuições de matéria escura se estendem muito além do limite visível das galáxias.

 

Isso fez com que a matéria escura passasse a ser considerada como 95% (e não 50% como havia sido determinado por Vera Rubin) da massa total de matéria encontrada em uma galáxia ou aglomerado de galáxias.

 

Matéria escura é uma forma (até o momento teórica) de matéria que não emite nem reflete radiação eletromagnética não podendo, por esse motivo, ser observada diretamente. Sua presença é inferida a partir dos efeitos gravitacionais que ela causa sobre a matéria visível.

 

Algumas curiosidades astrofísicas sobre a distribuição de matéria escura

 

· os aglomerados globulares não mostram evidências de que contém matéria escura.

 

· a nossa Galáxia parece ter cerca de 10 vezes mais matéria escura do que matéria visível.

 

· em agosto de 2006 foi publicado que, pela primeira vez, astrônomos haviam conseguido observar matéria escura separada da matéria ordinária. Isso foi conseguido estudando o Bullet Cluster, na verdade dois aglomerados de galáxias vizinhos que colidiram há cerca de 150 milhões de anos. Durante a colisão os gases quentes interagiram e permaneceram próximos ao centro do aglomerado.

         

 

As galáxias individuais e a matéria escura não interagiram e ficaram distribuídas longe do centro. A imagem abaixo mostra a distribuição de matéria ordinária (determinada a partir das emissões de raios X dos gases quentes que formam o aglomerado) na cor vermelha e a massa total do aglomerado em azul.

 

· em 2005 astrônomos da Cardiff University descobriram uma galáxia feita quase inteiramente de matéria escura. Ela está a 50 milhões de anosluz de nós, no Aglomerado Virgo, e foi chamada de VIRGOHI21. De modo bastante estranho essa galáxia não parece conter quaisquer estrelas visíveis (ela foi descoberta a partir de observações em radio freqüência do hidrogênio), contém aproximadamente 1000 vezes mais matéria escura do que hidrogênio e sua massa é cerca de 1/10 daquela apresentada pela nossa Galáxia.

 

· existe um pequeno número de galáxias cujas velocidades orbitais medidas de suas nuvens de gás mostram que elas quase não contêm matéria escura. Uma dessas é a galáxia NGC 3379.

 

· o aglomerado de galáxia Abell 2029, formado por milhares de galáxias envolvidas por uma nuvem de gás quente, possui uma quantidade de matéria escura equivalente a mais de 10¹⁴ massas solares.

A matéria do Universo

 Vimos que a análise de dados observacionais mostra que existe muito mais matéria no Universo sob a forma de matéria escura do que como componente “visível” ou seja, planetas, estrelas, galáxias e todos os outros corpos celestes. No momento a densidade de bárions ordinários e radiação no Universo são estimadas ser equivalente a cerca de um átomo de hidrogênio por metro cúbico de espaço. A partir dos efeitos gravitacionais sabemos que somente cerca de 4% da densidade de energia total no Universo pode ser vista diretamente. Imagina-se que cerca de 22% dessa densidade seja composta de matéria escura. Sobram então 74% que acreditamos consistir de “ENERGIA ESCURA” uma componente ainda mais estranha do Universo que se distribui de modo difuso pelo espaço (veremos o que é a “energia escura” bem mais tarde no nosso curso).

 

Essas porcentagens variam muito na literatura. Por exemplo, se considerarmos uma distribuição mais detalhada do conteúdo de matéria do Universo obteremos o diagrama mostrado na figura abaixo.

 

O importante aqui é verificar não o percentual exato de cada componente do Universo mas sim a proporção entre eles.

 

Determinar a natureza da matéria escura é um dos mais importantes problemas da cosmologia moderna e da física de partículas. Lembre-se que os nomes “matéria escura” e “energia escura” servem principalmente para resumir a nossa ignorância sobre o conteúdo do universo. 

 

A composição da matéria escura

 

Que tipo de matéria seria o componente principal da matéria escura? Sabemos que uma pequena porção da matéria escura é formada por matéria bariônica difícil de detectar mas, falando de uma maneira mais ampla, a ciência desconhece o que é a matéria escura. Muitas propostas surgiram, incluindo neutrinos ordinários e pesados, novos tipos de partículas elementares tais como WIMPS e AXIONS, uma grande quantidade de pequenos corpos astronômicos bariônicos tais como anãs marrons e planetas (que são coletivamente chamados de MACHOs), buracos negros primordiais e até mesmo nuvens de gás não luminoso. Algumas soluções ainda mais radicais foram propostas para esse problema. Por exemplo, os defensores de algumas teorias de cosmologia de “branes” (veremos mais tarde do que se trata) propuseram que a matéria existente em outro universo poderia afetar o nosso universo por meio da interação gravitacional.

 

As evidências obtidas pela astronomia favorecem atualmente modelos cosmológicos no qual a principal componente da matéria escura são novas partículas elementares conhecidas coletivamente como “matéria escura não bariônica“. Isso quer dizer que a matéria escura não seria formada por bárions (prótons, nêutrons, etc) mas sim por um outro tipo de matéria que ainda não foi detectado em laboratório.

         

 

A matéria escura ” fria”

 

A situação é mais complicada, entretanto, porque os físicos de partículas, na sua procura para encontrar uma teoria unificada para a física, sugeriram que pode haver uma ou mais variedades de partículas presentes no Universo que nunca foram detectadas em laboratório.

 

É curioso notar que a sugestão de que poderia haver mais material no Universo do que jamais vimos foi feita independentemente da descoberta dos astrônomos de que há mais coisas no Universo do que podemos ver. Deste modo cientistas operando tanto nas maiores como nas menores escalas (Universo ou átomo) prevêem a necessidade de existirem “novas” formas de matéria.

 

Variações diferentes sobre o tema física de partículas sugerem candidatos diferentes para a(s) partícula(s) extra(s). Algumas teriam massas comparáveis à do próton, mas seriam muito relutantes de interagir com a matéria usual que encontramos no universo (exceto por meio da gravidade) e, por esse motivo, ainda não foram detectadas. Essas partículas hipotéticas são coletivamente chamadas de WIMPs, as iniciais do termo inglês “Weakly Interacting Massive Particles” (Partículas Massivas que Interagem Fracamente). Experiências feitas com o acelerador de partículas Large Hadron Collider, situado próximo a Genebra, Suíça, sugerem que os WIMPs são pelo menos 100 vezes mais massivos que o próton. Os modelos cosmológicos prevêem que se os WIMPs são as partículas formadoras da matéria escura, trilhões deles devem passar através da Terra a cada segundo. A despeito de numerosas tentativas de detectar esses WIMPs nenhum até hoje foi encontrado.

 

Parte da matéria escura fria necessária para explicar a dinâmica das galáxias espirais pode estar na forma de “Massive Astronomical Compact Halo Objects” (MACHOs). Esses poderiam ser anãs marrons, objetos formados a partir do colapso gravitacional de parte de uma nuvem molecular gigante que contraiu mas não alcançou massa suficiente para dar início a reações nucleares e se transformar em uma estrela. As anãs marrons ocupam o intervalo de massa que existe entre os grandes planetas gigantes gasosos e as estrelas de menor massa do diagrama HR. Consideramos que um objeto é uma anã marrom se sua massa é superior a 13 massas de Júpiter e menor do que 7580 massas de Júpiter.

 

Outra possibilidade de MACHOs seriam buracos negros, cada um com uma massa de até um milhão de vezes a do Sol.

         

 

Mas embora os MACHOs possam justificar os halos invisíveis necessários para explicar como galáxias como a nossa rodam, eles mesmos são feitos de bárions que foram produzidos no Big Bang e, desse modo, não podem fornecer a enorme quantidade de matéria escura necessária para explicar a estrutura global do Universo. Embora os MACHOs sejam escuros, no contexto da discussão cosmológica eles são apenas parte do 1% do Universo feito de matéria atômica ordinária.

 

Várias propostas têm sido feitas de objetos ou grupos de objetos que poderiam formar a matéria escura fria. Uma dessas propostas é a existência de RAMBOs (Robust Associations of Massive Barionic Objects).

 

A existência de RAMBOs foi apresentada em 1995 pelos astrofísicos B. Moore e J. Silk. Eles seriam aglomerados escuros compostos ou por anãs marrons ou por estrelas anãs brancas. Segundo os autores da proposta, os RAMBOs teriam raios efetivos entre 1 e 15 parsecs (1 parsec = 3,26 anosluz) e suas massas estariam no intervalo de 10 a 100000 massas solares.

 

Com esse intervalo tão restrito de massa (todos os objetos seriam anãs marrons ou estrelas anãs brancas) a taxa de evaporação desses RAMBOs deveria ser muito lenta. Teoricamente esses objetos, que existiriam por um tempo muito longo, poderiam ser encontrados em grande número no Universo.

Até hoje RAMBOs não foram detectados.

 

O nome genérico de todos esses objetos é “matéria escura fria“, tradução do inglês “cold dark matter” (CDM). O nome “fria” se refere ao fato de que esses objetos teriam massas relativamente grandes e, por conseguinte, velocidades muito menores que a da luz.

 

A matéria escura ” quente”

 

Uma outra possibilidade de composição da matéria escura seria a chamada “matéria escura quente“. Ela consistiria de partículas que se deslocam no espaço com velocidades ultrarelativísticas.

 

Logo os cientistas perceberam que um dos candidatos a “matéria escura quente” seria o neutrino. Ao contrário dos WIMPs, os neutrinos têm massa muito pequena (entre 7 e 8 eV) e emergem do Big Bang com velocidades muito altas, próximas à velocidade da luz. Além disso, os neutrinos não participam de duas das quatro interações fundamentais conhecidas que ocorrem no Universo. Eles não sentem a interação eletromagnética (interação produzida pela presença de um campo eletromagnético) e também não sentem a interação forte (aquela que mantém unido o núcleo dos átomos). O neutrino só realiza as interações fraca e gravitacional. Como esses tipos de interações são caracteristicamente muito fracas os neutrinos se tornam difíceis de serem detectados.

 

A quaisquer partículas que satisfazem às condições explicitadas acima damos o nome coletivo de “matéria escura quente“, tradução do inglês “hot dark matter” (HDM).

 

Como se formaram as galáxias: matéria escura ” quente” versus matéria escura ” fria”

Nas últimas décadas um dos maiores desafios para os astrônomos tem sido determinar se a distribuição de galáxias no céu lembra mais fortemente uma distribuição associada com a CDM ou com a HDM.

 

A diferença chave é a influência dos dois tipos de matéria escura no universo primordial, logo depois do Big Bang, quando as estrelas e as galáxias começaram a se formar.

 

Tanto os cálculos teóricos como as simulações em computadores ajudam a indicar que tipo de agrupamento seria visto em um universo dominado por matéria escura quente, e que tipo de aglomerações esperaríamos em um Universo dominado por matéria escura fria.

Imagem WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) da anisotropia da radiação cósmica de fundo. (Março de 2006)

 

O que aconteceria se o Universo fosse dominado por “matéria escura quente”? Hoje acreditamos que a matéria escura quente não pode explicar como as galáxias individuais se formaram a partir do Big Bang. Os satélites COBE e WMAP mediram a radiação de fundo de microondas e nos mostraram que sua distribuição é impressionantemente suave. Apesar dessa suavidade, os dados obtidos por esses satélites também nos mostraram que a matéria existente no Universo se aglomerou inicialmente em escalas bem pequenas. Entretanto, partículas que se movem rapidamente (como os neutrinos) não conseguem se aglomerar nessa escala pequena a partir de uma aglomeração inicial tão suave. As partículas da matéria escura quente varreriam tudo diante delas, suprimindo a aglomeração de outras formas de matéria e mantendo o Universo suave e homogêneo até diminuírem suas velocidades e começarem a permitir o crescimento das irregularidades então existentes. Como a distribuição de matéria sobre escalas menores já teria sido suavizada por elas, as primeiras estruturas a se formarem seriam na escala de superaglomerados de galáxias, com a forma semelhante a enormes folhas e filamentos, os quais se romperiam para formar galáxias e estrelas um cenário “de cima para baixo“.

         

 

Um universo dominado por neutrinos “quentes” (matéria escura quente) é previsto ter uma estrutura um tanto simples, como as células de uma colméia (embora não tão regular), na qual as galáxias brilhantes se formam somente em folhas bem definidas e de modo algum nos vazios.

 

E se a matéria dominante fosse “matéria escura fria”? Em um universo dominado por matéria escura fria, entretanto, a estrutura começaria a se formar em escalas menores, muito cedo, logo após o Big Bang. Grupamentos de matéria escura atraem a matéria bariônica e as estruturas se formam “de baixo para cima“, com as estrelas e galáxias se aglomerando para formar superaglomerados e filamentos.

 

O universo CDM é mais desordenado e complicado, com uma estrutura mais rica que parece mais com o Universo real. Folhas e filamentos também se formam, mas eles se entrelaçam de um modo complicado, e os “vazios” não estão completamente vazios.

 

Para explicar a estrutura em pequena escala do Universo é necessário invocar a “matéria escura fria“. A “matéria escura quente” hoje é quase sempre discutida como parte das teorias que postulam a existência de uma “matéria escura mista“.

Fontepesquisada:(http://www.on.br/site_edu_dist_2008/site/conteudo/modulo3/10-materia-escura/materia-escura.html)

POSTED BY SELETINOF AT 1:34 PM