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DE VEZ em quando é bom parar e refletir sobre coisas que pensamos ser
triviais. Com frequência, descobrimos que o que tomamos como simples é
bem mais complicado do que parece. Esse é o caso do conceito de espaço
na física e na matemática.
Todo mundo tem uma noção intuitiva de espaço: é o que separa as coisas.
Sem ele, tudo estaria embolado no mesmo lugar. Portanto, de acordo com
essa definição, para entender o que é espaço implicitamente precisamos
de outros objetos.
Obviamente, é difícil compreender o que é o espaço vazio, já que nesse
caso não existem objetos distantes entre si. Mas conhecemos
intuitivamente o seu significado: uma região sem qualquer matéria. Ou
seja, para definirmos espaço, vazio ou não, precisamos de matéria.
Na matemática, espaço é uma construção abstrata, uma invenção para
definir distâncias entre dois ou mais pontos ou entre dois ou mais
objetos. É importante lembrar que espaço é uma invenção e que não tem, a
princípio, uma existência física. Espaço não é uma coisa. Ou é?
Na física moderna, a história fica mais complicada e bem mais
interessante. Para Newton, o criador das leis da mecânica e da
gravidade, o espaço é uma espécie de palco onde se desdobra o drama da
natureza. Os fenômenos ocorrem sem afetar o palco, que está lá apenas
para permitir que objetos interajam entre si. Por exemplo, o Sol e a
Terra ou você e uma cadeira. Com Einstein e a relatividade, tudo muda.
Einstein mostrou que o espaço não é inerte: ele responde à presença de
matéria, sendo uma entidade plástica e não rígida como supôs Newton.
Quando, no final do século 17, Newton explicou a atração gravitacional
entre dois corpos, imaginou o espaço entre eles como sendo irrelevante. O
que importava era a massa dos corpos e a distância entre eles. Para
Newton, a gravidade age através do espaço, uma influência um tanto
misteriosa que atua à distância: o Sol não precisa tocar na Terra para
influenciá-la.
Einstein mudou isso, sugerindo que o espaço em torno de objetos é
distorcido em proporção à sua massa e densidade. Quanto mais denso um
corpo, maior sua atração gravitacional e maior a distorção que causa no
espaço à sua volta. Para Einstein, o espaço deixou de ser apenas palco e
virou ator também.
Mas mesmo para Einstein o espaço vazio ainda seria o espaço sem qualquer
objeto material e, portanto, com geometria plana. Com a física
quântica, houve uma nova mudança na compreensão do que seria o "vazio".
No mundo dos átomos e das partículas subatômicas, tudo existe num estado
de agitação constante: um elétron nunca para no mesmo lugar. Portanto,
sempre haverá algum movimento.
Existe uma probabilidade de que mesmo no espaço vazio, uma flutuação de
energia possa criar partículas de matéria. A física quântica permite uma
violação temporária da conservação de energia.
Partículas podem
aparecer do espaço vazio (ou vácuo), contanto que se desintegrem outra
vez, numa dança constante de criação e destruição.
Ou seja, de acordo com a física quântica, o espaço vazio não existe. Há
um vácuo pleno de flutuações de energia capazes de criar partículas de
matéria, mesmo que por apenas alguns instantes. O espaço vira uma coisa
que pode criar.
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