SindicaçãoA velocidade da luz variável
Prof.: Lourival Filho
Prof.: Lourival Filho
A teoria do Big-Bang, fortemente enraizada nos meios científicos como a mais coerente com a criação do Universo , prevê que o Universo como conhecemos, partiu de um pequeno ponto no espaço, chamado “singularidade” e que ao receber uma gigantesca quantidade de energia passou a se expandir até o estágio atual e continua se expandindo.
Embora Einstein acreditasse em um universo estático e infinito , sua Teoria da Relatividade forneceu ferramentas importantes para o desenvolvimento de outras teorias, inclusive a de um universo em expansão,defendida por Friedmann e mais tarde demonstrada matematicamente por Hublle e que finalmente levou a Teoria do Big-Bang de Stephen Hawking.
Embora Einstein acreditasse em um universo estático e infinito , sua Teoria da Relatividade forneceu ferramentas importantes para o desenvolvimento de outras teorias, inclusive a de um universo em expansão,defendida por Friedmann e mais tarde demonstrada matematicamente por Hublle e que finalmente levou a Teoria do Big-Bang de Stephen Hawking.
É necessário, antes salientar o que seriam as três conseqüências mais importantes da Relatividade
a) A constância da velocidade da luz para todos os observadores em todos os cantos do Universo, independentes de seu referencial ou seu estado de repouso ou de movimento.
a) A constância da velocidade da luz para todos os observadores em todos os cantos do Universo, independentes de seu referencial ou seu estado de repouso ou de movimento.
A existência de um limite para a velocidade máxima que um corpo pode atingir, que é a da luz no vácuo, tem um enorme impacto na maneira como nós vemos todo o Universo e a nós mesmos , ou seja, mesmo um planeta, em outra galáxia, a poucos anos-luz de distância , no grau de tecnologia atual, seria impossível de ser visitado.O resultado disso é a certeza de que ficaremos confinados no nosso cantinho por muito tempo.
b)O conceito de um mundo em quatro dimensões: comprimento, largura, profundidade e tempo.
Segundo Einstein, o espaço e o tempo variam de acordo com a posição do observador e seu estado de movimento. Espaço e tempo podem se contrair ou dilatar de acordo com o movimento relativo entre o observador e o objeto .
Pense um pouco: se o espaço se contrair e o tempo se dilatar, não seria então uma parte do espaço que estaria se convertendo em tempo? . Esse é o modo como vemos o mundo atualmente e que é chamada de “Espaço – Tempo de Minkowski “, em homenagem a um cientista que quando professor ,chamou o estudante Albert Einstein de “preguiçoso”. Entretanto, de modo parecido com o Princípio da Conservação da Energia, embora espaço e tempo variem , sua totalidade permanece constante para todos.
c) E= m.c² , a equação mais famosa do século que descreve a a conversão de massa em energia e que limita a velocidade da luz como a máxima do universo.
De modo incrivelmente simples e desconcertante, Einstein mostrou que ao contrário do que Newton dizia, a massa de um corpo não era constante , mas aumentava com a velocidade . Porém, quando a massa de um corpo atinge a velocidade da luz, ela se torna infinita, ficando impossível continuar a acelerá-la, uma vez que seria necessária uma força também infinita.
É nesse ponto que começa nossa especulação, pois como a Teoria da Relatividade prevê que matéria e energia são conceitos equivalentes, então, se fosse possível acelerar um corpo até a velocidade da luz, seria também possível desacelerar a luz até um valor menor do que 300.000 km/s e contrariar o princípio da constância da velocidade da luz, ou seja passaríamos a ter a velocidade da luz variável. Porém, derrubar a Teoria da Relatividade não é uma tarefa simples assim.
Mas, como esse artigo é uma especulação, vamos nos divertir com essa idéia de derrubar a Teoria da Relatividade.Vamos verificar se existe a possibilidade da luz ter tido uma velocidade diferente da que tem hoje.
O mais simples dos enigmas da Teoria do Big-Bang, chama-se de “problema do horizonte”. O Universo nasceu de uma singularidade e começou a se expandir, então quando você olha uma estrela que se encontra a 100.000 anos-luz da Terra, significa que você está olhando o passado remoto, ou seja, você está vendo a estrela como ela era há 100.000 anos , que foi o tempo que a luz dela demorou para chegar à Terra, ou seja, quanto mais longe você vê, mais se aproxima do passado e do instante da criação.
Agora imagine que você comece a ver cada vez mais longe e conseguisse ver a luz de uma estrela que se encontra a 15 bilhões de anos-luz da Terra. Como o Universo tem essa mesma idade ,você estaria vendo a luz que foi emitida no ato da criação, o Big-Bang, e não poderia ver mais nada que estivesse além disso , nem que você construísse o mais potente telescópio da Terra . Essa distância seria o “horizonte” do Universo, o limite da "bolha " que nos envolve. Por essa , Einstein não esperava , logo ele que defendia a idéia do Universo infinito e estático, a tal ponto de introduzir em suas equações da Relatividade , uma tal de "constante cosmológica" , hoje chamada de "o grande erro de Einstein".
Porém , o que parecia um devaneio, a idéia de que a velocidade da luz nem sempre foi a mesma, ganhou força com uma coisa chamada de "geometria não comutativa" .
Ela define o espaço-tempo contínuo de Minkowski concentrado em “grãos” de espaços ou espaços não-contínuos. Deixa eu te explicar: Quando eu atravesso uma ponte sobre um rio, o espaço que eu percorro é contínuo,portanto eu posso fazer o percurso mantendo a minha quantidade de movimento constante.
Agora, imagine que a ponte quebrasse e alguém colocasse algumas pedras espaçadas umas das outras, de modo que eu tivesse que atravessar o rio pulando de pedra em pedra. Ao atravessar esse espaço não-contínuo, eu teria que gerar mais impulso, para pular de uma pedra para outra , e assim teria que aumentar a minha velocidade e quanto mais afastados estivessem os "grãos", maior teria que ser a minha velocidade para poder atravessar esses espaços descontíuos. Mesmo tendo caráter onda-partícula, a luz obedece a equação fundamental da ondulatória, logo, para comprimentos de onda muito pequenos, sua frequência se eleva substancialmente e a luz adquire velocidade diferente. É o que acontece com as cores monocromáticas: O vermelho tem menor frequência, maior comprimento de onda e maior velocidade que as outras cores , porém não excede o limite de 300.000 km/s.
Pois bem, ao investigar a propagação de fótons nesses espaços não-comutativos, chega-se a conclusão que a luz com comprimento de onda maior que esses “grãos” se comporta normalmente, porém para comprimentos de ondas muito menores que o tamanho desses “grãos”,ou seja com alta frequência, a luz "perceberia" que não estaria se propagando num espaço contínuo e começaria a saltar de grão em grão, aumentando continuamente a velocidade, quanto mais afastados estivessem os "grãos", variando sua velocidade ,podendo até mesmo exceder o limite de 300.000 km/s,o que contraria a Teoria da Relatividade.
Ou seja, em espaços descontínuos, a luz tem velocidade maior do que a sua velocidade em espaços contínuos, seja no vácuo ou em qualquer outro meio e quanto mais descontínuos esses espaços, maior será a sua velocidade.
Não sei se essa tal de "geometria não-comutativa" é um négócio sério ou não, mas abriu espaço para acreditarmos que em frequencias extremamente altas, a luz poderia exceder os 300.000 km/s. Por outro lado, se começarmos a reduzir o "horizonte" do Universo, reduzindo seu tamanho, até retornarmos ao momento do Big-Bang, veremos que o Universo na "singularidade",era incrivelmente denso e que o plasma cósmico era muito quente, logo a energia ou freqüência dos fótons eram extremamente altas e o seu comprimento de onda eram infinitamente reduzidos, portanto, o plasma muito quente do Big-Bang levou a luz a uma velocidade absurdamente mais elevada do que é hoje, não pelo fato do universo ser muito jovem, mas pelo fato da temperatura ser muito alta.
Parece então, que a proposta da "Teoria dos Grãos" e a velocidade de uma luz variável, começa a fazer um enorme sentido, quando submete-se a luz a situações adversas, como foi o caso do Big-Bang.
Porém, tudo indica, que à proporção que o Universo foi se expandindo e esfriando, a velocidade da luz foi diminuindo até chegar ao valor que é hoje e, desse modo, tenderá a diminuir mais ainda, pois a inflação cósmica continua.
Por mais estranho que pareça, essa teoria da velocidade da luz variável , tem tudo para ser o elo que falta para interligar o caráter estatístico da Física Quântica com a certeza matemática da Física Clássica.
Pense um pouco: se o espaço se contrair e o tempo se dilatar, não seria então uma parte do espaço que estaria se convertendo em tempo? . Esse é o modo como vemos o mundo atualmente e que é chamada de “Espaço – Tempo de Minkowski “, em homenagem a um cientista que quando professor ,chamou o estudante Albert Einstein de “preguiçoso”. Entretanto, de modo parecido com o Princípio da Conservação da Energia, embora espaço e tempo variem , sua totalidade permanece constante para todos.
c) E= m.c² , a equação mais famosa do século que descreve a a conversão de massa em energia e que limita a velocidade da luz como a máxima do universo.
De modo incrivelmente simples e desconcertante, Einstein mostrou que ao contrário do que Newton dizia, a massa de um corpo não era constante , mas aumentava com a velocidade . Porém, quando a massa de um corpo atinge a velocidade da luz, ela se torna infinita, ficando impossível continuar a acelerá-la, uma vez que seria necessária uma força também infinita.
É nesse ponto que começa nossa especulação, pois como a Teoria da Relatividade prevê que matéria e energia são conceitos equivalentes, então, se fosse possível acelerar um corpo até a velocidade da luz, seria também possível desacelerar a luz até um valor menor do que 300.000 km/s e contrariar o princípio da constância da velocidade da luz, ou seja passaríamos a ter a velocidade da luz variável. Porém, derrubar a Teoria da Relatividade não é uma tarefa simples assim.
Mas, como esse artigo é uma especulação, vamos nos divertir com essa idéia de derrubar a Teoria da Relatividade.Vamos verificar se existe a possibilidade da luz ter tido uma velocidade diferente da que tem hoje.
O mais simples dos enigmas da Teoria do Big-Bang, chama-se de “problema do horizonte”. O Universo nasceu de uma singularidade e começou a se expandir, então quando você olha uma estrela que se encontra a 100.000 anos-luz da Terra, significa que você está olhando o passado remoto, ou seja, você está vendo a estrela como ela era há 100.000 anos , que foi o tempo que a luz dela demorou para chegar à Terra, ou seja, quanto mais longe você vê, mais se aproxima do passado e do instante da criação.
Agora imagine que você comece a ver cada vez mais longe e conseguisse ver a luz de uma estrela que se encontra a 15 bilhões de anos-luz da Terra. Como o Universo tem essa mesma idade ,você estaria vendo a luz que foi emitida no ato da criação, o Big-Bang, e não poderia ver mais nada que estivesse além disso , nem que você construísse o mais potente telescópio da Terra . Essa distância seria o “horizonte” do Universo, o limite da "bolha " que nos envolve. Por essa , Einstein não esperava , logo ele que defendia a idéia do Universo infinito e estático, a tal ponto de introduzir em suas equações da Relatividade , uma tal de "constante cosmológica" , hoje chamada de "o grande erro de Einstein".
Porém , o que parecia um devaneio, a idéia de que a velocidade da luz nem sempre foi a mesma, ganhou força com uma coisa chamada de "geometria não comutativa" .
Ela define o espaço-tempo contínuo de Minkowski concentrado em “grãos” de espaços ou espaços não-contínuos. Deixa eu te explicar: Quando eu atravesso uma ponte sobre um rio, o espaço que eu percorro é contínuo,portanto eu posso fazer o percurso mantendo a minha quantidade de movimento constante.
Agora, imagine que a ponte quebrasse e alguém colocasse algumas pedras espaçadas umas das outras, de modo que eu tivesse que atravessar o rio pulando de pedra em pedra. Ao atravessar esse espaço não-contínuo, eu teria que gerar mais impulso, para pular de uma pedra para outra , e assim teria que aumentar a minha velocidade e quanto mais afastados estivessem os "grãos", maior teria que ser a minha velocidade para poder atravessar esses espaços descontíuos. Mesmo tendo caráter onda-partícula, a luz obedece a equação fundamental da ondulatória, logo, para comprimentos de onda muito pequenos, sua frequência se eleva substancialmente e a luz adquire velocidade diferente. É o que acontece com as cores monocromáticas: O vermelho tem menor frequência, maior comprimento de onda e maior velocidade que as outras cores , porém não excede o limite de 300.000 km/s.
Pois bem, ao investigar a propagação de fótons nesses espaços não-comutativos, chega-se a conclusão que a luz com comprimento de onda maior que esses “grãos” se comporta normalmente, porém para comprimentos de ondas muito menores que o tamanho desses “grãos”,ou seja com alta frequência, a luz "perceberia" que não estaria se propagando num espaço contínuo e começaria a saltar de grão em grão, aumentando continuamente a velocidade, quanto mais afastados estivessem os "grãos", variando sua velocidade ,podendo até mesmo exceder o limite de 300.000 km/s,o que contraria a Teoria da Relatividade.
Ou seja, em espaços descontínuos, a luz tem velocidade maior do que a sua velocidade em espaços contínuos, seja no vácuo ou em qualquer outro meio e quanto mais descontínuos esses espaços, maior será a sua velocidade.
Não sei se essa tal de "geometria não-comutativa" é um négócio sério ou não, mas abriu espaço para acreditarmos que em frequencias extremamente altas, a luz poderia exceder os 300.000 km/s. Por outro lado, se começarmos a reduzir o "horizonte" do Universo, reduzindo seu tamanho, até retornarmos ao momento do Big-Bang, veremos que o Universo na "singularidade",era incrivelmente denso e que o plasma cósmico era muito quente, logo a energia ou freqüência dos fótons eram extremamente altas e o seu comprimento de onda eram infinitamente reduzidos, portanto, o plasma muito quente do Big-Bang levou a luz a uma velocidade absurdamente mais elevada do que é hoje, não pelo fato do universo ser muito jovem, mas pelo fato da temperatura ser muito alta.
Parece então, que a proposta da "Teoria dos Grãos" e a velocidade de uma luz variável, começa a fazer um enorme sentido, quando submete-se a luz a situações adversas, como foi o caso do Big-Bang.
Porém, tudo indica, que à proporção que o Universo foi se expandindo e esfriando, a velocidade da luz foi diminuindo até chegar ao valor que é hoje e, desse modo, tenderá a diminuir mais ainda, pois a inflação cósmica continua.
Por mais estranho que pareça, essa teoria da velocidade da luz variável , tem tudo para ser o elo que falta para interligar o caráter estatístico da Física Quântica com a certeza matemática da Física Clássica.
20:12:42 . 15 Maio 2008
16/03/2010 @ 18:51:43
por Leandro, primo da Bia ai :DD
oncordo com tudo que foi postado ...
15/03/2010 @ 21:13:44
por Leonardo Kaique
Concordo com tudo que foi postado ...
15/03/2010 @ 21:11:16
por Leonardo Kaique
muito interessante mesmo :D, aliás, ao ...
11/03/2010 @ 20:11:13
por Eliezer
Muito interessante esse texto. É informativo ...
11/03/2010 @ 19:42:17
por Biia