Terça-feira, 2 de Junho de 2009

Bolhas não são bolas de sabão

 

 

Recapitulando: vimos que a distribuição inicial de partículas, misteriosamente certinha, se rompe em bolhas, que crescem, varrendo a matéria para a casca da bolha. Possivelmente pensarão que essas cascas serão distribuições uniformes de matéria, de moléculas de Hidrogénio, assim uma espécie de bolas de sabão, não é verdade?”
 
E não são?”
 
Não, a partir de certa altura deixam de o ser.” Faço uma pausa, isto é um pouco delicado. Penso um pouco, respeitam a minha concentração.
 
De certa forma, poderíamos dizer que o Universo tem horror à uniformidade. A uniformidade inicial explodiu em bolhas, a uniformidade das cascas também não será excepção, não vos parece?”
 
O quê, também rebentam bolhas na casca da bolha? As bolhas sofrem de acne juvenil?” O riso franco e solto da Luísa ilumina a sala.
 
Ah ah, de certa maneira Luísa, pois agora o Universo, de criança inocente transformou-se em adolescente complexo e de comportamentos mais difíceis de explicar” Bem, não quis ficar atrás da Luísa a fazer humor, mas sinto que não me saí muito bem... adiante:
 
Notem que para percebermos o que vai acontecer na casca não podemos fazer analogias com o que conhecemos; isso porque a densidade de partículas na casca, apesar de milhões de vezes superior à inicial, continua a ser ínfima, milhares de vezes inferior à do vácuo máximo que se consegue em laboratório, mesmo com recurso a câmaras criogénicas.”
 
Ou seja, não podemos tratar a casca como se fosse um gás... e massas de Jeans e coisas do tipo não se aplicam...”
 
Certo Mário. Aqui, os choques entre partículas não são relevantes, não determinam os fenómenos. As flutuações de densidades não são contrariadas por processos de difusão resultantes desses choques.”
 
 
Está bem, mas mesmo assim as flutuações de densidade relevantes serão raras, a avaliar pelo que sucede no estado inicial e os 100 milhões de anos-luz de distância média entre bolhas... “
 
Ah, mas agora é diferente! Não te esqueças que a densidade da casca é milhões de vezes maior que a inicial; isso significa que a escala dos acontecimentos, que é função do número de partículas, varia com a distância entre as partículas, ou seja, com a raiz cúbica da variação de densidade.”
 
Espera lá, explica lá isso outra vez, como se eu fosse assim muito burra, estás a ver?” Não aguentamos o riso com a pantomina da Luísa.
 
A distância entre as partículas na casca”, ainda com o riso a escapar-me, “ será umas centenas de vezes menor que inicialmente, pois a densidade varia com o cubo da distância entre partículas.”
 
Ah, agora percebi! A raiz cúbica de um milhão é cem! Então... a distância entre as borbulhas na casca será... de um milhão de anos-luz.”
 
Por aí, por essa ordem de grandeza. A densidade na casca não é uniforme, varia radialmente. Mas não concluas já que vamos ter «borbulhas» na casca, porque agora o cenário é diferente e coisas diferentes se vão passar.”
 
Diferente? Então não é só a densidade que é diferente?”
 
Na casca os fenómenos vão ser a duas dimensões e não a três, porque a casca é muito mais fina do que as estruturas que nela se vão desenvolver. Os campos vão ser diferentes e temos de os analisar para perceber o que vai suceder.”
 
Bolas, que nunca mais chegamos ao fim!”
 
Impaciente Luísa! Se fosse trivial também os astrónomos já teriam percebido como era, não te parece? Queres saber mais do que os astrónomos sem um esforçozinho?” Pois, fui um pouco mauzinho com a Luísa, mas é preciso espicaçar o seu brio, que é muito, antes que se lhe acabe a paciência.”
 
Vá lá vá lá, deixa-te de desconversas e anda para a frente.”
Resultou.

 

publicado por alf às 19:50
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13 comentários:
De anonimodenome a 3 de Junho de 2009 às 10:29
eu Luís, estou impaciente como a Luísa.
preguiçoso e ignorante. ;)
as partículas vão chegar com velocidade à casca e irão desacelerar em presença das outras.
adivinham-se alguns turbilhões.
mas a minha imaginação está turva :(
e aguardo as manifestações do campo.
(may the force be with you :)
De alf a 3 de Junho de 2009 às 14:54
oops, não me expliquei bem ou deixei ideias erradas em posts anteriores: não há turbilhões nenhuns!

Tudo se passa com a maior tranquilidade e determinismo. As moléculas não chocam umas com as outras, ou os choques são irrelevantes porque em muito pequeno número. Estamos a falar de densidades da ordem do milhão de moléculas por m3 na casca, enquanto o Ultra High Vacuum (UHV) que se consegue para experiências laboratoriais é a partir de 10^17 moléculas/m3! Vê na Wiki o artigo sobre ultra high vacuum. O máximo dos máximos do vacuo que será possível produzir em laboratório ainda anda pelas 10^10 moléculas/m3. O livre percurso médio das moléculas na casca pode ser da ordem dos 10^8km.

Eu não indico números muito exactos porque definir a espessura da casca é complicado e porque a densidade não é uniforme radialmente. Estes são números médios para bolhas com o tamanho médio na altura da intersecção com as bolhas vizinhas. Mas é claro que aqui não vai haver choques entre moléculas. A análise será análoga à que fizemos para as bolhas iniciais, a diferença estando em que o fenómeno se vai desenvolver a 2 dimensões e não a 3.

Um abraço
De Curioso a 3 de Junho de 2009 às 14:25
Boas...

Pronto...
Cá está a justificação para os aglomerados de matéria quando as bolhas se intersectam... parece-me...
e o caminho para as galáxias ...

Curioso..

Ps. Voltarei com mais tempo...
De alf a 3 de Junho de 2009 às 15:00
Curioso

Este post estabelece o caminho da análise - a teoria dos fluidos não se pode aplicar, não há massas de Jeans, não há turbihões nem «tempestades». Este é um processo de movimentos sem colisões que alteram o campo de forças que, por sua vez, altera o movimento das moléculas. Tal como no cenário inicial, quando se formaram as bolhas. Basta-nos fazer o mesmo tipo de reaciocínios, mas agora a duas dimensões. O que é um pouco mais complicado.

Um abraço
De Peter15 a 3 de Junho de 2009 às 23:48
Fiz c&p dos 11 artigos publicados, reuni-os todos num texto em que procurei eliminar tudo o que amenizava os artigos e tenho estado a ler esse resumo com interesse. Nada tenho a objectar e não considero o BB o “Nec plus ultra”. Acho que a sua é uma teoria interessante, compreensível e coerente, pelo menos até aqui.

“há uma mensagem do Universo que jaz encriptada nos desenhos que a disposição das galáxias no espaço traça.”

Julgo ser um mistério.

“Como é que se formou a estrutura em esponja que as galáxias desenham, esse é um mistério por desvendar.
Hoje é inegável que os vazios esféricos são o elemento estrutural dominante e que temos de explicar a estrutura a partir do crescimento desses vazios. O problema é que não fazemos ideia nenhuma de como eles podem ter surgido. Como se iniciaram esses «buracos»?

A resposta está aqui?
“a probabilidade de ocorrência de zonas onde, por exemplo, uma centena de moléculas tenham velocidades iniciais que as levam a criar tal buraco não é absurda.”

Quando escreve:
“Vamos analisar uma situação em que 6 bolhas iguais se encontram simultaneamente”
Na figura só conto 4.

Quando fala em “massas de Jeans”, os meus conhecimentos não chegam a tanto, não sei do que fala, terei de ir ao Google.

Peço desculpa da “rudeza” com que abordei inicialmente a sua “Lei da Evanescência”, da qual já me apercebi da razão do título, pois já a explicou, mas acontece que estou a assistir ao desmoronar de 20 anos de leitura específica.

De alf a 4 de Junho de 2009 às 02:48
Peter

«rudeza»?? Pelo contrário!!! Eu fiquei fascinado com a sua capacidade de se interessar por ideias tão diferentes daquelas que seguia com tanto entusiasmo. Isso é único, nunca enciontrei ninguém com essa capacidade. As pessoas que se interessam pelas minhas ideias há muito que tinham questionado o BB e estavam, de certa forma, de mente aberta para novas ideias.

O seu caso, devo dizer. é mesmo um marco para mim: diz-me que há a possibilidade de algumas pessoas que seguem o modelo standard prestarem atenção às minhas ideias. Isso é crucial, essas pessoas é que vão permitir o «diálogo entre os dois sistemas do Mundo».

As bolhas são 4 no desenho porque é um corte: são 6 bolhas distribuídas espacialmente. O número mínimo de bolhas para fechar um volume interior é 5, mas ficaria mais confuso.

A minha certeza na explicação que apresento resulta de que faço as contas e os resultados dão certo - a probabilidade de formação de vazios está de acordo com a distância entre elas, as velocidades das galáxias são que se obtêm da equação de crescimento das bolhas.

além disso, há outra coisa: esta é a explicação mais simples possível - um estado inicial rigorosamente uniforme e isotrópico de baixa densidade. A organização da matéria evolui no sentido da complexidade, por isso é de esperar que se inicie no estado de complexidade mínima, que é este.

E mais outra: esta teoria é de 1992; desde essa altura descobriram-se uma data de coisas desconhecidas à época; e todos os resultados obtidos estão de acordo com a teoria.

Sinto-me muito honrado com a manifestação de interesse que representa ter imprimido os meus textos. Devo dizer que não estou muito satisfeito com alguns deles, estão complicados demais, nomeadamente aqueles em que tento explicar a constante de Hubble. Mas tem tanto este espaço de comentários como o meu email sempre à sua disposição para responder a qualquer questão

Um abraço
De Peter15 a 4 de Junho de 2009 às 09:59
http://www.ccvalg.pt/astronomia/noticias/2006/08/11_chandra.htm

"Chandra confirma constante de Hubble" - artigo de 11 Agosto 2006.

Os dados foram publicados na véspera no "Astrophysical Journal"
De curioso a 3 de Junho de 2009 às 23:49
não me estava a referir a fluidos...

Pelo que percebi a densidade continua a ser extremamente pequena e a probabilidade de se formarem locais com densidade abaixo da média continua a existir. A tendência (sem pensar muito) será a da formação de círculos sem matéria que irão apertar a matéria entre eles. Estou mesmo a imaginar aglomerados de matéria em forma de estrela- aqui estrela não é no sentido astronómico do termo (uns com três "bicos", outros com quatro, ...) na superfície da bolha, quando estes círculos se intersectam. Quando se intersectam duas bolhas, parece-me, que devido aos campos de sentido contrário estes aglomerados vão ser desacelerados e vão ficar ali na zona de intersecção das duas bolhas, sujeitos ao campo que os puxa para fora... para o filamento... Este campo como não é uniforme, é variável... diminuindo à medida que nos aproximamos do centro da bolha vai exercer maior força nuns lados que outros e vai obrigar esta matéria a rodar...talvez até haja zonas em que na mesma núvem o campo tenha um sentido e noutras o sentido oposto...(como disse não pensei muito no assunto)
Cada "bico" de estrela irá dar origem a um braço de espiral... daí a enorme variedade de galáxias...
Também estará aqui a explicação para a estranha distribuição de velocidades nas galáxias, que actualmente só é explicada com recursos a "coisas negras".
Esta é a minha explicação (simplória) para a formação das galáxias e dos braços em espiral...

Abraço..

Curioso.
De alf a 4 de Junho de 2009 às 03:01
Curioso

Ideias interessantes... as ideias fornecem-nos a orientação. Depois temos de agarrar no «papel e lápis» e começar a fazer as contas.. e aí começam a surgir problemas.. mas quem tem ideias não se preocupa, porque novas ideias surgem, novas pistas, novas contas... e lá acabamos por chegar à solução, depois de um caminho mais ou menos longo.. e então olhamos com carinho para a ideia inicial, que agora nos parece tão ingénua, mas sabemos que foi graças a ela que iniciamos o caminho. E, às vezes, até voltamos a ela para buscar novas inspirações que nos permitam ultrapassar novas dificuldades.

(apeteceu-me divagar, desculpe lá, lembrei-me das minhas ideias iniciais..)

A sua ideia tem aspectos muito interessantes, nomeadamente qt à formação dos "bicos" ... não é a minha explicação para a formação dos braços da espiral mas deixou-me a pensar... vamos a ver o que resulta das contas...

Um abraço
De manuel gouveia a 5 de Junho de 2009 às 09:26
Este foi um universo criado por um Deus entrópico.
De Peter15 a 18 de Junho de 2009 às 12:58
Matéria negra

Usando as equações de Einstein com os dados fornecidos pelo satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) fez-se uma notável descoberta: podemos “pesar” partes diferentes do universo e chegarmos à perturbante conclusão de que é feito praticamente de coisas estranhas:
- uma esmagadora quantidade de “energia negra” (73%) que fará o universo expandir-se sem fronteiras e cada vez mais depressa;
- uma quantidade mensurável de “matéria negra” de origem desconhecida, representando quase 23% da energia do universo;
- uns míseros 4% da matéria de que somos feitos… mas, pelo menos, nós estamos ali, nem que seja na medida do estritamente necessário!
As conclusões são difíceis de engolir, mas há formas de verificar os resultados do WMAP. A “matéria negra”, se existir, tem de estar ligada às galáxias. Logo, deste ponto de vista, cada galáxia tem de ter um halo de energia que é inerte (já falei nisto por duas vezes e apresentei duas fotos feitas pelo Hubble). Ou seja, não interage directamente com a matéria vulgar através das forças forte, fraca ou electromagnética. Porém, a “matéria negra” é sensível à gravitação. Irá, por exemplo, deflectir a luz. Podemos olhar para fontes luminosas muito longínquas, como os quasares, e observar a deflexão da sua luz por galáxias mais próximas. Esta experiência já foi realizada e a deflexão da luz foi observada na forma dos anéis de Einstein no enxame galáctico Abell 2248. Espantosamente, a quantidade de “matéria negra” encontrada desta forma é compatível com os dados do WMAP.
De alf a 18 de Junho de 2009 às 17:00
Peter

Obrigado por este completo relatório da perspectiva actual do assunto.

Há uma pequena incorrecção na sua informação. Os dados não indicam que existe 4% de matéria ordinária. Os dados são pura e simplesmente incompatíveis com a existência de matéria ordinária (no modelo do Big Bang) Mas a margem de erro das medidas é de 4%, ou seja, é compatível com a existência de, no máximo, 4% de matéria ordinária.

Há uns anos atrás, esse número andava nos 6 %, porque essa era a margem de erro; daqui a uns anos será 3% ou 2%, à medida que a margem de erro das medidas for melhorando.

Quanto à matéria negra, os astrónomos «a sério» sabem perfeitamente que se trata apenas de um parâmetro do modelo matemático do Big Bang, sem nenhuma contrapartida de natureza física. Até a própria wikipedia define o Big Bang como um modelo cosmológica de 6 parâmetros. Um modelo matemático. Mas há muitos astrónomos que pensam que a matéria negra é um ente físico, embora isso seja uma total impossibilidade porque um ente físico tem um conjunto consistente de propriedades que a matéria negra não tem, é só um parâmetro. É uma fonte de campo gravítico que não interage com a matéria normal nem com coisa nenhuma, é só o campo.

Como o Peter muito bem diz:
"não interage directamente com a matéria vulgar através das forças forte, fraca ou electromagnética."

Portanto, Matéria negra = campo gravítico. É apenas isso, mais nada

No próximo post, vamos ver o que é afinal a Matéria negra.

De Peter15 a 18 de Junho de 2009 às 17:35
Desculpe, mas este meu comentário dizia respeito ao seu artigo seguinte.

"Portanto, Matéria negra = campo gravítico. É apenas isso, mais nada."

Veremos o que tem para nos dizer no prócimo post.

Entretanto deixei lá um pequeno "comentário".

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