Domingo, 24 de Agosto de 2008

Três Modelos da Nossa Ignorância

 

 

Porque é que o Ptolomeu considerava que toda a matéria estava na Terra? Ora, porque os astros brilham indefinidamente e como eles não conheciam a fusão nuclear, isso seria impossível se os astros fossem feitos de matéria!


Essa era uma razão Luísa, mas não a determinante. No tempo de Newton também não se conhecia a fusão nuclear. O que pensaram foi o seguinte: se todos os corpos caem para o chão, ou seja, parecem obrigados pela natureza a mover-se para o mesmo ponto e esse ponto é o centro da Terra, então todos os corpos do Universo estão em torno desse ponto, formando a Terra, não podendo existir em mais parte nenhuma – a Terra é o ponto de colapso da matéria.


Mário, essa era uma razão... mas não a razão determinante! Repara que esse problema, no fundo, continua por resolver, saber porque é que o Universo não colapsa, não é?


Bem, ele parece não tender para o colapso por causa da energia negra...


Ou melhor, ele parece não tender para o colapso e como ainda não encontramos a resposta para esse problema, inventamos a energia negra para contrariar a gravidade... mas estás a ver que não pode ter sido essa a verdadeira razão, pois continua sem uma solução decente...


Bem, tinha de sair mistério da tua cabecinha... diz lá.”


A razão muito prosaica é que seria impossível a matéria mover-se como parecem mover-se os astros no céu. Nessa altura, como hoje, a metodologia do conhecimento era ser fiel às observações. Os movimentos aparentes dos astros são incompatíveis com as propriedades da matéria, logo os astros não poderiam ser materiais. Foi isso que mudou com Newton.


Sim... até é possível que tenhas alguma razão... mas o que é que isso tem a ver com a tua afirmação de que o Big Bang é incompatível com a Matéria?


Mas é a mesma coisa, Mário, o Big Bang é um modelo da aparência, e os movimentos aparentes da matéria são incompatíveis com as propriedades desta, portanto o modelo não pode conter matéria e as leis físicas que conhecemos não se lhe aplicam.


Explica-te melhor, não sei se te estou a entender.”

 

 

composição do Universo agora (em cima) e quando os átomos se formaram. Imagem da NASA.

 


Estás sim. Tu sabes que o Big Bang considera que o Universo se compõe de matéria negra e energia negra, sendo a matéria ordinária apenas 4%; e que estes 4% mais não são que a matéria máxima possível dentro do intervalo de erro das medidas. Que tem vindo a descer com o aumento da precisão das medidas... E também sabes que se considera que onde há matéria a expansão do espaço, pura e simplesmente, não se aplica.


É verdade Mário?”, a Luísa incrédula.


É verdade, mas para entender o porquê disso é preciso entender as equações, este é um bom exemplo da impossibilidade de explicar a ciência aos leigos.


Estás pensar que eu sou «loira»? Olha que eu pinto o cabelo!! Isto não é a minha cor natural!”, com um riso nervoso a Luísa procura amenizar a agressividade da sua reação.


Mário, a Wikipedia diz que o modelo do Big Bang actualmente favorecido, o Lambda-CDM, é «uma parametrização útil da nossa ignorância». Acho que é uma excelente definição.


Lambda quê?


O Lambda maiúsculo, L, é o símbolo da energia negra e CDM é a abreviatura de «cold dark matter»; é um dos modelos que se podem construir com matéria negra e energia negra”, Tendo respondido à questão da Ana, o Mário faz uma pausa para pensar, tem mais para dizer.


Jorge, todos os nossos modelos podem ser definidos dessa maneira!!! O Conhecimento não é mais que a construção de modelos da nossa ignorância!


Não é bem assim. Temos dois tipos de modelos. Um, é o dos modelos que podem ser deduzidos das propriedades dos elementos físicos, como o de Newton; estes são os que podemos compreender. Satisfazem o nosso objectivo de ir compreendendo o Universo. Não é caso do modelo de Ptolomeu, nem do Big Bang, nem sequer da Relatividade. Mas notem que nenhum destes modelos está errado.”


Não está? Então o de Ptolomeu não está errado?


O modelo de Ptolomeu é uma construção matemática capaz descrever os movimentos aparentes dos astros com elevada precisão, tal como a Relatividade descreve exactamente as nossas observações e o Big Bang, como te mostrarei, também o faz – o Big Bang recorrendo à Inflação, matéria negra e energia negra, o de Ptolomeu aos epiciclos e a Relatividade ao espaço-tempo curvo. Estão todos certos nos seus resultados, são úteis, mas são modelos da nossa ignorância porque não identificam os verdadeiros fenómenos, ao contrário do modelo de Newton.”

 

A Relatividade também? Estou surpreendido, presumia-te um grande admirador do Einstein...


E sou. E do Ptolomeu e do Friedmann também. A Ciência é uma Epopeia, não é um Livro Sagrado. A nós cabe continuar a rota de descoberta e descobrirmos os fenómenos por detrás dessa aparência... sucessivamente...


E o que é que se ganha em utilidade? Se tu mesmo dizes que esses modelos são úteis...


Claro que são. Para calcular as posições aparentes dos astros continuamos a usar modelos como o de Ptolomeu, muito mais prático do que o de Newton. Mas o de Newton permite-nos fazer coisas impensáveis, impossíveis, para Ptolomeu, como as naves espaciais. Estás a ver o que se ganhou? Da mesma maneira, a compreensão dos fenómenos por detrás da Relatividade e do Big Bang vai permitir coisas que tu não podes sequer imaginar.


Mário suspira suavemente. “Se bem me lembro, tudo isto vinha a propósito da idade do Universo. Imagino que tenhas alguma brilhante explicação para o conflito entre a idade das estrelas e a idade cosmológica... porque criticar sem ter uma explicação melhor é muito fácil...


Mário, vais perceber como duas idades podem ser quase iguais e largamente diferentes... e esta é só a primeira das coisas espantosas que irás descobrir esta noite.

 

publicado por alf às 18:16
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7 comentários:
De Metódica a 25 de Agosto de 2008 às 23:07
Ora viva!
Hum... grandes revelações... cheguei mesmo a tempo :)
De alf a 26 de Agosto de 2008 às 01:57
Olá metódica.. tenho estado à espera que acabem as férias rsrsrs.. o pior é que agora vou eu... será que «férias» vai rimar com «posts»?
De antonio a 26 de Agosto de 2008 às 00:57
72% de energia negra? Confirmo, basta ver um telejornal.

Muito interessante a sua explicação sobre como evoluiu o nosso entendimento em relação à matéria, ou seja, muito pouco, pois continuamos a encher o Céu de matéria negra... existe um lado nosso egocêntrico que não se deixa convencer, matéria da boa, da pura, só mesmo cá na nossa santa terrinha!
De alf a 26 de Agosto de 2008 às 02:03
António

Pois é, ao Ceu o que é do Ceu, à Terra o que é da Terra! Essa é que é a ordem natural das coisas!

Fiz uns posts já há bastante tempo na outra margem, já nem sei quais, em que fui dizendo que o nosso cérebro forma um modelo empírico do universo baseado nas percepções sensoriais; e que, cedo ou tarde, esse modelo empírico acaba por moldar os nossos modelos «científicos».
De anonimodenome a 27 de Agosto de 2008 às 13:32
Jakub Schwarzmeier na sua tese de Abril de 2007
ON SIMULATIONS OF GALAXY DYNAMICS
faz uma resenha muito actual do estado da arte sobre o tema.
fala sobre a crise CDM, divergências entre a modelação LCDM e as observações. Em larga escala o modelo corresponde às observações mas falha quando se repara nos detalhes.
copy/paste da página 107 :
Several issues complicate a picture with the (non-baryonic) dark matter on galactic scales
(CDM crisis). Computer simulations with the dark matter (e.g. Springel et al., 2006) show in
galaxies
• steep density cores (density grows in a cusp towards infinity as one approaches the halo
center),
• hundreds of satellite galaxies (dark galaxies) and
• small disk sizes.
On contrary, observations show
• shallow density profiles,
• tens of satellite galaxies (missing satellites problem) and
• large disk sizes.
Moreover, the distribution of known MW satellites, including recently discovered ones, was
found to be inconsistent with an isotropic or prolate dark matter halo distribution at a 99.5 %
level (Kroupa et al., 2005). On super-galactic scales, the predictions of ΛCDM model simulations
match observations perfectly.
Theoreticians motivated primarily by explaining nature on small scales predict the existence of
dark particles. The leading candidate for the dark matter is the neutralino from super-symmetric
(SUSY) scenarios. Dark matter particle can collide with baryons and reveal its presence in
laboratory detectors. Experiments at the Large Hadron Collider (LHC) at the European
Organization for Nuclear Research (CERN) will look for indirect evidence of such particles once
finished in 2007. Until now, however, all projects trying to detect the dark matter particles
directly or indirectly failed to proof the existence of dark particles that could be able to explain
80 % of missing matter.

os Físicos deveriam ser um pouco críticos sobre um modelo construído sobre apenas 4,6% de observáveis.

quando ele recolheu dados para a sua tese havia 80% de matéria em falta. passado pouco mais de um ano o autor teria de escrever 95% de matéria em falta.

o LCDM é convenientemente ajustado a qualquer cenário e parece que não existe crise que o faça abalar.

venha o Desvanecimento meu caro alf.
De alf a 27 de Agosto de 2008 às 17:18
Um astrónomo consciente deve ter pesadelos... e nota que as «boas notícias» como o a de que o modelo acerta com a distribuição da matéria em larga escala é uma ilusão - acerta apenas com que o pensam ser, em linhas gerais, a distribuição em larga escala. Por exemplo. não produz «quasares».

Vamos ver as novidades que o Desvanecimento trás.. Mas haj aum pouyco de paciencia que estou com dificuldades em produzir posts.


De anonimodenome a 27 de Agosto de 2008 às 16:10
na M$ MicroSoft não é tudo a pagar e esta aplicação é linda.
funciona em Windows , num PC razoável.
World Wide Telescope ou WWT
imaginem um browser tipo google earth mas para o Universo.

http:/ www.worldwidetelescope.org /

desculpem a publicidade.

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