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- Isaac Asimov


Repensando o Nada: Uma Deconstrução da Matéria

2005-11-04
Como definir o nada? Segundo o Aurélio, nada significa “Nenhuma coisa”, “De modo algum”, ou “A não-existência”. Aparentemente, é tudo muito simples: o nada é a ausência de algum objeto material, de alguma “coisa”. Ou, puxando para o lado da metafísica, o nada é a “não-existência”, o não-ser. Portanto, o nada pode ser equacionado com a ausência de coisa material ou existência, ou melhor, com o vazio, físico ou metafísico.

Uma vez definido o nada, a próxima questão é, naturalmente, “Será que o nada existe?” Será possível que um determinado volume do espaço seja completamente vazio de coisas ou de ser? Até o início do século 20, a resposta, baseada no que chamamos de física clássica, seria “Sim, em princípio é possível selar um determinado volume, por exemplo, uma garrafa inquebrável, e usar uma bomba de vácuo para sugar o ar e outras substâncias em seu interior até que toda a matéria tenha sido expelida. O que resta, então, é apenas espaço vazio, o nada”. Veja que, mesmo aqui, no mundo clássico, existem duas suposições essenciais para que o vazio seja criado: primeiro, a garrafa ou volume que o contém tem de ser inquebrável. Caso contrário, a bomba de vácuo causaria a sua implosão. Segundo, a bomba de vácuo tem de ser perfeita, capaz de sugar toda a matéria, todos os átomos do que quer que esteja na garrafa. Como garrafas inquebráveis ou bombas de vácuo com eficiência perfeita não existem, atingir o nada, mesmo no mundo clássico, é, na prática, impossível. O que é factível é atingir um nada aproximado, um volume tão destituído de matéria que, para fins experimentais, podemos chamá-lo de nada. Pelo menos para fins experimentais que não envolvam efeitos atômicos.

Ao descermos ao nível dos átomos as coisas tornam-se bem mais sutís. Um dos resultados mais importantes da física quântica, a física que estuda o mundo dos átomos e das partículas subatômicas, é que, na Natureza, nada está em repouso absoluto. Imagino o leitor mais cético dizendo que isto é besteira, que se você deixar um vaso sobre uma mesa ele ficará lá, sem se mexer até o fim dos tempos. É verdade que o vaso como um todo estará lá, aparentemente imóvel. Mas se pudéssemos olhá-lo com lentes especiais, capazes de revelar distâncias de centésimos de milhonésimos de centímetro, veríamos uma realidade muito diferente: átomos ligados à átomos por forças elétricas vibrando como gelatina; elétrons escapando e voltando à eles, mudando de posição constantemente, interagindo com partículas de luz. O que chamamos de vaso passa a ser um conjunto de vibrações materiais, ondulações que respondem à radiação eletromagnética (as partículas de luz e outras radiações, como infravermelho e ultravioleta). O mundo quântico é caraterizado pela ausência de permanência: existe uma agitação perene, incessante. A rigidez material que nos é tão familiar é uma ilusão causada pela nossa percepção macroscópica da realidade.

Ao nível quântico o nada não existe, nem mesmo como suposição. A agitação das partículas de matéria redefine a energia de um sistema físico. Se, no mundo macroscópico, um vaso imóvel sobre uma mesa pode ser definido como tendo energia zero (para os leitores mais técnicos, tomamos a mesa como o zero de energia potencial gravitacional), ao nível quântico a vibração constante de seus átomos torna isso impossível. Existirá sempre uma agitação residual, com uma energia associada. E o que isso tem a ver com o nada? Lembrem-se da relação E=mc2, que diz que matéria e energia, sob certas condições, são inter-convertíveis. Tomemos então um espaço sem matéria, “vazio”. A física quântica mostra que, mesmo neste caso, flutuações de energia existem. O nada tem uma energia associada. Sendo assim, partículas podem surgir dessas flutuações, matéria brotando do nada.

Em 1948, H. Casimir, um físico holandês, propôs que as flutuações do vácuo provocariam uma força atrativa entre duas placas metálicas. O efeito foi confirmado: por incrível que pareça, a energia do nada foi medida recentemente no laboratório. É sempre bom lembrar que o vazio está cheio de energia.


Marcelo Gleiser é professor catedrático de física e astronomia no Dartmouth College, EUA e autor, mais recentemente, do livro "O Fim da Terra e do Céu". Esta crónica foi inicialmente publicada em 10 de Outubro de 2004 na “Folha de S. Paulo”.