Dados lançados ao mundo

Determinadas pessoas tem um certo bloqueio de aceitar que a natureza tenha uma - mais uma vez, perdão pela redundância - natureza aleatória, que o acaso exista, que existam fenômenos que independam de um mecanismo que os ocasione em direção no espaço e em instante no tempo determinados.


Um destes personagens, sofrendo desta quase patologia, atendia pelo nome de Ana (lembrando-me Anna O., a notória paciente de Freud, de nome real Bertha Pappenheim). Sua frase:

"Amigo, pela definição formal de aleatório, nada na natureza - ou quase nada - é aleatório, pois, se soubermos todas as variáveis do sistema, o resultado final nunca é incerto."

Para a qual repeti o meu post que deveria se tornar um "carimbo" para responder a todos que enveredam por esta noção errônea/falsa de como se processem os fenômenos da natureza, que são, na verdade, um conjunto de premissas falsas tomadas por senso comum como sendo o fundamental da "operação do mundo", os processos pelos quais o universo evolui (pois toda sua história marcha num processo evolutivo, a começar pela global tendência entrópica, correlata à sua expansão):

ERRADO!

Exatamente porque não podemos saber nem mesmo simultaneamente a velocidade e a posição de uma partícula subatômica.

Aqui, entra o princípio da incerteza de Heisenberg da Mecânica Quântica, e as emissões de fótons por leptons e quarks são aleatória no tempo (o que eu chamo de 'em momento', mas cuidado para não misturar com o momento da física clássica) e em direção.

Logo, a natureza, em seu "motor" mais íntimo, é aleatória.

Raciocínios Laplacianos como estes estão mortos e enterrados, só lamento.

Existe neste tipo de argumentação pelo determinismo uma pequena - e nem tanto - falácia:

O comportamento do universo inteiro é imprevisível, caótico e aleatório, apenas dentro de limites e equilíbrios estáveis, nos mecanismos mais básicos do "funcionamento" da natureza.

Nunca foi e nunca vai ser "previsível" pelo humano, inclusive porque o humano é fruto desta "imprevisibilidade". Estando nós aqui ou não, e podendo nós fazermos previsões limitadas ou não, ainda sim o universo se comportará como se comporta, e pouco interessa nossos limitados conceitos e opiniões.

É o mesmo que afirmar que gases de determinadas composições são opacos à luz visível, porque não há olhos humanos para julgá-los transparentes. Os vemos transparentes porque são transparentes à luz visível, e não por causa da nossa visão de tal fenômeno, ou o julgamento que fazemos disto.

Uma analogia ótica com a medieval questão em Filosofia de que a árvore quando cai faz barulho em meio à floresta, e pouco interessa que lá haja seres com audição para ouvir, pois antes da audição, há a onda de pressão que chamamos de som.

Mas retornemos a questão da aleatopriedade/imprevisibilidade dos fenômenos subatômicos, e acrescentarei algumas explicações complementares ao meu texto anterior

Mutações, radiações e aleatoriedade

Tratemos então de um fenômeno relativamente simples, a geração de par, que é fundamental inclusive para se entender a produção de massa primordial do universo.

Para mais leituras relacionadas:

Matter creation

Annihilation

Electron-positron annihilation

Eliminemos em um diagrama o núcleo atômico acima e fiquemos com um diagrama de Feynman:

Agora pensemos: Digamos que o fóton em questão seja tal como um par de revólveres acoplados, girando a qualquer velocidade de rotação que seja. Se a geração do par é aleatória no tempo, aleatória também será as direções nas quais serão emitidos o par elétron/anti-elétron. Isto é mais fácil ser visualizado assim:

Observação importante: ninguém pense por uma triste acaso que partículas são arremessadas de uma "estrutura" no que chamamos de uma emissão. Não existe "mecanismo" algum nisto. É apenas uma analogia didática!

Aqui, a direção do deslocamento do fóton gama é perpendicular a imagem, "saindo" desta, e a rotação, claramente horária (o que por sí só já é 'forçar' o argumento).


Mas digamos que o instante em que a emissão se dê seja determinado por uma dada "idade" do fóton gama, estrita, exata, determinada após a sua emissão por alguma fonte (notemos que aqui, pulei o detalhe, deveras significante que sua emissão também se mostra aleatória). Ainda sim, a "colisão" (notemos as aspas) com um núcleo disperso pelo universo, como são os 5,97x10^24 Kg da massa da Terra, multiplicado por mil para se obter em gramas, dividido por uma massa atômica "média" dos elementos terrestres (recomendaria colocar o Ferro, que fica pelos 56) e finalmente multiplicado pelo número (constante) de Avogadro, 6,02 x 10^23, resulta nos átomos alvos apenas nosso planetinha.

Logo, a geração de par em si, no tempo, pelo universo, mostra-se aleatória, e no microscópico, claramente, pois a simples agitação térmica dos átomos já muda a posição dos núcleos atômicos, e como esta depende da recepção de colisões ou de radiações do restante da matéria circundante (o que implica todo o universo), mostra-se, mais vez, completamente aleatória.

Igualmente pode-se mostrar como aleatório um dado, que por mais cúbico, "perfeito", que seja, estará imerso num caos de partículas como abaixo, e mesmo se no vácuo, sujeito às radiações do universo inteiro.

 
(Para ver esta imagem animada, veja aqui).
 
E quando cair na mesa, igualmente colidirá caoticamente, inclusive com partículas volatilizando-se e cristalizando-se na mesa o tempo todo, mesmo quando do mais sólido aço.
 

Ainda que as colisões sejam, como digo, em escala "molar", não serão perfeitamente distribuidas, o que já é muito mais claro para pequenas partículas, como se evidencia no movimento Browniano.

docentes.if.ufg.br

 
 
 
Portanto, mesmo pulando-se o detalhe que os átomos, imensamente maiores que as partículas subatômicas, são constituídos de partículas que tratamos pontualmente, mas não existem numa posição e velocidade determináveis, e sim num "região de probabilidade", ainda sim, habitamos um sistema completamente aleatório dentro de determinados limites (o ironizado por Douglas Adams com o "Gerador de Improbabilidade", pois os átomos de uma rosa serem aleatórios na intimidade não implica que num determinado momento você esteja presenteando uma amiga com um porco-espinho, nem mesmo com um próximo, ainda que repulsivo, ramalhete de quiabos).


Assim, a aleatoriedade determinou, agora cristalizada nesta coisa exótica que seja o tempo (NOTA), toda a sua (nossa) história, junto com rosas, porcos-espinhos e até mesmo os repulsivos quiabos (sem falar do um tanto vasto universo), e o próximo passo disto tudo ainda é em suma, aleatório, e os dados no caos dos gases estão lançados. Mais que fruto do processo evolutivo e das relativamente rígidas leis da genética, somos comandados por mão de ferro (pausa para ironia: que aleatoriamente no tempo, dependendo do isótopo, pode por emissão transmutar-se, entre outros, em manganês) pela aleatoriedade, de todo o universo, em cada um dos seus nem absolutos instantes de tempo - pois as variações das velocidades e campos gravitacionais alteram a variável tempo, onde nossos amigos fanáticos pelo falecido determinismo tentam enquadar os fenômenos conforme sua vontade, e não como a toda poderosa natureza o faz.

Assim, os deterministas são como Aristóteles renascido, tentando subir na torre de Pisa e jogando bolas de canhão desonestamente para baixo com mais força de balas de arcabuz, na esperança de ver seus "eu acho que" fazerem a natureza obedecê-lo.

Loucura não é o que podemos usar para mostrar a loucura sana, justa e harmoniosa que é o mundo, que inclusive pela sua aleatoriedade nos permite liberdade. Loucura é achar que poderá se voltar atrás com tais simples fatos.


Muitos mundos, muitas copas


Na chamada interpretação de muitos mundos da mecânica quântica, que conduz aos universos múltiplos de tipo quântico, multiversos de nível III, com realidades com histórias alternativas a nossa a cada instante, surgindo em profusão por "bifurcações" de cada posição da nossa (digamos) realidade.

Para mais leituras, e leves, sobre o tema:

Dolores Hernando; Universos Paralelos

Universos paralelos realmente existem?

Graficamente, podemos entender facilmente este multiverso processo, pelo ampliar de possibilidades, de variações de um evento qualquer e suas consequências, e aqui, representaremos as variações para apenas uma partícula inicial e suas posteriores emissões e relativas estabilidades.

Nesta representação, as "opções" são as bifurcações crescentes no sentido descendente, e as produções de pares, que seriam sempre entre as "opções possíveis", encontram-se na horizontal. Note-se que estes eventos, na vertical, podem ocorrer a cada mínimo instante.

Podemos observar que esta cadeia de acontecimentos poderia ser "cruzada" com outra cadeia de acontecimentos, por sua vez, causando o talvez (notemos o acaso) encontro de um pósitron (o e+) com um elétron doutra "linhagem", produzindo uma anulação pósitron-elétron (vide o diagrama de Feynman acima, em ordem inversa), e produzindo um fóton.

Assim, por este processo, o universo a cada instante e cada variação de posição e emissão, produz um novo universo deste nível.

E isto multiplicado por todas as partículas do universo, por todas suas variações de posições possíveis e por todas suas emissões, que como já vimos, é aleatória no tempo, ou no 'momento de ocorrência'.

Assim, num universo paralelo deste tipo, Robinho avançou para o ataque um instante depois dop que evidenciamos no nosso, e seu primeiro gol contra a Holanda não foi anulado, mas noutro, fez o avanço corretamente, mas o bandeirinha errou e o anulou. Noutro, a Argentina, para meu desgosto, goleou a Alemanha, noutro, apenas a venceu nos pênaltis, depois de uma terrível e violenta partida, inclusive com uma crise de nervos de Maradona, que lhe levou à expulsão.

Noutro universo ainda mais exótico, a Coréia do Norte foi campeã, e a Espanha foi desclassificada na primeira fase.

Noutro, simplesmente infernal, a Argentina seria campeã e o mundo teria de assistir Maradona nu em praça pública.

Questiono-me se há um grau de liberdade neste processo (melhor serias dizer neste modelo conjectural, pois teorias multi-universais não são propriamente científicas, mas como digo, "cientificóides"), se poderia limitar este pupular de universos filhos de cada evento.

O que me desagrada deste modelo é que é altamente não conservativo, pois um sobre-universo contingente deste pipocar de universos exigiria a permanente produção de matéria e energia. Assim, sou simpático aos multiversos de espaço pontuado de universos como o nosso, os multidimensionais, até os intersectantes de realidades de mecanismos diversos, mas que partam de uma quantidade de "coisas", seja massa, seja energia, seja o algo que expressa-se em ambos, conservativa.

Mas vá lá que eu esteja errado e um Maradona de outro universo tenha horrorizado o mundo...


Nota

Em artigo de Craig Callender, na Scientific American de Julho de 2010 (ainda nas bancas, CORRA!) são apresentadas argumentações de que não existe o que consideramos (e utilizamos para modelar o mundo) tempo. O mundo seria completamente estático numa física mais profunda, e das 'causas' e 'consequências' - um necessidade aqui de linguagem, já mostrando uma sequência - no que relaciona-se com o muito discutível conceito de tempo relacionado com a entropia, surge o tempo no qual estamos presos (especialmente nossa consciência - fruto de reações cerebrais, todos processos termodinamicamente irreversíveis) e pelo qual entendemos o mundo. O tempo seria como entendemos/percebemos as 'divisões' do universo, da relação entre suas partes.

Versão EUA

Mais sobre o tema: What Makes Time Special. Is Time an Illusion?

Pufs! e Fups!

PUFAMOS?

Aqueles que me conhecem de algum tempo pela internet, em especial nos digamos gloriosos tempos do ORKUT como um significativo meio de pessoas com interesse em ciência participarem de debates e trocarem informações sobre diversos conhece o meu argumento para que os criacionistas apresentem por quai mecanismos físicos e químicos o seu "criador" fez surgir do geológico (para não dizer o inadequado "do nada") um elefante em plena savana africana:

COMO PUF! UM ELEFANTE!?

Claro que tal pergunta jamais recebeu uma resposta a não ser um misterioso e transcendente "deus assim o fez" ou coisa similar.

Apresentado isto, sejamos bem claros: o trabalho de Craig Venter e sua enorme equipe não "PUFOU" a primeira célula artificial ainda.

A meu ver, e até retardei tratar deste assunto para buscar plena segurança no que apresentaria, somado ao fato que dado o enorme destaque na mídia apenas "choveria no molhado" apresentando o seu trabalho, o que Craig Venter e sua equipe fizeram foi colocar mai um complemento no túmulo do vitalismo, ou como prefiro, "princípio vital", a de que as substâncias bioquímicas só podem ser produzidas por mecanismos existentes nos seres vivos, que foi já ferido de morte com a síntese da ureia, por Hilaire Rouelle em 1773.

O que o microorganismo Mycoplasma laboratorium representa é que até a mais complexa molécula da vida, como o DNA, pode ser construído a partir de bases disponíveis em frascos de produtos químicos cmo outros quaisquer, compráveis nas empresas de química fina existentes pelo globo, por sua vez sintetizados a partir de moléculas triviais como alguns gases (ou mesmo de modificações radicais de compostos que há milhões de anos ou semanas deixeras de ser componentes de seres vivos, como respectivamente o petróleo ou o carvão e o álcool), e adiante, que tal DNA, já na forma e configuração ordenada (que tanto os criacionistas adoram destacar que é informação) de uma carga genética específica e pretendida, a colocar a funcionar plenamente num "maquinário" celular, e como consequência, trazendo ao mundo uma espécie jamais (pelo menos probabilisticamente) vista na história da vida na Terra.

Mas raciocinemos: se construi-se a chave da reprodução dos seres vivos e perpetuação de suas características, por uma molécula mais complexa, como não iremos fazer com  proteínas, lipídios e carboidratos, que por meios independentes, já construímos há décadas.

Logo, deixemos bem claro, não PUFAMOS, mas digamos que a barra da letra P, e um tanto de sua curva, já traçamos com a mão segura de uma criança sendo alfabetizada, no caso, já conhecendo o GTCA da vida. Assim, com passos firmes, em breve diremos que sabemos não como PUF! UM ELEFANTE!, mas como PUF! qualquer bactéria que desejamos, podendo transformar a mais indigerível celulose e o mais repulsivo chorume de depósitos de lixo em combustíveis, fertilizantes ou plásticos.


Todo cuidado é pouco com o FUP!

Tenho uma posição bastante moderada com o que seja um ainda apenas afirmável como possível aquecimento global antropogênico.

Esta minha posição pode ser vista claramente aqui:

Prevenindo um futuro aquecimento global

Mas sempre repito um raciocínio simples, sobre seguras premissas, para, paradoxalmente, apresentar um problema que se soma ao que já apresentei com a questão dos supervulcões.

1.Sabemos que CO2 causa efeito estufa desde os tempos de Arrhenius, no século XIX.
2.Sabemos que estamos extraindo carbono de seu "esconderijo" nos combustíveis fósseis e o transformando em CO2 na atmosfera.
3.Sabemos que estamos diminuindo a capacidade da natureza refixar este carbono nas árvores (e posteriormente, mais destacadamente, no carvão mineral) ao diminuirmos a cobertura de florestas do globo.
4.Sabemos que estamos, desde o início da era industrial, ainda no século XVIII, mantendo este processo, e consequentemente, elevando, como evidente, o CO2 atmosférico.

Logo, independente de já estar ocorrendo um aquecimento global antropogênico, mais cedo vamos estar somando nossa atividade a um aquecimento global seja por que processo for.

Agora, alguns números:

Desde 2007 até 2008, o CO2 chegou ao índice mais alto registrado desde o início da era industrial (considerada aqui como após 1750) de acordo com o relatório da Organização Mundial de Meteorologia (WMO). Desde a assinatura o Protocolo de Kyoto, em 1997, o incremento foi de 6,5%, chegando a 385,2 ppm (parte por milhão), sendo apontado que chegará a 390 ppm ainda em 2010 (se já não chegou, pois nem estou focado aqui neste detalhe).

As emissões mundiais entre 2007 e 2008 aumentaram 2%, devida à queima de combustíveis fósseis e a produção de cimento (que colabora pela decomposição de carbonatos além da queima de combustíveis diversos). A China e a Índia colaboraram com as maiores altas neste período, respectivamente com 490 e 130 milhões de toneladas, enquanto as maiores baixas foram realizadas pelos EUA e Europa, respectivamente com reduções de 192 e 43 milhões de toneladas.

É apontado que há um milhão de anos não chega-se a 390 ppm por John Barnes, físico diretor do Observatório de Mauna Loa.

Os cientistas apresentam um consenso que o limite com consequências catastróficas é 450 ppm (tem-se sempre por base um momento claro de extremo efeito estufa durante o Cretáceo). As estimativas de aumentos das temperaturas apontam entre 1,5 e 4,5 graus Celsius.

Os dados apontam que mesmo com a interrupção de todas as emissões ainda por 100 anos haveria uma concentração 30% superior a de 1750.

Relacionando-se com isso, a derrubada de florestas colabora cortando a absorção, e somente o desmate da Amazônia já é apontado como colaborando sozinho com 1,5% do CO2 emitido mundialmente. E parar de cortar a Amazônia não vai fazer o CO2 voltar a ser absorvido (assim como também não utilizar biocombustíveis).

Por cálculos simples, partindo de 277,2 ppm em 1750, chagamos a 382,5 ppm em 2008, a uma média de 0,12% de incremento ao anos, do que chegaríamos, no mesmo ritmo a 450 ppm com mais 16,8% de incremento em 129 anos, mas não a taxas de crescimento como as atuais, evidentemente, muito mais altas.

Mas hoje, com aqui apresentado, em 11 anos as taxas foram de 0,57% médio ao ano, 4,7 vezes mais altas que a nossa média histórica calculada de 0,12%. O que nos faria chegar aos fatídicos 450 ppm em 28 anos.

Só como exemplo, as emissões dos EUA aumentaram 3,7% entre 1997 e 2008. Daí advindo as recomendações do Painel Intergovennamental Sobre Mudança de Clima (IPCC), de reduções das emissões das nações industrializadas entre 25 e 40% até 2020.

Só como efeito visível, aponta-se perdas de 1,5 trilhão de toneladas de gelo na Groenlândia desde 2000, e na Antártica, 1 trilhão de toneladas.

Esta massa de gelo, representa um volume de 2500 quilômetros cúbicos, aproximadamente, o que por si só já coloboraria com uma camada de água de quase 5 mm sobre toda a Terra, ou, em número mais importante, um elevação no nível dos oceanos de 7 mm. Pode parecer pouco, mas é mais um passo para enormes áreas de terra seca sumirem e principalmente marés muito mais intensas e destrutivas que as que já temos atuarem no futuro.

Assim, não afirmo como o fez determinada autoridade sobre o tema que "VAMOS COZINHAR!", mas afirmo que temos de qualquer maneira "EVITAR O FUP!", pois quando determinados mecanismos sinergéticos da ecologia forem desencadeados, tal como ocorreu durante um  período do Cretáceo, em termos geológicos, nossos problemas poderão na velocidade que ocorrerão ser simbolizados com esta divertida palavrinha.

Fontes: Departamento de Energia dos EUA, Laboratório Nacional Oak Ridge
Janil Chade - O Estado de São paulo, 24/10/2009.