Citemos:
“Nos domínios da microfísica, partículas que pertencem à distintas classes se misturam, como os bárions e os léptons.
Como exemplos particulares de cada uma dessas classes, o próton (um bárion) e o elétron (um lépton) não podem se transformar uns nos outros: eles mantém rigidamente uma divisão nobiliárquica. Dessa constatação surgiram diversas teorias que pretendem explicar, a partir de propriedades mais íntimas, a origem dessa separação, esbarrando numa dificuldade maior, relacionada aos processos especiais de interação das diversas formas de matéria e a ausência de sua universalização.
Os físicos demoraram a destacar o fato, bem conhecido, de que o único processo físico comum a todas as partículas, a única forma de interação que transcende aquela barreira nobiliárquica, é a gravitação.”
Mario Novello*; Matéria-prima fundamental e a expansão do universo; SciAmBr, Junho 2016.
* Físico, cosmólogo - www.iea.usp.br; acienciaqueeufaco.mast.br
* Físico, cosmólogo - www.iea.usp.br; acienciaqueeufaco.mast.br
idahoptv.org
Explicando de maneira mais leiga o parágrafo acima, a Física mostra que as partículas apresentam atração e repulsão por carga elétrica, como repelem-se os elétrons entre si, ou os pósitrons (os anti-elétrons) entre si, os prótons entre si, pois basta lembrar o elementar “cargas (elétricas) opostas se atraem e opostas se repelem”.
As cargas de um elétron e de um próton se “anulam” (atente-se para as aspas, pois aqui existe uma série de coisas a serem entendidas, como a conservação de momento, onde surgem os neutrinos) na “captura eletrônica”.
Para meus amigos “latexentos”, em caso de necessidade de repetirem a equação: \mathrm{p}+\mathrm{e}^-\rightarrow\mathrm{n}+{\nu}_e
Parte da formação de núcleos nas estrelas está relacionada com este fenômeno.
Já no que se trata da “força colorida”, a questão é bem mais complexa, havendo a combinação de quarks, sua alteração de “sabores” conforme processos ainda mais variados que o acima descrito, as cargas elétricas são parciais, formando os hádrons, a interação atrativa é propiciada pelos glúons, cujo mecanismo e próprio equacionamento de seu comportamento na distância é tema de intensa pesquisa e difícil modelagem (relacionada com expoente/potência da distância), etc.
Para bem mais informações, recomendamos: en.wikipedia.org - Quark, e alertamos que a questão é tão complexa que o chamado “MIT bag model”, que certa vez me interessou para entender, pelo menos por alto, a questão, sequer tem artigo na Wiki em inglês, com todo o volume de físicos que colaboram nela. Ver en.wikipedia.org - Nucleon - Models .
Mas vamos no concentrar em coisa mais básica e útil nessa curta apresentação.
Combinados os quarks e formando os nêutrons e os prótons, eles não se repelem em certas proporções, como vemos nas tabela periódica, no número atômico e diversos números de massa dos isótopos, onde quem varia, diz a Física e Química de secundário, é o número de nêutrons, anulando a repulsão mútua dos prótons, lembrando que encontram-se em curtíssimas distâncias, da ordem de um diâmetro do núcleo de um décimo de milésimo do diâmetro do átomo. Como digo, a “joaninha no meio do campo do Maracanã”.
Uma observação: Pela razão de serem neutros em carga elétrica, que os nêutrons são os projéteis perfeitos para a Física Nuclear, pois não são atraídos pelos elétrons externos (uma física redundância necessária) dos átomos, nem repelidos pelo conjunto dos prótons do núcleo. Assim se obtém isótopos mais e mais pesados laboratorialmente, e com a “decomposição do nêutrons” absorvidos, com emissão/decaimento beta, outros.
Ver: en.wikipedia.org - Beta decay
Mas numa escala acima, átomos de uma barra de ferro explodem para todos os lados pela repulsão de seus núcleos?
Evidente que não, pois as cargas se anulam, átomo contra átomo, com a presença dos elétrons, negativos. Lembremos que os núcleos não explodem, bem… resumamos, já que sou leigo no campo, pela presença acalmadora das fissões dos nêutrons. Ainda bem, pois assim, pelo universo à fora, sob as melhores condições, temos átomos, destes temos moléculas e por fim, estamos vivos!
E quem mantém tal massa aderida? A gravidade?
Novamente, evidente que não, assim como não o fará até corpos da escala dois menores asteroides, alguns do tamanho de montanhas. Quem faz isso são forças de atração eletromagnéticas, as mesmas que formam cristais de açúcar ou sal em qualquer observação de um experimento infantil realizável em casa. A gravidade só será a senhora dos processos quando a massa atingir algo que inclusive conduza o corpo a tornar-se mais e mais arredondado pela plasticidade que sempre existe mesmo na mais sólida rocha, mesmo no mais duro metal. Calor só acelerará o processo, seja oriundo de impactos, seja de acomodação de massas de material e o atrito produzido, além da fissão dos maiores núcleos atômicos. Geologia, astrogeologia, ou qualquer nome que se dê à ciência do comportamento geral dos corpos celestes, cada um a seu caso de composição e escala, é ciência de catástrofes e processos lentos, de eras.
Evidente que não, pois as cargas se anulam, átomo contra átomo, com a presença dos elétrons, negativos. Lembremos que os núcleos não explodem, bem… resumamos, já que sou leigo no campo, pela presença acalmadora das fissões dos nêutrons. Ainda bem, pois assim, pelo universo à fora, sob as melhores condições, temos átomos, destes temos moléculas e por fim, estamos vivos!
E quem mantém tal massa aderida? A gravidade?
Novamente, evidente que não, assim como não o fará até corpos da escala dois menores asteroides, alguns do tamanho de montanhas. Quem faz isso são forças de atração eletromagnéticas, as mesmas que formam cristais de açúcar ou sal em qualquer observação de um experimento infantil realizável em casa. A gravidade só será a senhora dos processos quando a massa atingir algo que inclusive conduza o corpo a tornar-se mais e mais arredondado pela plasticidade que sempre existe mesmo na mais sólida rocha, mesmo no mais duro metal. Calor só acelerará o processo, seja oriundo de impactos, seja de acomodação de massas de material e o atrito produzido, além da fissão dos maiores núcleos atômicos. Geologia, astrogeologia, ou qualquer nome que se dê à ciência do comportamento geral dos corpos celestes, cada um a seu caso de composição e escala, é ciência de catástrofes e processos lentos, de eras.
Somando, existem processos de soldagem de metais e ligas com pressão, somente e com adicionais de energia, sem fusões, em que após chegar-se a determinado valor das interações atrativas entre os átomos, há a formação de um novo sólido íntegro, onde antes, digamos, havia dois. Logo, até na prática mais industrial e tecnológica se percebe que não necessita-se de gravidade, a formação à alta temperatura de um cristal ou outra agregação semelhante ou ainda, pela contrapartida, que exista uma repulsão definitiva, empecilho maior da agregação - e manutenção da integridade do corpo - em maiores escalas.
Para tais processos de soldagem, ver: en.wikipedia.org - Welding - Solid-state
Para tais processos de soldagem, ver: en.wikipedia.org - Welding - Solid-state
Logo, como coloca Mario Novello, a gravidade agirá entre todas as partículas, pois sua “carga” (por favor, perdão, amigos físicos!) é massa, e só quem não a possui são partículas como os fótons, e átomos não são feitos deles, ao que me parece.
Uma nota que seguidamente é esquecida, e carrega uma didática ironia: Por essa falta de massa que fótons podem viajar à velocidade da luz.
Uma nota que seguidamente é esquecida, e carrega uma didática ironia: Por essa falta de massa que fótons podem viajar à velocidade da luz.
Como já colocamos em outro artigo, e explicamos, não interessa se o material é um gás, sendo suas partículas quais forem, se não tiverem a repulsão de cargas elétricas, e na média átomos e moléculas não tem, e íons teriam de ser assimetricamente de mesma carga na escala de nuvens no espaço, um absurdo, essas por fim se agregarão, pois apresentam massa, e essa sempre, até alguma prova em contrário, atrai a si própria, o trivial “massa atrai massa”.
Mas essa questão gera um perturbador problema, independente, por incrível que pareça, de estrelas ou qualquer corpo celeste se formar e por quais processos. Tal problema foi perturbador para o universo infinito e bem distribuído de estrelas de Newton, assim como continuou sendo a sua maneira para Einstein.
Traduzamos um pequeno texto e a questão ficará clara:
“O problema da instabilidade
A instabilidade ou “problema de Jeans" , com o nome de James Jeans foi referido pela primeira vez por Poincaré no contexto da gravidade newtoniana em 1902. Jeans mostrou que, para qualquer gás um tamanho pode ser encontrada de tal modo que nenhuma nuvem de maior tamanho seria estável, e por isso a nuvem iria entrar em colapso sob qualquer perturbação, não importa quão pequena. Na cosmologia isso significava que uma cosmologia newtoniana estática não era possível, um espaço infinito seria sempre instável em condições de perturbação. Newton, em correspondência com o Bispo Bentley na década de 1690, tinha previsto este resultado. Cosmologias einsteinianas são igualmente instáveis, um problema ignorado por Einstein quando introduziu a constante cosmológica, a fim de obter uma solução estática para suas equações de campo.
Mas essa questão gera um perturbador problema, independente, por incrível que pareça, de estrelas ou qualquer corpo celeste se formar e por quais processos. Tal problema foi perturbador para o universo infinito e bem distribuído de estrelas de Newton, assim como continuou sendo a sua maneira para Einstein.
Traduzamos um pequeno texto e a questão ficará clara:
“O problema da instabilidade
A instabilidade ou “problema de Jeans" , com o nome de James Jeans foi referido pela primeira vez por Poincaré no contexto da gravidade newtoniana em 1902. Jeans mostrou que, para qualquer gás um tamanho pode ser encontrada de tal modo que nenhuma nuvem de maior tamanho seria estável, e por isso a nuvem iria entrar em colapso sob qualquer perturbação, não importa quão pequena. Na cosmologia isso significava que uma cosmologia newtoniana estática não era possível, um espaço infinito seria sempre instável em condições de perturbação. Newton, em correspondência com o Bispo Bentley na década de 1690, tinha previsto este resultado. Cosmologias einsteinianas são igualmente instáveis, um problema ignorado por Einstein quando introduziu a constante cosmológica, a fim de obter uma solução estática para suas equações de campo.
A instabilidade encontrado por Jeans foi inicialmente considerada como um método para a produção de estrelas e galáxias a partir de um fluido primordial, no entanto a análise dá muito semelhança com o de Chandrasekhar e Oppenheimer, ao considerar a formação de estrelas de neutrões e buracos negros.” - philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk
Assim, a gravidade, fraca frente as outras forças, mas na maior escala suprema senhora do universo, por fim, vencerá qualquer oposição, a menos para o universo como um todo, talvez, pois no fundo não sabemos, se este manter-se permanentemente expandindo-se e dissipando, ainda que com regiões de maior e maior densidade, seja numa estrela, adiante num buraco negro, seja mesmo em você na superfície de uma bolinha de uma certa variedade de materiais.
Extra
A hipótese “Grand Tack”
Na mesma edição da Scientific American, o hipotético caos e seguidas alterações de configuração (já que sabemos que evoluindo está, e não é plenamente no tempo” kepleriano”) de nosso sistema solar, e um bom quadro da hipótese “Grand Tack”:
“Em astronomia planetária, a hipótese Grand Tack propõe que após a sua formação a 3,5 U.A., Júpiter migrou para dentro, para 1,5 U.A., antes de inverter o curso após a captura de Saturno em uma ressonância, e acabou parando perto de sua órbita atual de 5,2 U.A.. A reversão da migração de Júpiter é semelhante ao caminho de uma mudança de veleiro em direções (alinhavando) enquanto viaja contra o vento.
“Em astronomia planetária, a hipótese Grand Tack propõe que após a sua formação a 3,5 U.A., Júpiter migrou para dentro, para 1,5 U.A., antes de inverter o curso após a captura de Saturno em uma ressonância, e acabou parando perto de sua órbita atual de 5,2 U.A.. A reversão da migração de Júpiter é semelhante ao caminho de uma mudança de veleiro em direções (alinhavando) enquanto viaja contra o vento.
*Termo do esporte da vela que é a ação de mudança de curso, rodando a proa de um barco à vela para dentro e através do vento, de modo a trazer o vento para o lado oposto.
O disco planetesimal é truncado em 1,0 U.A. pela migração de Júpiter, limitando o material disponível para formar Marte. Júpiter duas vezes cruza o cinturão de asteroides, espalhando asteroides para fora, e em seguida, para dentro. O cinturão de asteroides resultante tem uma pequena massa, uma ampla gama de inclinações e excentricidades, e uma população originária de dentro e fora da órbita original de Júpiter. Os detritos produzidos por colisões entre planetesimais varridos da frente de Júpiter podem ter dirigido uma primeira geração de planetas para o Sol.” - en.wikipedia.org - Grand tack hypothesis
Uma apresentação sobre o tema: www.astro.washington.edu
Não só vivemos num sistema caótico mais que teve um passado um tanto nervoso.
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