Ou
Eberlin e seus problemas graves com Física
1a parte
O primeiro golpe - A Astrofísica e suas atuais constatações e afirmações
De Eberlin*, que nega que estrelas se formem “pois átomos de hélio e moléculas de hidrogênio não podem se agregar”:
“Massa atrai massa... essa foi a pior que eu ouvi nos comentários e não posso deixar de comentar.... sim massa atrai massa... um planeta atrai outro .... mas dois átomos de Hélio ou moléculas de H2? "
* pt.wikipedia.org - Marcos Nogueira Eberlin
Após ler isso, temos de perguntar:
Sabe a massa de uma nuvem estelar, personagem?
Sabe a sua velocidade de fuga?
Sabe o que é o colapso de uma nuvem estelar?
Sabe a importância das forças de maré nisso?
Aliás, sabe o que são forças de maré?
Sobre essas questões, traduzamos a trivial Wikipédia, com pequenos acréscimos e alterações já nos basta:
en.wikipedia.org - Star formation - Cloud collapse
Formação de estrelas - Colapso de nuvem (molecular)
Uma nuvem interestelar do gás permanecerá no equilíbrio hidrostático contanto que a energia cinética da pressão de gás esteja em equilíbrio com a energia potencial da força gravitacional interna. Matematicamente, isso é expresso usando o teorema virial, que afirma que, para manter o equilíbrio, a energia potencial gravitacional deve igualar duas vezes a energia térmica interna.[15] Se uma nuvem é enorme o suficiente para que a pressão do gás seja insuficiente para sustentá-la, a nuvem sofrerá colapso gravitacional. A massa acima da qual uma nuvem se submeterá a tal colapso é chamada a massa de Jeans. A massa de Jeans depende da temperatura e da densidade da nuvem, mas é tipicamente milhares a dezenas de milhares de massas solares.[2] Esta coincide com a massa típica de um conjunto aberto de estrelas, que é o produto final de uma nuvem em colapso [16]
Na formação de estrelas desencadeada, um de vários eventos pode ocorrer para comprimir uma nuvem molecular e iniciar o seu colapso gravitacional. Nuvens moleculares podem colidir umas com as outras, ou uma explosão de supernova nas proximidades pode ser um gatilho (pressão de radiação), o envio de matéria por choque para a nuvem em velocidades muito altas.[2] Em alternativa, as colisões galácticas podem desencadear explosões de estrelas maciças de formação de estrelas como as nuvens de gás em cada galáxia são comprimidas e agitado por forças gravitacionais.[17] Esse último mecanismo pode ser responsável pela formação de aglomerados globulares.[18]
Um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia pode servir para regular a taxa de formação de estrelas em um núcleo galáctico. Um buraco negro no qual a matéria de acreção não decaída (no disco de acreção, relativa e temporariamente em equilíbrio) pode se tornar ativo, emitindo um forte vento através de um jato relativístico colimado. Isso pode limitar ainda mais a formação de estrelas. Buracos negros maciços que lançam partículas de rádio-frequência em velocidade quase da luz também pode bloquear a formação de novas estrelas em galáxias em envelhecimento.[19] No entanto, as emissões de rádio em todos os jatos também podem desencadear a formação de estrelas. Da mesma forma, um jato mais fraco pode desencadear a formação de estrelas quando colide com uma nuvem.[20]
Na medida que entra em colapso, uma nuvem molecular quebra-se em pedaços cada vez menores em uma forma hierárquica, até os fragmentos atingirem a massa estelar. Em cada um destes fragmentos, o gás em colapso dissipa a energia obtida pela libertação de energia potencial gravitacional. Na medida que a densidade aumenta, os fragmentos se tornam opacos e são, assim, menos eficazes na irradiação ao longe de sua energia (pela absorção “local”). Isto aumenta a temperatura da nuvem e inibe uma nova fragmentação. Os fragmentos agora condensam-se em esferas de gás que servem como embriões estelares rotativos.[21]
Notemos que esta formação em embriões rotativos é coerente com a formação de sistemas planetários e múltiplos estelares por nuvens em rotação, hipótese recentemente retomada e aperfeiçoada, já colocada no básico desde os tempos de Laplace.
Para complicar esse quadro de uma nuvem de desmoronamento são os efeitos da turbulência, os fluxos macroscópicos, rotação, campos magnéticos e da geometria nuvem. Ambos rotação e campos magnéticos podem dificultar o colapso de uma nuvem.[22][23] A turbulência é instrumental em causar fragmentação da nuvem, e nas menores escalas promove colapso.[24]
Referências
2. Prialnik, Dina (2000). An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution. Cambridge University Press. 195–212. ISBN 0-521-65065-8.
15. Kwok, Sun (2006). Physics and chemistry of the interstellar medium. University Science Books. pp. 435–437. ISBN 1-891389-46-7.
16. Battaner, E. (1996). Astrophysical Fluid Dynamics. Cambridge University Press. pp. 166–167. ISBN 0-521-43747-4.
17. Jog, C. J. (August 26–30, 1997). Barnes, J. E.; Sanders, D. B., ed. "Proceedings of IAU Symposium #186, Galaxy Interactions at Low and High Redshift". Kyoto, Japan. Bibcode:1999IAUS..186..235J.
18. Keto, Eric; Ho, Luis C.; Lo, K.-Y.; Ho; Lo (December 2005). "M82, Starbursts, Star Clusters, and the Formation of Globular Clusters". The Astrophysical Journal 635 (2): 1062–1076. arXiv:astro-ph/0508519. Bibcode:2005ApJ...635.1062K. doi:10.1086/497575.
19. Gralla, Meg; et al. (September 29, 2014). "A measurement of the millimetre emission and the Sunyaev–Zel'dovich effect associated with low-frequency radio sources". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 445, Issue 1 (Oxford University Press): 460–478. doi:10.1093/mnras/stu1592.
20. van Breugel, Wil; et al. (November 2004). T. Storchi-Bergmann, L.C. Ho, and Henrique R. Schmitt, ed. "Proceedings of IAU Symposium, No. 222". Cambridge University Press. pp. 485–488. Bibcode:2004IAUS..222..485V. doi:10.1017/S1743921304002996.
21. Prialnik, Dina (2000). An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution. Cambridge University Press. pp. 198–199. ISBN 0-521-65937-X.
22. Hartmann, Lee (2000). Accretion Processes in Star Formation. Cambridge University Press. p. 22. ISBN 0-521-78520-0.
23. Li, Hua-bai; Dowell, C. Darren; Goodman, Alyssa; Hildebrand, Roger; Novak, Giles (2009-08-11). "Anchoring Magnetic Field in Turbulent Molecular Clouds". arXiv:0908.1549 [astro-ph.GA].
24. Ballesteros-Paredes, J.; Klessen, R. S.; Mac Low, M.-M.; Vazquez-Semadeni, E. "Molecular Cloud Turbulence and Star Formation". In Reipurth, B.; Jewitt, D.; Keil, K. Protostars and Planets V. pp. 63–80. ISBN 0-8165-2654-0.
2a parte
O segundo golpe - Simplesmente Física básica
De Eberlin: “mas dois atomos de Hélio ou moléculas de H2? Alguém ai fugiu das aulas de Química... em química é PROIBIDO apelar para a gravidade... pensa assim se massa atraísse massa seria impossível você andar na rua... “
Analisemos agora esta afirmação de Eberlin.
Desconsideremos a força da gravidade, que parece-nos que é um problema de Eberlin, e não nosso.
Desconsideremos o interessante assunto que é colocar gravidade como uma das forças fundamentais da natureza, que poderia render longo tratamento e interessantes questões (na verdade, Relatividade versus Mecânica Quântica).[Nota 1]
Suponhamos que Eberlin esteja se referindo à força eletromagnética, a única que poderia ter uma ação repulsiva aqui.
As cargas opostas se repelem, seria a obviedade.
Mas o problema é que não há balanço de cargas em moléculas de hidrogênio, com seus dois elétrons e dois prótons em equilíbrio, assim como mais obviamente no mesmo balanço nos átomos isolados de hélio.
Então do que ele trata (ou tenta tratar)?
De uma confusão entre as colisões entre átomos e moléculas de um gás, questão ligada à temperatura, à Termodinâmica, às estatísticas que tratam os gases, como a de Boltzmann, questões relacionadas á energia cinética dos átomos e moléculas.[Nota 2]
A lá do meu primário afirmação: “Os gases não tem forma nem volume constante.”
Tanto a repulsão não é nosso problema, que sem “força” (notem as aspas) atuantes mais que a simples pressão de nossa superfície terrestre, o hidrogênio se liquefaz e se solidifica, assim como o ainda mais fugaz hélio, nos nossos laboratórios, então, evidentemente, a acreção das moléculas não é um problema da intensa - e destaco, repetindo, intensa - força eletromagnética em relação a gravidade.
Esta questão é tão banal que exatamente a força eletromagnética é a principal responsável pela integridade dos corpos celestes abaixo de certo tamanho, como o são os asteróides e cometas, pois a gravidade não mantém seus componente “coligados”, íntegros, e sim, as mesmas forças que um cristal na Terra, mesmo um gelo na temperatura e pressão adequadas (lembremo-nos novamente dos gráficos de fase, pois por exemplo o CO2, apolar, só se apresenta líquido em certas pressões, qualquer extintor de incêndio ou gelo seco o mostra).[Nota 3]
Mas a questão seria a pressão numa nuvem de gás, que é, obviamente, na escala da pressão de gases no meio interestelar. Tal valor pode ser calculado banalmente por massa de um sistema planetário como nosso para um volume como evidenciamos claramente no espaço entre as estrelas, e posteriormente, aproximações, por exemplo, com a equação dos gases ideais ( PV=nRT ).
Mas a questão tem uma peculiaridade.
A atração do centro de massa seria igual a atração que uma estrela como o Sol, e seu “balanço” junto com seus planetas (no nosso caso, destacadamente, como gosto de dizer, Júpiter, “O Gordo”), e tal se dá, para ser calculado, classicamente pela newtoniana F=G*m1*m^2/v^2.
Aqui que entra a compactação inexorável (percebam o destaque) do volume da nuvem.
Esta compactação já era um problema para a embrionária Cosmologia de Newton, e o foi para o modelo cosmológico inicial de Einstein, e que pode ser resumido na formulação simples:
“Com o tempo, todos os corpos do universo se agruparão num ponto central.”
A solução desse dilema é um capítulo magnífico da história da ciência do mais amplo objeto possível de ser tratado em Ciência, que é, para os termos atuais, o universo.[Nota 4]
Agora, a questão não é no nosso caso tempo infinito, e nem poderia ser, e sim, um tempo “evolutivo”. Espero que o termo seja entendido.
Resumindo graficamente, o ponto - errôneo, repitamos - apresentado por Eberlin é representado no modelo simples em (1), na figura abaixo, para isolados átomos de hélo.
A questão é que a gravidade é universal, e portanto, uma “fila de átomos”, por exemplo, faria um acúmulo de forças de atração, o que vemos inclusive nas estrelas, ou mesmo na própria Terra, evidenciável em medições de gravidade em função da altitude ou da profundidade (troquemos “fila” por “pilha”), como em (2), e por fim, temos o quadro mais no plano (e adiante, poderíamos fazer no espaço), como em (3), onde o ponto tomado como central da massas - aliás, centro de massa - atua crescentemente a medida que direcionamo-nos para fora, gerando mais e mais atração, dada não pela “distância” num sentiido banal, mas por inclui mais e mais massa atraindo, a medida que aumentamos o raio do modelo.
As pressões de radiações de estrelas vizinhas, os jatos polares de buracos negros, os efeitos de maré de estrelas próximas, etc, são todos fatores, observáveis astronomicamente, que propiciam os colapsos de nuvens de gases interestelares.
A partir de um núcleo de maior pressão, configura-se em crescente gradiente, e coisa alguma mais deterá a queda de levas de moléculas e átomos, até mesmo íons (com suas cargas que podem ser repulsivas entre outros, mas não na média, que sempre será de carga tendencialmente nula) em direção ao centro da nuvem (a não ser algum efeito catastrófico - como a explosão de uma estrela próxima).
A questão é newtoniana, repetimos, e se comportará conforme F=m*a (poderíamos dizer g) e regida no espaço pela equação do meu secundário x=x0+vt+at^2/2. Simples Física de secundário ou de um básico de faculdade de ciências ou engenharia.
A partir de certa pressão - e observemos que a densidade de uma estrela como o Sol é relativamente baixa, uma pista do que aqui afirmamos - a coluna de gases da nuvem até o seu centro propiciará tal pressão - e como gases, relacionada com temperatura - que as colisões propiciarão fusão nuclear.[Nota 5]
Percebemos que mesmo com tal geração de energia - e radiação, que faz pressão para o exterior - a partir de certa massa - as anã vermelhas, e para certas composições as anãs marrons - as estrelas não mais cessam o processo, e a fusão mantêm-se até a gravidade, senhora absoluta do processo ser superada momentaneamente por certas fusões de mais alta energia - no nosso Sol, será a do hélio - a expansão das camadas mais externas e por fim seu expelir, e mesmo assim, no resíduo, manter uma amálgama de prótons e elétrons, matéria degenerada, uma anã branca, com carga elétrica igualmente tendencialmente nula, ou ainda em resíduos de maiores massas, apenas nêutrons, novamente carga global nula, e ainda para massas maiores, o completo colapso gravitacional da Relatividade, que são os ditos buracos negros.
Uma nota: por motivo de absoluta simpatia com as afirmações da Mecânica Quântica, eu prefiro a degeneração das chamadas “estrelas negras”, cuja degeneração encontra por fim o limite do princípio de incerteza, e este limite é o final para a degeneração e o colapso gravitacional. Externamente, em coisa alguma diferem dos buracos negros, inclusive, do horizonte de eventos.
Não, não é a característica de moléculas de hidrogênio e átomos de hélio não apresentarem volume constante e se expandirem enfrentando nossas pressões triviais - que não pode ser confundido com algo como “repulsão” - que é um empecilho definitivo, minimamente lógico, para que estrelas se formem, aliás, como observado claramente na Astronomia.
Terminemos com:
“pensa assim se massa atraísse massa seria impossível você andar na rua”
Isso só pode ter sido alguma nova piada, não é possível.
Exatamente por massa atrair massa que eu tenho peso sobre uma calçada, gera-se atrito (como por exemplo, no conceito de aderência de uma sola de calçado e determinado piso rugoso) e consigo impulso para frente, movimentando-me.
A afirmação é tão tola que tenho de perguntar não se a Física do básico de faculdade foi esquecida, mas a Ciência fundamental, lá do primário.
Notas
1. Uma abordagem rápida da questão pode ser vista aqui:
“Estas interações são algumas vezes chamadas de "forças fundamentais", embora muitos achem que esta terminologia seja enganosa porque uma delas, gravidade, não é totalmente explicada por uma "força" no sentido Newtoniano: nenhuma "força gravitacional" está atuando à distância para levar um corpo a se acelerar (como era o que se acreditava até o século anterior com a teoria da gravitação Newtoniana). Ao invés disto, relatividade geral explicou a gravitação pela a curvatura do espaço-tempo (composta da dilatação gravitacional do tempo e da curvatura do espaço).”
http://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a_fundamental
3. Apenas como curiosidade, na pressão da “CNTP” , o hidrogênio apresenta ponto de fusão de 14,025 K e ponto de ebulição 20,268 K e o hélio, respectivamernte, 0,95 K e 4,22 K, sem nem ter-se de recorrer a complexos gráficos de fase e a influência proibitiva da pressão com certas temperaturas. - dados da Wikipédia.
Resumindo, uma substância apolar é aquela cuja molécula não apresenta polaridade, uma distribuição não simétrica de suas cargas elétricas, não formando dipolos elétricos
http://pt.wikipedia.org/wiki/Polaridade_%28qu%C3%ADmica%29
4. Uma interessante e simples aula sobre o tema pode ser lida em:
Flávia Polati Ferreira; Modelos de universo
De onde citamos:
“Segundo a teoria formulada por Isaac Newton (1643-1727), a gravidade é uma força de atração entre corpos que têm massa. No entanto, se a força da gravidade é sempre atrativa, é um problema explicar a estabilidade do universo. O que impede o colapso gravitacional de toda a matéria no universo?
Newton já havia percebido este problema. Numa tentativa de solução, ele propôs que o universo seria infinito, com infinitas estrelas cercando certo corpo. Assim, a força gravitacional total se anularia.“
“A partir de 1917, Einstein desenvolveu uma teoria cosmológica, tentando explorar os resultados de suas equações da relatividade geral para o universo como um todo. No entanto, persistia o problema sobre a estabilidade do universo, que já havia sido percebido por Newton.
Até a década de 1920, o espaço era normalmente visto com um lugar vazio, sereno e estático. As estrelas se distribuíam pelo universo, com planetas girando ao redor do Sol. Mas de acordo com o modelo de Einstein, o universo não poderia ser estático. Para resolver este problema ele introduziu em suas equações um fator chamado constante cosmológica, que representa um tipo de repulsão, equilibrando a atração gravitacional e permitindo a existência de um universo estático, em equilíbrio.”
“[...]o universo de Einstein, que é instável. Sem a introdução da constante cosmológica ele pode entrar em colapso, contraindo-se até atingir um volume nulo (o chamado Big Crunch ou singularidade), ou se expandir, de forma que as distâncias entre os corpos aumentem com o tempo.”
5. Novamente apenas como curiosidade, a massa do Sol sendo de 1,9891 × 10^30 kg, e tendo volume de 1,412 × 10^^18 km³, implica numa densidade de apenas 1,408 × 10^3 kg/m³, equivalente a de alguns solventes clorados na Terra, e menos que qualquer material sólido de nosso uso trivial. Mas esta pouca densidade média é capaz de naquela imensa atração gravitacional, propiciar pressões que levam o plasma central a densidades de 150, acima de qualquer material possível de existir ou ser produzido na Terra.
Anexos
Acrescentemos a resposta da por Rainan Miranda de Jesus, levemente editada por mim.
Você está me dizendo que grandes volumes de gases não sofrem atração gravitacional?
Hum, sei, digamos que a força gravitacional seja mínima nesse caso (isso supondo um gás a uma densidade minúscula, sendo que no universo não é bem assim), ainda assim você teria aglomerações de gases, e quanto mais se aglomeram maior a força gravitacional (estamos aqui falando de massas gigantescas de gás, e não de "dois átomos" de gás x ou y como você disse).
Você está dizendo que apenas corpos sólidos tem gravidade, e isso é ridículo, além do mais, advinha; as formações de sistemas planetários já foram literalmente vistos em partes específicas do espaço, como mostram essa imagem do berçário de estrelas NGC 604, onde existe uma porção enorme de gases formando em alguns pontos estrelas jovens;
E essa mostra "pilares da criação", um aglomerado de gás e poeira onde em alguns pontos há a formação de estrelas com sistemas planetários:
Nota deste editor: talvez os “pilares da criação” sejam das imagens em Astronomia mais divulgadas e reproduzidas em toda a História.
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