quarta-feira, 9 de janeiro de 2013

O Nascimento do tempo - Ilya Prigogine


Para Aristóteles, na análise de um instante, o “tempo é eterno” (sem início), juntamente com Giordano Bruno e Einstein. Charles S. Peirce como podia conceber um “reino evolutivo vivo” num “mundo estático e determinista” que era descrito pela ciência oficial. Por isso, enumeram-se três exigências para a Física pensar um universo evolutivo: a) irreversibilidade; b) probabilidade; c) coerência. A irreversibilidade comum a todo o universo e em mesma direção – a flecha do tempo comum a todos. O tempo precede o universo. O universo terá resultado, de um lado, de uma instabilidade que sucedeu a uma situação que a precedeu, de outro, de uma mudança de fase em grande escala. Os “fenômenos macroscópicos”, segundo o princípio da termodinâmica, dado um sistema, numa porção arbitrária de espaço: há uma função, uma entropia, dividida em duas partes (fluxo entrópico do mundo externo e uma produção de entropia do próprio sistema). A produção de entropia do sistema (porção arbitrária de espaço) é sempre nula e corresponde a fenômenos irreversíveis. Dois elementos da produção de entropia: a) criador de ordem; b) criador de desordem.

O sistema a uma constrição térmica cria uma dissipação – um aumento de entropia e um fenômeno de ordem (antidifusão). Ordem e desordem aparecem ao mesmo tempo. A turbulência é um fenômeno de alto grau de estruturação em que milhões de partículas se perseguem num movimento extremamente coerente.

O universo do não-equilíbrio é um universo coerente. A bifurcação leva ao aparecimento de nova estrutura, de não-equilíbrio: estruturas dissipativas. As flutuações se produzem numa reação química sem cessar. Num estado próximo do equilíbrio, as flutuações agitam-se e o ambiente adquire um estado homegêneo. No domínio de não-equilíbrio se estabelecem novas interações, coerência neste universo. Afastado do equilíbrio há um regresso ao estado inicial, ou seja, há amplificações das flutuações que leva a uma nova situação, que dá origem a uma série de possibilidades. Campo mais explosivo, portanto o fenômeno do não-equlíbrio.

A história do clima e inúmeros períodos de glaciações, o que implica a biosfera – sistema afastado do equilíbrio. Um sistema em equilíbrio, que persiste neste estado, em que as flutuações são nulas.

Há dois possíveis estados depois das bifurcações: irreversibilidade e probabilidades são noções estreitamente ligadas. Sistemas Instáveis: instabilidade origina a probabilidade e sua correlata irreversibilidade. Demonstra-se o deslocamento de Bernoulli através de dígitos binários. As estruturas da natureza: 1] introduz probabilidades independentes da informação que se possui; 2] Descrição determinista se aplica a situações simples (idealizadas) que não são representativas da realidade física que nos rodeia.

A irreversibilidade através da noção de instabilidade limita tanto as trajetórias clássicas quanto as funções de onda quântica. O free-lunch se forma no universo sem dispêndio de energia: a massa (+) e a gravitação (-). O universo com energia nula: a energia da matéria compensa a da gravidade, enquanto o universo vai pagar em entropia. A morte energética está na origem do universo. A estrutura dupla do universo: fotões e bariões (dois tipos de constituintes e partículas). Universo de fotões que carregam bariões. Com a expansão do universo, eliminam-se bariões e permanecem os fotões (não-equilíbrio). A criação de entropia acompanhada por uma criação simultânea de ordem (bariões) e desordem (fotões).

Fotões da radiação de fundo produzidos rapidamente na história do universo. Aceita-se a ideia do Big Bang, uma singularidade inicial, de onde se prescinde e se obtém condições iniciais em que toda a massa e entropia estão presentes – universo em condições de temperatura elevada – 1032 graus Kelvin. O universo começa com instabilidade diferente, singularidade, mudança de estado físico. Vazio não é nem matéria nem gravitação. O vazio flutuante produtor de massas leves ou pesadas. Massas de ordem 50 vezes as massas de Planck, universo de 10-5, mas um buraco negro seria por volta de 10-3g. As propriedades do buraco negro com temperatura inversamente proporcional à massa ou a sua vida média proporcional à massa do cubo. Após a instabilidade de partículas (massa crítica) constituem-se amontoados ou pequenos “Buracos negros” (10-3): instáveis e decompõem-se em 10-35 segundos. O modelo único capaz de conduzir a predições, que permite deduzir a relação (atual) entre número de fotões e número de bariões (que medem a entropia total do universo) em perfeito acordo com os dados da experiência nos termos das três constantes universais: h (constante de Planck); c (a velocidade da luz) e K (a constante gravitacional).

A transformação do espaço-tempo em matéria na instabilidade do vazio corresponde uma explosão de entropia (fenômeno irreversível). Nesse modelo a relação entre espaço-tempo e matéria não é simétrica. A matéria corresponde na realidade a um inquinamento do espaço-tempo, a dissipação, produtora de ordem e desordem. A matéria leva em si o signo da flecha do tempo (dissimetria entre passado, presente e futuro). Qual o futuro do nosso universo? Um novo nascimento é possível, as condições que permitiram a primeira instabilidade poderem reproduzir-se, imagina-se a história do universo como a do universo como a de uma reação química explosiva. O nascimento do nosso tempo, no vazio flutuante, o tempo preexiste em estado potencial.

Trata-se, portanto do par ordem-desordem em seus aspectos científicos múltiplos, especificamente, físico e químico.