O método científico e o método metafísico

"a tentativa de descobrir as nossas origens através de processos puramente naturais." Isto é sinónimo de ciência. Se queres uma explicação sobrenatural obviamente que não a encontras por processos naturais, ou seja pelo método científico, mas sim por processos sobrenaturais. Aí é o campo da metafísica. E aí é onde existem todas as religiões e mitologias e crenças.

As observações apontam-nos numa direcção e seguimos essa direcção. Aliás a ciência não existe para desmascarar um possível deus mas sim, para o nosso nível de vida, quer na construção de uma sociedade sofisticada, quer na prevenção de doenças ou desastres naturais, etc.
A descoberta da radiação cósmica de fundo em microondas não foi descoberta com o pensamento de que deus não pode existir. Mas sim com o pensamento de busca, exploração e experimentação. Os resultados das descobertas com o objectivo que não é uma anulação de deus poderão prová-lo. O facto de um resultado ser uma descoberta de uma observação para termos imagem na televisão mostra-nos que não houve nenhuma manobra propositada para tentar provar uma não existência de deus.

Isto é a ciência, é puramente natural e baseia-se cegamente nas leis naturais. As buscas não têm o objectivo primário de provar a existência ou não de algo que está fora da esfera científica. Os dados são meramente naturais e podem dar visões do que poderá realmente existir. Deste modo não se pode culpar a ciência, nem os dados naturais. Apenas se podem culpar cientistas que relacionam mal os dados. Tal como podemos criticar os criacionistas por relacionarem mal os dados científicos e quererem, à força, colocá-los numa esfera metafísica como alguém que tenta colocar um cubo nu buraco do triângulo.

Isto é, no método científico estuda-se a natureza, observa-se e retiram-se dados para serem usados onde forem úteis: às condições humanas e ambientais e não com o objectivo de provar ou rejeitar deuses. As relações entre o relato científico e os relatos religiosos é que nos dão uma mais ou menos veracidade do relato religioso. O método metafísico é inverso. Pega no que queremos que seja verdade e tenta forçosamente colocar os dados científicos para que a crença seja suportada por esses dados, muitas vezes dispersos e sem relação.

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De facto...

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O que o LHC anda a fazer

Ao contrário do que li em vários comentários absurdos, Não houve nenhum buraco negro que tivesse "comido" um dos magnetos do túnel, nem os cientistas derramaram hidrogénio líquido com o fim de "matar" o tal buraco negro.

Um dos objectivos do LHC é o de detectar o bósão de Higgs.



A Teoria por detrás é a seguinte:


Campo de Higgs

A 10-42 segundos após a explosão, crê-se que a temperatura foi cerca de 1032 Kelvin. Todos os campos oscilavam violentamente.
À medida que o universo arrefecia e expandia, a densidade de matéria e radiação caía. As ondulações aproximaram-se de 0 (em média)
Quando a temperatura baixou o suficiente, o campo de Higgs condensou num determinado valor não nulo através de todo o espaço. O universo estaria, então repleto de um campo de Higgs uniforme e não nulo.
Para forçar um campo de Higgs a ter valor zero teríamos de elevar a sua energia e a região do espaço não estaria tão vazia como poderia estar. Remover um campo de Higgs é equivalente a adicionar energia à região.

Higgs e a origem massa

Podemos sentir os nossos músculos a trabalhar. Quanto maior a massa do objecto a ser movido, maior a força que terão de exercer. Neste sentido, a massa de um objecto representa a sua resistência a mudanças do seu movimento. De onde vem esta resistência a ser acelerado? O que dá inércia a um objecto?

O oceano de Higgs, no qual estamos todos imersos, interage com os quarks e com os electrões: resiste às suas acelerações. Nós sentimos o campo de Higgs. As forças que exercemos milhares de vezes por dia para mudar a velocidade deste ou daquele objecto são forças que lutam contra o arrastamento do oceano de Higs.

Para acelerar uma bola de pingue-pongue submersa em melaço, teríamos de empurrar com muito mais força. Ela resistirá às nossas tentativas para mudar a sua velocidade mais fortemente do que quando não está no melaço, e assim comporta-se como se tivesse aumentado a sua massa. As partículas elementares resistem a tentativas de mudança das suas velocidades – adquirem massa.

Se não fosse o campo de Higgs, todas as partículas fundamentais seriam como o fotão, e não teriam qualquer massa.

Arrefecimento do universo

O campo de Higgs condensa num valor não nulo a mil biliões de graus (10¹⁵). É a temperatura para a qual se acredita que o universo tenha baixado um centésimo de bilionésimo (10^-11) de segundo após o Big Bang, o campo de Higgs flutuavapara cima e para baixo, mas tinha um valor médio 0. Um oceano de Higgs não se podia formar a tais temperaturas porque estava demasiado quente. Não havi resistência ao movimento acelerado, todas as partículas tinham massa igual a zero.

Existe uma mudança de aparência e a transição de fase é acompanhada por uma redução de simetria. Várias espécies de partículas adquiriram massas não nulas. Após a condensação do campo de Higgs, as massas das partículas transmutaram-se em valores não nulos e perdeu-se a simetria entre as massas.

A simetria entre fotões, partículas W e Z verificava-se antes da formação do oceano de Higgs. Já que estas partículas transmitem as suas forças respectivas, a simetria entre elas significa que há simetria entre as forças. A temperaturas que vaporizam o vácuo cheio de Higgs de hoje, não há distinção entre a força nuclear fraca e a força electromagnética.

Aquilo que normalmente consideramos o espaço vazio – vácuo – desempenha um papel central em fazer que o mundo se pareça com aquilo que é. Só vaporizando o vácuo, elevando a temperatura o suficiente para que o campo de Higgs evapore – adquira um valor médio de zero -, se tornaria evidente a simetria total que serve de base às leis da natureza.

Através de colisões deveria ser possível extrair uma partícula de Higgs. Essa confirmação produziria indícios directos de uma era antiga, em que vários aspectos do universo de hoje que nos parecem diferentes eram parte de um todo simétrico.

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Informação no Universo: Entropia do Buraco Negro

Segundo Einstein, uma concentração de matéria ou energia suficientemente alta curvaria o espaço-tempo de forma a rompê-lo formando um buraco negro.

A massa do buraco negro e o momento angular deste somado à da matéria capturada são medidos a partir da deformação do espaço-tempo em torno do buraco negro. Neste caso a segunda lei da termodinâmica parece ser violada.

"A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo". Ou seja, quando uma parte de um sistema fechado interage com outra parte, a energia tende a dividir-se por igual, até que o sistema alcance um equilíbrio térmico.

Esta lei estabelece que a entropia de um sistema físico isolado nunca pode diminuir.

Quando a matéria desaparece no interior do buraco negro, a sua entropia aumenta e a segunda lei torna-se irrelevante. Este quebra-cabeças surgiu quando Demetrious Christodoulou e Stephen Hawking, em 1970 provaram que na fusão de buracos negros, a área total dos horizontes de eventos nunca diminui. Jacob Bekenstein propôs, em 1972, que um buraco negro tem uma entropia proporcional à área do seu horizonte de eventos.

Quando uma estrela colapsa para formar um buraco negro, a entropia do buraco negro supera a entropia da estrela. Hawking , em 1974, demonstrou que um buraco negro emite radiação (radiação Hawking).

Esta radiação não vem diretamente do buraco negro em si, mas, antes, é o resultado de partículas virtuais sendo “induzidas” pela gravidade do buraco negro a se tornar reais.

Numa visão mais precisa, mas ainda muito simplificada do processo, flutuações quânticas de vácuo causam um par de partícula-antipartícula a aparecer próximo ao horizonte de eventos de um buraco negro. Uma do par cai no buraco negro, enquanto a outra escapa. A fim de preservar o total de energia, a partícula que caiu no buraco negro assume uma energia negativa (em relação a um observador fora do buraco negro). Através deste processo o buraco negro perde massa, bem como, a um observador externo, parece que o buraco negro acaba de emitir uma partícula.

A entropia da radiação que emerge do buraco é suficiente para compensar a diminuição de entropia do buraco negro.

O processo de radiação de Hawking permitiu a Rafael Sorkin, em 1986, determinar a constante de proporcionalidade entre a entropia do buraco negro e a área do horizonte de eventos:

A entropia do buraco negro é um quarto da área do horizonte de eventos, medidas em áreas Plank (10^-33 cm é o comprimento de Plank, a área é 10^-66).

A entropia é dada por:

Em que,

S: Entropia

A: Área

k: Constante de Boltzmann

ħ: Constante de Planck normalizada

G: Constante Gravitacional Universal de Newton

c: Velocidade da luz no vácuo

A energia de um buraco negro de 1 cm seria de cerca de 10⁶⁶ bits, equivalente à energia termodinâmica de um cubo de água de dez mil milhões de quilómetros de lado.

Fonte: Scientific American

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Informação no Universo: Duas Entropias

A entropia termodinâmica foi caracterizada, em 1877, pelo físico Ludwing Boltzmann considerando o número de diferentes estados microscópicos em que as partículas que compõem um pedaço da matéria poderiam estar enquanto ainda mantivessem as mesmas propriedades macroscópicas da matéria.

Para Claude Shannon a entropia de uma mensagem corresponde ao número de dígitos binários para codificá-la.

Estas duas entropias, a termodinâmica e a de Shannon são equivalentes. O número de arranjos contados pela entropia de Boltzmann reflecte a quantidade de informação de Shannon. Há, no entanto, pelo menos uma diferença entre as duas entropias:

1- A entropia termodinâmica é expressa em unidades e energia divididas pela temperatura (S=E/T). A entropia de Shannon é expressa em bits. E, quando reduzidos às mesmas unidades apresentam valores diferentes.

Um microchip de silício, a 25ºC, tem uma entropia de Shannon de 10¹⁰ bits e tem uma entropia termodinâmica de 10²³ bits. Isto porque as entropias são calculadas para diferentes graus de liberdade (a entropia de Shannon apresenta somente 2 graus de liberdade, 0 ou 1. A entropia termodinâmica depende de todos os estados de milhões de átomos).

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