Paul Davies é um do meus autores favoritos. Difícil ler um de seus livros e não ficar perplexo. O link abaixo é de uma de suas palestras, onde ele se faz perguntas do nível: Por que o universo é compreensível Por que o universo pode ser descrito por umas poucas leis muito simples Por que essas leis são matemáticas
Vale muito a pena assistir principalmente pelas perguntas, mas também pelas tentativas de explicação. Queria saber a opinião de vocês e debatê-lo um pouco aqui. Infelizmente, acho que não existe um versão legendada, mas o inglês que ele usa é relativamente simples.
domingo, 16 de outubro de 2011
domingo, 2 de outubro de 2011
Percepção->Linguagem->Filosofia->Física (parte 3)
O que é o espaço? O que é o tempo? Que significado há quando mecionamos essas palavras, ou melhor, a que elas se referem? Experimente parar por 1 segundo e pensar sobre isso.
Será que poderíamos definir o que é o espaço e tempo? Esses conceitos são os mais fundamentais da física, e estranho notar a grande dificuldade que existe em qualquer tentativa de conceituação. Os físicos não costumam se preocupar muito com perguntas desse tipo. O fato mais fundamental é que espaço e tempo podems ser medidos (com réguas e relógios por exemplo). Para o físico, isso é suficiente. A tarefa da física é mostrar como partículas, campos, em geral, coisas, se comportam, se distribuem e se relacionam no espaço e no tempo. Não é preciso perguntar-se o que é o espaço e o que é o tempo para descobrirmos de que forma as ''coisas'' se comportam neles. Todas essas questões aparentemente transcedentais e subjetivas pertencem ao campo da filosofia, porque hipóteses que levassem a definições do que venha a ser espaço e tempo não levariam a teorias quantitativas. Não seria possível, aparentemente, extrair desse raciocíonio números que podessem ser confrotados com experimentos de forma a checar sua falsidade. E tudo seria questão ideologia.
Porém o panorama tem mudado, e nos últimos anos os físicos tem sim, feito essas perguntas profundas. Duas revoluções ocorreram simultaneamente no começo do século passado, a mecânica quântica e a relatividade. As duas teorias tem excelente validação experimental, mas costumam ser usadas em situações onde somente uma delas é importante. A mecânica quântica dá uma descrição precisa do mundo num nível sub-microscópico, enquanto os efeitos da relatividade só são realmente importantes a altas velocidades e próximo a fortes campos gravitacionais. No século XX, a física avançou muito no sentido de mostrar como tudo se encaixava perfeitamente no paradigma quântico... partículas foram promovidas partícula-onda e posteriormente a campos. É muito difícil explicar o mundo sub-microscópico sem usar o framework da mecânica quântica. O grande problema é que a relatividade e mecânica quântica usam conceitos muito diferentes de espaço e tempo, fazendo as duas teorias aparentemente inconciliáveis. E pra piorar a situação, as energias em que os fenômenos de relatividade-quântica podem ser observdas é muito mais alta do que a que dispomos para a relização de nossos modestos experimentos terráqueos.
Escrevi um pouco, no post passado, sobre como a relatividade geral explica o fenômeno da gravitação usando a idéia de curvatura do espaço-tempo. A mecânica quântica admite em sua formulação um espaço-tempo plano, e não incorpora o fato de que a matéria determina a geometria do mesmo. A teoria da gravitação quântica é um grande objetivo e fonte de muitas controvérsias. Efeitos de gravitação quântica são cruciais para entender o que acontece perto de um buraco negro e momentos depois do big bang (ou quem sabe antes!) por exemplo. Porém tem sido muito difícil construir uma teoria que explique tudo isso e que contenha a relatividade geral e a mecânica quântica como casos especiais (e que seja testável), justamente devido a dificuldades com o tratamento distinto dado ao espaço e ao tempo nas duas teorias.
A pergunta ''o que são o tempo e o espaço?'' pode ser reveladora na busca por respostas para o impasse atual da física. Na verdade, até o fato de que é muito difícil respondê-las me parece revelador. Percebemos o mundo a nossa volta, seus diversos fenômenos e os comunicamos a outras pessoas através da linguagem. Todo o objetivo da física é chegar a expressões do tipo ''objetos X se comportam no tempo e espaço de forma Y''. As equações nada mais são que frases cheias de números. Mas o fato é que há um tempo e espaço linguísticos e um tempo e espaço físicos cuja relação não é muito clara. Essa afirmação é muito profunda e complexa.
Nossa percepção do mundo dá origem à linguagem, cujo grande marca é a lógica. Essa por sua vez é uma ferramenta que nos permite classificar como verdadeira ou falsa setenças óbvias. E há perguntas em particular que me pergunto bastante qual sua relação exata com a linguagem...
Por exemplo, o movimento é em sua essência, absoluto ou relativo? A essa pergunta, já muito difícil, adiciono outra: essa pergunta é epistemológica ou linguística? Sempre que proferimos uma sentença do tipo : ''X está na posição 3m'' só há de fato um sentido quando especificamos em relação a que está sendo feita a medida. Também, ''X tem velocidade de 4 m/s'' é uma setença que precisa de um referencial... mas por motivos epistemológicos ou linguísticos? E se o motivo é linguístico, será que estamos descobrindo a física do mundo a partir da nossa linguagem? Será que o próprio conceito de velocidade precisa de um referencial por motivos óbvios que estão contidos em sua definição? Dada uma linguagem, seria possível extrair princípios fisicos dela? Existe outra linguagem? Vivemos num mundo relativamente estável, que nos dá a ilusão de que podemos atribuir a tudo um estado de movimento. Se um objeto está parado, não costumamos dizer que ele está parado em relação ao chão, porque o movimento da Terra foi por milhares de anos, imperceptível. Isso mostra de um modo fraco que descobertas físicas podem influir em nossa estrutura linguística. Mas o que proponho é mais profundo.
Nossa linguagem se desenvolveu a partir da tríade ''COISA-TEMPO-ESPAÇO''. Mas será que isso é realmente necessário? A física moderna mostra como esses conceitos são frágeis, e é exatamente isso que dá a sensação de esquisitice aos estudantes. O que exatamente o tempo e espaço da linguagem precisam ter em comum com o tempo e espaço físicos? A relação da lógica com isso não está muito clara para mim, mas parece haver alguma coisa. A lógica estuda setenças do tipo ''Se todos os X são Y e todos os Y são Z, todos os X são Z''. O verbo ser/existir, tão fundamentalmente enraizado na lógica, pressupõe uma certa intuição extra-linguística. Perguntas do tipo o ''movimento é absoluto ou relativo'' são oriundas de duas filosofias (relacionista, absolutista) derivam da nossa linguagem COISA-TEMPO-ESPAÇO. E elas dão origem a duas físicas diferentes. Temos, finalmente, o processo percepção->linguagem->filosofia->física . O processo retro-ativo física->filosofia->física é muito comum. Mas será que poderíamos criar um processo iterativo
Será que poderíamos definir o que é o espaço e tempo? Esses conceitos são os mais fundamentais da física, e estranho notar a grande dificuldade que existe em qualquer tentativa de conceituação. Os físicos não costumam se preocupar muito com perguntas desse tipo. O fato mais fundamental é que espaço e tempo podems ser medidos (com réguas e relógios por exemplo). Para o físico, isso é suficiente. A tarefa da física é mostrar como partículas, campos, em geral, coisas, se comportam, se distribuem e se relacionam no espaço e no tempo. Não é preciso perguntar-se o que é o espaço e o que é o tempo para descobrirmos de que forma as ''coisas'' se comportam neles. Todas essas questões aparentemente transcedentais e subjetivas pertencem ao campo da filosofia, porque hipóteses que levassem a definições do que venha a ser espaço e tempo não levariam a teorias quantitativas. Não seria possível, aparentemente, extrair desse raciocíonio números que podessem ser confrotados com experimentos de forma a checar sua falsidade. E tudo seria questão ideologia.
Porém o panorama tem mudado, e nos últimos anos os físicos tem sim, feito essas perguntas profundas. Duas revoluções ocorreram simultaneamente no começo do século passado, a mecânica quântica e a relatividade. As duas teorias tem excelente validação experimental, mas costumam ser usadas em situações onde somente uma delas é importante. A mecânica quântica dá uma descrição precisa do mundo num nível sub-microscópico, enquanto os efeitos da relatividade só são realmente importantes a altas velocidades e próximo a fortes campos gravitacionais. No século XX, a física avançou muito no sentido de mostrar como tudo se encaixava perfeitamente no paradigma quântico... partículas foram promovidas partícula-onda e posteriormente a campos. É muito difícil explicar o mundo sub-microscópico sem usar o framework da mecânica quântica. O grande problema é que a relatividade e mecânica quântica usam conceitos muito diferentes de espaço e tempo, fazendo as duas teorias aparentemente inconciliáveis. E pra piorar a situação, as energias em que os fenômenos de relatividade-quântica podem ser observdas é muito mais alta do que a que dispomos para a relização de nossos modestos experimentos terráqueos.
Escrevi um pouco, no post passado, sobre como a relatividade geral explica o fenômeno da gravitação usando a idéia de curvatura do espaço-tempo. A mecânica quântica admite em sua formulação um espaço-tempo plano, e não incorpora o fato de que a matéria determina a geometria do mesmo. A teoria da gravitação quântica é um grande objetivo e fonte de muitas controvérsias. Efeitos de gravitação quântica são cruciais para entender o que acontece perto de um buraco negro e momentos depois do big bang (ou quem sabe antes!) por exemplo. Porém tem sido muito difícil construir uma teoria que explique tudo isso e que contenha a relatividade geral e a mecânica quântica como casos especiais (e que seja testável), justamente devido a dificuldades com o tratamento distinto dado ao espaço e ao tempo nas duas teorias.
A pergunta ''o que são o tempo e o espaço?'' pode ser reveladora na busca por respostas para o impasse atual da física. Na verdade, até o fato de que é muito difícil respondê-las me parece revelador. Percebemos o mundo a nossa volta, seus diversos fenômenos e os comunicamos a outras pessoas através da linguagem. Todo o objetivo da física é chegar a expressões do tipo ''objetos X se comportam no tempo e espaço de forma Y''. As equações nada mais são que frases cheias de números. Mas o fato é que há um tempo e espaço linguísticos e um tempo e espaço físicos cuja relação não é muito clara. Essa afirmação é muito profunda e complexa.
Nossa percepção do mundo dá origem à linguagem, cujo grande marca é a lógica. Essa por sua vez é uma ferramenta que nos permite classificar como verdadeira ou falsa setenças óbvias. E há perguntas em particular que me pergunto bastante qual sua relação exata com a linguagem...
Por exemplo, o movimento é em sua essência, absoluto ou relativo? A essa pergunta, já muito difícil, adiciono outra: essa pergunta é epistemológica ou linguística? Sempre que proferimos uma sentença do tipo : ''X está na posição 3m'' só há de fato um sentido quando especificamos em relação a que está sendo feita a medida. Também, ''X tem velocidade de 4 m/s'' é uma setença que precisa de um referencial... mas por motivos epistemológicos ou linguísticos? E se o motivo é linguístico, será que estamos descobrindo a física do mundo a partir da nossa linguagem? Será que o próprio conceito de velocidade precisa de um referencial por motivos óbvios que estão contidos em sua definição? Dada uma linguagem, seria possível extrair princípios fisicos dela? Existe outra linguagem? Vivemos num mundo relativamente estável, que nos dá a ilusão de que podemos atribuir a tudo um estado de movimento. Se um objeto está parado, não costumamos dizer que ele está parado em relação ao chão, porque o movimento da Terra foi por milhares de anos, imperceptível. Isso mostra de um modo fraco que descobertas físicas podem influir em nossa estrutura linguística. Mas o que proponho é mais profundo.
Nossa linguagem se desenvolveu a partir da tríade ''COISA-TEMPO-ESPAÇO''. Mas será que isso é realmente necessário? A física moderna mostra como esses conceitos são frágeis, e é exatamente isso que dá a sensação de esquisitice aos estudantes. O que exatamente o tempo e espaço da linguagem precisam ter em comum com o tempo e espaço físicos? A relação da lógica com isso não está muito clara para mim, mas parece haver alguma coisa. A lógica estuda setenças do tipo ''Se todos os X são Y e todos os Y são Z, todos os X são Z''. O verbo ser/existir, tão fundamentalmente enraizado na lógica, pressupõe uma certa intuição extra-linguística. Perguntas do tipo o ''movimento é absoluto ou relativo'' são oriundas de duas filosofias (relacionista, absolutista) derivam da nossa linguagem COISA-TEMPO-ESPAÇO. E elas dão origem a duas físicas diferentes. Temos, finalmente, o processo percepção->linguagem->filosofia->física . O processo retro-ativo física->filosofia->física é muito comum. Mas será que poderíamos criar um processo iterativo
linguagem->filosofia-> fisica -> linguagem ?
Será que nossa dificuldade em definir tempo e espaço não vem justamente da estrutura linguística, que usa tempo e espaço para dar sentido a todo o resto? Será que uma linguagem diferente poderia nos levar a uma física diferente? Seria possível construir outra linguagem (e depois quem sabe ''traduzi-la'' para a linguagem ordinária)?
Assinar:
Postagens (Atom)