O “nada” da Metafísica não tem mais lugar na Física Moderna

O que chamamos de Universo, hoje, abrange toda a forma de matéria possível. Não há mais espaço para o “nada” da metafísica, na Física atual. Quando nos referimos a “matéria”, incluem-se além das partículas elementares, que têm massa, os campos responsáveis pela interação entre essas partículas. Em outras palavras, incluem-se também a luz e qualquer outro tipo de radiação eletromagnética ou gravitacional.

Stephen Hawking ▪ 1970s ▪ Imagem: The Franklin Institute

Não se sabe se este Universo sempre existiu. É uma questão em aberto, para a qual não se tem ainda uma resposta. Nos anos sessenta e setenta do século passado, principalmente a partir do trabalho de dois cientistas ingleses, Roger Penrose e Stephen Hawking, tudo parecia indicar que o Universo tinha tido um começo. Essa era uma conclusão muito forte, apoiada em teoremas matemáticos rigorosos, que levavam em conta a validade da teoria da Relatividade Geral de Einstein. Além de afirmar que o Universo teria tido um início, a teoria, que ficou conhecida como a “teoria do big bang”, ia além: calculava em 13 bilhões de anos, aproximadamente, a idade do nosso Cosmos. É importante destacar que nessa concepção, matéria, espaço e o próprio tempo têm início com o nascimento do Universo. Portanto, se o próprio tempo nasce com o Universo a questão de saber o que havia “antes” desse nascimento deixa de ter significado.

A teoria do “big bang” teve enorme sucesso em explicar muitos fenômenos conhecidos, a exemplo da existência de uma radiação misteriosa que permeia todo o Universo, conhecida como “radiação de fundo”. Além disso, consegue dar uma maravilhosa explicação para a formação dos elementos químicos desde o hidrogênio até os mais pesados, para a formação de galáxias etc. No entanto, atualmente há uma forte tendência dos cosmólogos em considerar que esse modelo tem seus limites, e que deve ser substituído em breve,

Roger Penrose ▪ Imagem: Wikipedia

assim que for desenvolvida uma teoria quântica da gravitação. Vale a pena ressaltar que, muito recentemente, o próprio Roger Penrose, um dos pais do “big bang” tem defendido uma idéia completamente nova, na qual propõe que o Universo é, na verdade, eterno, passando por ciclos, expandindo e contraindo, numa curiosa semelhança com as concepções do filosofia induísta e dos taoístas chineses. Nesta concepção, a matéria é eterna.

Hoje em dia, porém, quando se fala da matéria, deve-se considerar também a matéria num nível microscópico, porque antes havia noções apenas em relação ao mundo macroscópico. Impenetrabilidade da matéria é um conceito que faz apelo à nossa experiência sensível, ligada à percepção tátil. No nível atômico, a realidade é outra. Tudo aquilo que podemos chamar de “corpo material” é na verdade composto por átomos, os quais estão separados por enormes vazios. Por outro lado, não existe uma localização precisa desses átomos, embora possamos falar de uma configuração espacial média. Além disso, a física quântica atribui à matéria, além de um caráter corpuscular, um comportamento ondulatório e entre ondas pode, sim, haver interpenetração. Na verdade aquela idéia de matéria como “substância”, dotada de solidez, perde cada vez mais sentido quando investigamos a estrutura íntima da matéria.

A “ponderabilidade” como atributo da matéria, tem a ver com “peso” e este com “massa”. O conceito de massa aparece pela primeira vez na Física Newtoniana. Para Newton, a massa de um corpo seria uma medida de sua resistência à aceleração pela ação de uma força externa. Newton também concebeu a noção de massa gravitacional, esta sendo entendida como uma resposta de um corpo a um campo gravitacional. A estreita relação entre esse dois conceitos de massa foi o que levou Einstein a formular sua teoria da relatividade geral. Einstein também mostrou que a massa de um corpo pode ser transformada em energia, algo insuspeitado pela Física Newtoniana.

A massa é atributo da matéria, no entanto, a Física Moderna não descarta a possibilidade de haver partículas sem massa. De fato, até pouco tempo pensava-se que o neutrino, uma partícula elementar, não possuía massa. Uma questão interessante e bem atual é saber se existe algum mecanismo na Natureza capaz de gerar massa para todas as partículas.

Há uma proposta que defende que a massa de todas as partículas elementares vem da interação delas com uma partícula fundamental, o chamado “bóson de Higgs”. A detecção dessa partícula, há alguns anos foi considerada uma das maiores descobertas da Física Moderna. Por causa dessa sua peculiaridade de gerar massa de todas as partículas do Universo, o bóson de Higgs tem sido chamado de a “partícula de Deus”.

A história da Física mostra que muitos fenômenos considerados completamente distintos se revelariam mais adiante como sendo da mesma natureza. Newton foi o primeiro a se dar conta disso, ao mostrar que a mesma força que faz cair uma maçã faz também a Terra orbitar em torno do Sol. Depois, Maxwell mostrou que os fenômenos óticos, elétricos e magnéticos são manifestação de uma única força, a força eletromagnética. Einstein, por sua vez, unificou a gravitação com a geometria do espaço-tempo. Nos anos oitenta do século passado, as forças nucleares foram unificadas com o eletromagnetismo. No século XXI, o sonho de uma parcela significativa dos físicos teóricos é encontrar uma teoria unificada de todas as interações da Natureza. Se tal for conseguido, estaremos muito perto de saber se os componentes íntimos da matéria provêm de um único elemento...

Então, as propriedades da matéria como as percebemos no nosso mundo macroscópico vêm basicamente dos arranjos atômicos e moleculares dos corpos.

Numa certa escala, são as ligações atômicas e moleculares dos corpos os responsáveis pelas propriedades físicas e químicas. Estas ligações são todas de natureza eletromagnética e com a ajuda da Mecânica Quântica temos atualmente um ótimo entendimento da estrutura da matéria no nível atômico e molecular, o que nos permite compreender boa parte da Química. Num nível mais fundamental, temos ainda que levar em conta o que acontece no interior dos núcleos dos átomos e aí teremos que buscar ajuda na Física Nuclear. Se descermos ainda mais na escala microscópica, entraremos no terreno da Física das partículas elementares. O aperfeiçoamento do conhecimento científico é um processo que leva um tempo infinito...

As moléculas constituem uma aglomeração estruturada de átomos. Esses átomos se arranjam geometricamente no espaço e são responsáveis por várias propriedades, tais como a reatividade química, cor, propriedades óticas e magnéticas, e até mesmo atividade biológica. Hoje em dia, dispomos de alta tecnologia para determinar a geometria das moléculas, usando principalmente métodos de espectrografia e difração. Não existe vazio absoluto entendendo-o como ausência total de matéria e radiação. Mesmo nos chamados vácuos intergalácticos, encontra-se aí um plasma muito rarefeito de íons de hidrogênio e radiação eletromagnética.

Além disso, com o advento da Mecânica Quântica, temos uma visão muito diferente do que seria a existência de um “vazio absoluto”. Realmente, mesmo se houvesse no Universo uma região completamente vazia de matéria e radiação, o fato de haver o espaço, ou melhor ainda, o espaço-tempo, isto seria suficiente para dizer que teríamos aí a presença de um campo cuja manifestação quântica seria uma realidade. A origem desse campo quântico estaria na própria existência do espaço-tempo.

Portanto, para concluir e filosofando um pouco, poderíamos dizer que o “nada” da Metafísica não tem mais lugar na Física Moderna.

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