A estreita ligação entre a quantização da energia e as órbitas circulares

A estreita ligação entre a quantização da energia e as órbitas circulares

J.R. Silva Bittencourt

O leitor que acompanha minhas publicações na Internet já deve ter notado a minha insistência em destacar o papel do observador isolado e a sua dependência ao espalhamento da luz pelas partículas, sem o qual não teríamos conhecimento da existência das mesmas. Isto é, para serem avistadas as partículas precisam ser iluminadas.

Você sabe que há uma estrela, brilhando no céu de forma instantânea, porque a luz que ela emite para o espaço já está disponível na Terra. Caso contrário, a estrela não existe para nós, mesmo estando lá. Então, não importa muito as distâncias que a luz possa ter percorrido antes do espalhamento, o que nos sugere que a quantização dessa luz e o seu posterior espalhamento seriam eventos locais, ou estariam contidos em nós mesmos por um princípio de exclusão de acesso direto ao nosso futuro. Para nós, tudo o que existe é o que está no nosso passado, ou o que pode ser lembrado.

Pesquisando trabalhos da Física sobre o processo da quantização, percebe-se que todas as formas de energia mensuráveis são quantizadas.

Curiosamente, a quantização da energia não demanda tempo, como demonstrado por Bothe e Geiger, em 1925. Eles constataram que, quando um elétron livre é atingido por um quantum, ambos aparecem simultaneamente, sem nenhum intervalo de tempo a separá-los. Niels Bohr foi mais além, demonstrando que “As órbitas circulares dos elétrons são quantizadas” e que “Os momentos

angulares assumem múltiplos inteiros de certo valor básico”. Bohr ainda nos leva a concluir que os estados quantizados são estacionários, quando nos diz que “O átomo de hidrogênio só existe em certos estados estacionários, nos quais não irradia” e que “A irradiação aparece apenas quando o átomo efetua uma mudança de estado”. Acredito que isso estaria por trás da conclusão de Einstein de que o movimento circular possui inércia. Na verdade, um átomo no estado quantizado ou estacionário não irradia, isto é, não emite ou recebe energia. Para o nosso ponto de vista, isso significa que o átomo, entre uma mudança de estado e outra, não existe porque não pode ser lembrado. No entanto, ele continua lá. De qualquer forma, seria perfeitamente justificável se alguém concluísse que o movimento circular seria uma espécie de simulação da quantização da energia. Mesmo que as órbitas reais dos elétrons fossem elípticas, elas sempre se mostrariam para nós, fora do seu próprio tempo, como sendo circulares. Mais ainda, que os extremos energéticos do átomo, ou os seus níveis de máxima e de mínima energia, seriam virtualmente nivelados no processo. Por exemplo, o ultravioleta e o infravermelho se colocariam tão próximos entre si, que não poderíamos medir o intervalo de tempo que pudesse separá-los, caso esse tempo exista. Sem tempo não existe movimento (que se possa medir), e o átomo se torna estacionário. Se o estado estacionário do átomo não existe porque não pode

ser lembrado ainda, ficamos aguardando o salto quântico e o espalhamento dos fótons para descrevermos a geometria do espaço ao redor desse átomo. Na ocasião, a luz entraria em movimento aparentemente contínuo (por exclusão de acesso ao estado estacionário anterior e aos seguintes) e a partícula se tornaria igualmente iluminada de forma contínua. Esse detalhe é de suma importância, pois põe em cheque o conceito de ondas contínuas, da Teoria ondulatória clássica. Além disso, dá suporte, por exemplo, à velocidade da luz e ao Efeito Doppler, que dependem da presença constante de tempo mensurável e da existência de ondas eletromagnéticas contínuas.

Tudo nos leva a crer que, devido à nossa dependência ao seu espalhamento contínuo, a própria luz tenha sido subtraída da nossa realidade física durante o processo da quantização. Isto é, o trabalho envolvido nessa fase anterior ao espalhamento seria negativo, a exemplo de uma implosão, capturando a luz e levando-a a se fundir com o espaço num todo único e bidimensional, pela subtração da dimensão temporal. Isso pode ser mais bem visualizado na imagem do cone de luz do futuro dos eventos. Para a física, as ondas de luz que partem da fonte iriam se superpondo ao longo do tempo e até o seu espalhamento, formando um cone tridimensional. No caso, se você retira do cone a dimensão do tempo, a sua profundidade desaparece. É isso o que ocorreria na fase de quantização,

levando o átomo ao seu estado estacionário. É que sem o concurso do tempo as leis do movimento (de Newton) perdem a validade.

As ondas de luz que se afastariam de uma fonte distante como uma estrela e que, segundo os estudiosos do assunto, comportar-se-iam da mesma forma que as ondas formadas na superfície de um lago em que se atirasse uma pedra, formariam círculos concêntricos, afastando-se da fonte com a mesma velocidade (da luz). Ora, um cone formado pela superposição dessas ondas no tempo imaginário teria que ser reto. Você pega um triângulo retângulo e faz com que ele gire sobre o seu cateto maior. O resultado espacial é a formação de um cone reto. Essa seria mais uma razão a favor da suposição de que a quantização da energia e o movimento circular, que observamos lá fora, estivessem estreitamente ligados. Da mesma forma, que a quantização seria capaz de “nivelar” os extremos energéticos da luz, caso retirássemos do cone a dimensão temporal, responsável pela sua profundidade. Achatar totalmente o cone, levando o tempo a se contrair até o zero, não seria viável, pois iria ferir o princípio da Incerteza. No entanto, quando se trata do nosso ponto de vista, as partículas desaparecem da nossa realidade física muito antes de o tempo se aproximar do zero. Ou seja, o tempo e o movimento, no infinito microscópico, estariam suspensos ao infinito.

No caso dos planetas observados a partir da Terra torna-se evidente a nossa dependência em relação à presença da luz do Sol, depois de refletida nas suas superfícies, para sabermos das suas existências. Kepler demonstrou que as órbitas dos planetas são elípticas, mas o movimento observado diretamente no céu noturno, por ser circular, coloca a Terra no centro do universo. A sensação é tão real, agora, como era no século XVI. Além de Johannes Kepler e as suas leis do movimento planetário, na Itália Giordano Bruno teve a sacada de que o centro do universo estaria onde houvesse alguém que observasse (com consciência), e a periferia estaria em lugar nenhum. Apesar de o universo não estar muito preocupado com os nossos pontos de vista, os eventos que ele abriga somente ganham sentido quando passam pelo crivo da nossa memória. O problema, como se pode notar, está no observador e não fora dele.

Santa Maria, RS, 25/02/2019.