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...Não somos feitos para viver como brutos, mas para seguir a virtude e o conhecimento (Dante, A Divina Comédia).
(Não somos feitos para viver como ignorantes, mas para seguir os caminhos da virtude e do conhecimento. Dante: A Inferno).
*** Introdução.*
...Nosso objetivo é apresentar ideias novas na cosmologia, astrofísica e física teórica.
As ideias que sustentam esses trabalhos são relativamente simples e podem ser expressas de três maneiras diferentes.
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Em linguagem técnica para especialistas.
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De forma esquemática.
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De maneira popular.
...A popularização pode ser feita de várias formas. Na maioria dos casos, os divulgadores oferecem apenas imagens verbais, capazes de estimular a imaginação do leitor. Mas, no final do caminho, o leitor não aprende muito.
...Ao aproveitar plenamente a imagem, quero dizer a geometria, que tem forte ligação com a física e diversas ciências, podemos conseguir que o leitor obtenha um duplo benefício. A analogia permite-lhe compreender os grandes traços de uma abordagem. Mas, ao mesmo tempo, ele se enriquecerá com conhecimentos geométricos reais, especialmente em geometria 2D.
Uma primeira ideia esquemática: Newton e anti-Newton.
Ser esquemático é contentar-se em apresentar um aspecto de um modelo.
...As estruturas cósmicas são organizadas por uma força fundamental: a gravitação. Se os objetos do cosmos não se atraíssem, nada aconteceria, ou quase nada. As galáxias não se formariam, as estrelas também não, e nós não estaríamos aqui para falar disso. Por exemplo, se a força da gravitação fosse repulsiva, manteria todas as partículas o mais distantes possível umas das outras e o cosmos permaneceria amorfo, tornando-se, portanto, muito entediante com o tempo.
A lei da gravitação universal é a lei de Newton:
...G é a constante da gravitação. m e m' são duas massas e d é a distância que as separa. Como veremos mais adiante, o modelo que propomos consiste em fazer interagir dois tipos de massas, que chamaremos de "massas ordinárias" (a matéria no sentido clássico do termo, aquela de que são feitas as galáxias, as estrelas, os átomos) e "massas fantasma", m e m*, chamadas assim porque são fundamentalmente invisíveis do ponto de vista óptico. O esquema de interação é então o seguinte:
As massas ordinárias se atraem segundo a lei de Newton.
As "massas fantasma" também se atraem, segundo a mesma lei.
Porém, supõe-se que a matéria ordinária e a matéria fantasma se repelem, segundo o "anti-Newton":
...Poderíamos, então, neste estágio, colocar "massas pontuais" em um computador e observar o que acontece quando atuam essas forças atrativas e repulsivas.
...O físico diria imediatamente: isso equivale a introduzir massas negativas m* < 0. De fato, se invertermos o sinal de uma das massas na lei de Newton:
a força muda de sinal.
...Se invertermos os sinais das duas massas, ela não muda de sinal. Assim, estaríamos tentados a concluir que o modelo acima corresponderia a considerar que no universo coexistiriam dois tipos de massas, uma positiva e outra negativa, o que implicaria a existência de partículas com energia E = mc² negativa. Essa possibilidade de massas negativas foi considerada pelo matemático Jean-Marie Souriau em 1970, por meio da teoria dos grupos. Ver seu livro "Structure des Systèmes Dynamiques", Dunod, páginas 197 a 200.
...O problema dos objetos com energia negativa é, entre outros: o que acontece em caso de encontro com objetos de energia positiva?
...Lembre-se que a antimatéria possui massa e energia positivas. Uma colisão entre uma partícula de matéria e uma partícula de antimatéria produz fótons, com energia também positiva. Mas uma colisão entre uma partícula de massa m > 0 e energia E > 0 positivas com uma partícula de massa -m e energia E* = -E opostas não produziria... nada.
Além disso, o físico argumentaria que nunca observamos partículas com massa negativa.
...É aqui que termina a apresentação esquemática. Como veremos mais adiante, o sistema funcionará na verdade "como se as massas fantasma fossem negativas", segundo Newton e anti-Newton, mas o modelo não é tão simplista. Para sair dessa visão esquemática, é necessário familiarizar-se com um certo número de conceitos de geometria.
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