3EI 7 – Entropia

O CAOS NAS LEIS DA FÍSICA

Como a razão e a matemática, também a entropia foi tratada como apenas uma criação humana. Entropia significa caos, desordem. E enquanto as leis da física dizem que há uma tendência universal de tal desordem aumentar ao longo do tempo, Diego – sobretudo – se dispôs a mostrar que tal tendência é apenas mais um viés humano.

O tema surgiu na interessante apresentação de Pierre. Na parte aqui relevante, ele expôs a estranha relação entre a entropia e a seta do tempo – isto é, o fato de que o tempo “corre” do passado em direção ao futuro, e não o contrário. Os físicos, ao que parece, definem “passado” como o estado de baixa entropia e “futuro” como o estado de alta entropia. Por outras palavras: há o mínimo de caos no Big Bang (o passado) e, com o passar do tempo, a desorganização da matéria vai aumentando (sendo, portanto, o futuro). Mas por quê?

O que torna isto intrigante é outro fato: tudo indica que as leis da física são “reversíveis no tempo”, o que significa que um universo em rewind, isto é, “passando ao contrário”, não é algo fisicamente impossível: assim como as leis da física permitem que um ovo caia no chão e quebre, produzindo no chão um impacto específico, elas também permitem que um chão trema de tal maneira que leve as partes de um ovo quebrado a serem empurradas pra cima em ângulos tais que montem o ovo inteiro!

Se isto é possível, por que não ocorre nunca?

A resposta óbvia é que é possível, porém muito improvável.

O problema é que, se as leis são reversíveis no tempo, isto significa que cada ovo que você vê se espatifando no chão entre as 10:00:01 e as 10:00:04 é, também, um omelete vindo do futuro (10:00:04) que, em direção ao passado, foi empurrado pelo chão e se montou no ar, até atingir a mesa (10:00:01). E isto não é algo menos improvável, só porque começou a ocorrer no futuro e terminou no passado.

Temos um mistério.

De um modo que eu não entendi bem (falha minha), Pierre se inclinava para a conclusão de que o mistério pode ser resolvido negando-se que as leis da física sejam reversíveis. Pode ser que, afinal, um omelete “desquebrando” e virando ovo não seja algo fisicamente possível. Mas esta seria, de todo modo, uma conclusão herética. Caso mantenhamos o mistério, em benefício da ortodoxia da comunidade física, em que pé ficamos?

Para cada configuração organizada (um ovo, água num vidro) que com o tempo se desorganiza (um ovo espatifado, água que sai do vidro evaporando no ar), existe outra configuração-espelho onde exatamente o oposto ocorre (um ovo espatifado que se monta, vapor que entra no vidro se tornando líquido). Então não parece ter sentido algum dizer que as configurações ordenadas são menos prováveis que as caóticas.

É aí que Diego entra, com sua raça alienígena dos Zin, para dizer que o caótico e o ordenado são definições humanas arbitrárias: chamamos de “ordenado” o estado no qual a água fica quando dentro de um recipiente, e chamamos de “caótico” o estado no qual a água fica após evaporar-se de um recipiente. Mas os Zin possuem uma cognição distinta da nossa: eles detectam quando as partículas estão dispostas de tal modo que, a seguir, irão convergir para um recipiente e entrar no estado líquido. E só matam sua sede se inspirarem as partículas nessa condição – antes que se tornem “caóticos amontoados líquidos”. Pra eles, a definição de caótico e ordenado é inversa.

Mas aí foi o próprio Di quem percebeu: para além das configurações ordenadas e seus espelhos, existem zilhões de outras configurações possíveis, que não acrescem e nem decrescem em entropia (se decrescessem, precisariam ser o espelho de alguma configuração que acresce), sendo, assim, configurações “estáveis” – e, claro, caóticas a pleno título, de um modo que nem os Zin poderiam “reinterpretar”. E, sendo as mais numerosas, são também as configurações mais prováveis. Ou, ao menos, deveriam ser. De fato, Brian Greene argumenta que era de se esperar que o Universo fosse estático, sem aumento ou queda de entropia. O fato de não ser assim, e de haver um grau baixíssimo de entropia na ponta do Big Bang, é outro mistério.

Também penso que o ponto sobre os Zin oculta o fato de que uma configuração “caótica” que seja o espelho de uma ordenada não é, afinal, uma organização caótica! Ela seria caótica se estivesse em sua “direção normal”, apontada para o aumento de entropia (entropia, agora, no sentido já não arbitrário das configurações estáveis visto acima), e não em sua “direção espelho” que, logo mais, se organizará em um padrão ordenado – já sendo, portanto, uma certa forma de ordenação. E seria precisamente por detectarem tal padrão que os Zin saberiam o que beber.

*****

Essas discussões filosóficas sobre física são, até agora, o único ponto do saber onde me alio a CD na sensação de que falta lastro intelectual para se fazer mais do que comentários meramente pueris. Aqui a sensação de não sabermos bem sobre o que estamos falando é realmente irrecusável. O que não admira: estamos nos limites da ciência e da filosofia. Até quando leio Brian Greene, ou Penrose, ou Feynman, sinto que lhes falta muita clareza filosófica. E a sensação é ainda pior quando ouço qualquer filósofo se arriscando a comentar física. Deve existir – porém não conheço – quem seja bom o suficiente nas duas matérias para fazer alguma esclarecedora ponte entre, por exemplo, ontologia e dados da física quântica.

Mas é ou não é verdade que os físicos, em geral, desdenhariam de tal projeto? – como se qualquer comentário filosófico sobre as teorias físicas lhes impingisse algum exótico acréscimo inútil, em vez de um avanço em sua compreensão.

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3 Respostas to “3EI 7 – Entropia”

  1. Jonatas Says:

    Acho que existem outros fatores mais importantes que a Segunda Lei da Termodinâmica, por isso a entropia não tende a coisa nenhuma na prática (se há a tendência a uma direção, há mais fatores que fazem tudo ocorrer na prática de outra forma).

    O tempo ser reversível parece mais uma propriedade matemática/física que uma propriedade real. O efeito não pode ser seguido da causa, só há uma direção possível.

  2. Diego Caleiro Says:

    Jonatas, pega todas as partículas, inverte a direção na qual estão indo e a carga.

    Bzum, você reverteu o tempo.

    Sem duvia existem efeitos mais importantes que a segunda lei da termodinâmica, como o efeito estufa por exemplo.

  3. Paralelo Says:

    “O efeito não pode ser seguido da causa”

    Hum, de fato. Mas qual a direção temporal considerada? Passado-futuro, ou vice-versa?

    Se considerar “futuro-passado”, significa que um tremelique no chão é a causa de o omelete ser lançado pra cima e remontado num ovo inteiro. A causa (que está no futuro) precede (em termos… físicos?) o efeito (que está no passado).

    Ok, isso só soou paradoxo porque chamei de passado e futuro o que NÓS chamamos de passado e futuro. Mas nada implica que isso que nós chamamos de futuro venha intrinsecamente “depois” do passado – só é assim na nossa consciência (tanto quanto “alto” e “baixo”, decerto…)

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