OCTETO DOS ENTES FÍSICOS
O Vácuo, a Classe dos Fermion e os Mediadores das Seis Forças da Natureza
Luiz Sergio Coelho de Sampaio
Abril, 1998.
ee-00100.00[1](15/07/1999)



Parte II

  l) A consistência da escolha das partículas primordiais - no caso, o neutrino do elétron e a partícula de Higgs -, como estabelecido anteriormente, embora já logicamente sobredeterminada, precisaria ser agora empiricamente testada. A figura 3 mostra, de modo sucinto, o esquema de construção de todas as partículas básicas. As linhas cheias, seguindo a direção da seta, indicam as partículas que podem servir à construção (ou resultam da desintegração) de uma determinada partícula. A linha pontilhada indica a força nova (ainda não presente em suas partículas formadoras) que precisa intervir para a construção da partícula apontada pela seta.

FIGURA 3 - ESQUEMA DE CONSTRUÇÃO DAS PARTÍCULAS ELEMENTARES A PARTIR DO NEUTRINO DO ELÉTRON E DA PARTÍCULA DE HIGGS


A posição da partícula tau pode ser igualmente ocupada pelos nucleons - próton e nêutron. Assim acontece porque na estrutura do tau o neutrino do tau pode ser substituído, a um nível energético inferior, por um elétron ou neutrino do elétron, resultando disto partículas de idêntica estrutura, porém muito mais estáveis.

  m) Seria oportuno agora comparar o modelo standard (MS) com o modelo proposto na Figura 3 (M3), ambos apresentados de forma resumida na Tabela 2. Arrolaríamos as seguintes divergências:


  1. MS apenas apresenta as partículas, enquanto M3 o faz, mostrando também o seu processo construtivo; como conseqüência, os três níveis são arbitrários (só empiricamente justificados) em MS e necessários em M3;

  2. Em MS os mediadores das forças estão segregados (sendo 4 conjuntos, como poderiam aparecer juntos num quadro de 3 linhas?!); em seu lugar estão 6 quarks. Já M3 apresenta todos os 6 mediadores das forças em duas colunas, uma para os bosons simples, outra para os compostos. É importante notar que os quarks d e u estão implícitos nos pions e estes por sua vez no tau (pois  «­»  t), de sorte que eles estão implícita e gratuitamente presentes duas vezes em MS. Há multiplicidade implícitas em M3, porém elas ocorrem coerentemente apenas por força do esquema construtivo.

  3. Todos os atuais quarks - u, d, s, c, b e t -, poderiam ser substituídos por estruturas formadas apenas pelos 12 fermions e bosons básicos presentes em M3, mostrando que este último é mais abrangente do que MS [14]. Isto justifica porque MS funciona, embora equivocado em alguns dos seus aspectos.

  4. Em M3 tem-se uma completa simetria entre bosons e fermions, o que já não acontece em MS;

  n) A presente revisão do quadro das forças, permite as seguintes inferências, umas necessárias, outras altamente prováveis:

  1. O neutrino do elétron tem massa zero, e os demais neutrinos massa diferente de zero. O deficit dos neutrinos do elétron solares precisam ter outra explicação que a sua "transformação em vôo" noutros tipos de neutrinos e também não podem ser os responsáveis pela presumida "massa faltante";

  2. O gráviton possui apenas cliname e seu spin é zero, o que implica na necessidade de reformulação das equações da relatividade geral;

  3. Só pelas características dos mediadores das forças eletromagnética (a, s) e fraca (m, s), ambas compostas, se poderia prever que a proposta de unificação pela "absorção" formal da segunda pela primeira forçaria a emergência conceitual necessária da força de Higgs (m). Fica também óbvio que a unificação do que é já composto constitui uma má estratégia (fraca + eletromagnética = eletrofraca + Higgs), ainda mais quando se pretende agora prossegui-la incorporando uma força simples (a força forte gluônica já implícita na síntese eletrofraca). As potencialidades formais da teoria das supercordas só valem ser avaliadas, portanto, depois de revista toda a atual estratégia de "unificação" das forças;

  4. A unificação da relatividade geral com a mecânica quântica é uma impossibilidade, não apenas porque a primeira é não linear e a segunda linear, mas pela razão mais profundas da primeira ser subdeterminada (ou estatística) e a segunda sobredeterminada ou logicamente paraconsistente [15];

  5. Muito provavelmente o modelo dos quarks será substituído por um modelo baseado na composição de "pseudos-quarks" a partir de neutrinos mediados pela força forte[16]. Não será mais necessário, então, o recurso a absurdas cargas fracionárias e a "spins medidos decimais";

  6. Existe um cliname próprio a° - tal como há a massa e o momento angular próprios -, que se exerce a uma distância d° inferior a 10-20m; nesta e aquém dela, F = G.a°2 = constante. Atente-se: de um lado, spin zero (não por compensação interna) faria do mundo um caos, dado que ser outro poderia se dar num quantum tão pequeno quanto se quisesse, de sorte que tudo estaria infinitamente próximo de já não ser o que é; por outro lado, permitir clinames ilimitados tornaria simplesmente inconcebível a noção de universo (daí, a idéia de universos-bebês e outras extravagâncias);

  7. Muito provavelmente o próton, por seu processo constitutivo (um tau de baixa energia) tem vida média infinita.

  8. Espera-se que, em termos energéticos, a partícula de Higgs seja a mais próxima detecção; o processo construtivista das partículas indica que, pelo contrário, a mais próxima detecção deva ser a do gráviton ou do gluon, e a última, sim, a da partícula de Higgs.

  9. O conceito vácuo excitado é simplesmente auto-contraditório; isto invalida os atuais modelos cosmológicos inflacionários e outros que se valem deste conceito

Além disso, mesmo que uma ou outra destas inferências não venham a se confirmar, restaria ainda aqui um grande saldo capaz de proporcionar, desde já, uma virada no ensino da Física, cuja importância não pode ser minimizada. Tal revolução pedagógica permitiria integrar a Física à cultura comum do cidadão. Isto tem um enorme alcance na medida em que a Física se constitui, a nosso juízo, no recôndito saber desejante da modernidade [17].


Notas

[1] A palavra desiderato quer aqui significar que a Física possui uma determinação cultural própria à essência mesma da modernidade, na medida em que esta, em seu próprio acontecer recalca a cultura cristã lógico-trinitária, e, ao mesmo tempo, faz da lógica desta última o seu objeto perdido ou de desejo. Há aqui um paralelo com a cultura grega, cultura diferencial, por isso prometeica e trágica, que através da filosofia buscou o ser-uno que ela própria recalcara. Ver SAMPAIO, L. S. C. de, Reflexões, logicamente otimistas, acerca do advento da cultura nova pós-científica. Rio, FINEP/etc...,1998 (no prelo)

[2] Esta foi sempre a essência da crítica de Einstein a Newton. Em termos da velha terminologia teológica católica, uma acusação de heresia triteista.

[3] Existem partículas dotadas de spin zero, porém, sem exceção, elas devem ser consideradas como "compostas" porque necessariamente se desintegram em pares de partículas com spins anti-paralelos que se compensam. Este é o caso, entre outras, de pi°, K°.

[4] Na verdade a relatividade geral em sua interpretação corrente não cria um comprometimento espaço/matéria, mas conceitualmente os identifica: a curvatura passa a ser idêntica à densidade de matéria em um mesmo ponto do espaço .

[5] Por que ML-1 e não ML? Porque grandezas cujas fórmulas dimensionais diferem em LT-1, que seria o caso de MT e ML, são equivalentes. A constante em questão seria o cliname de Planck aP = c2/2g.

[6] Isto se deve à própria constituição onto-lógica do mundo, cuja "varibilidade" é limitada. Opera aqui a mesma razão que faz com que as leis da física possam ser todas expressas como equações diferenciais de segunda ordem.

[7] Pode-se obter a mesma ordenação no campo do eletromagnetismo apenas usando o sistema u. e. m, onde a carga elétrica passa a ter dimensionalidade . Levar isto em conta, pode ser de um enorme efeito na pedagogia da teoria eletromagnétca.

[8] Muitos físicos buscam avidamente a massa do neutrino do elétron, em especial, depois das teorias inflacionárias que requerem que a densidade do universo coincida com a densidade crítica. O fato é que o limiar de massa do neutrino do elétron cada vez mais se reduz, o que, é óbvio, não é e nunca será suficiente para uma comprovação empírica de que sua massa seja zero. Só logicamente se poderá resolver este tipo de questão.

[9] Dizemos força gluônica inter-quarks porque, a nosso juízo, o modelo dos quarks deverá ser substituído por um modelo mais fundamental, em que os quarks serão formações complexas, inclusive sem cargas fracionárias e spins medidos "decimais".

[10] A idéia corrente que a intensidade da força gravitacional convergiria para o valor da intensidade das outras forças está correta, mas isto não é algo perdido na aurora dos tempos (quando a temperatura do Universo era gigantescamente mais elevada), mas hoje logicamente efetiva em distâncias inferiores a 10-20 m.

[11] Existiria uma razão para não considerá-lo como mediador de uma força, porém estranhamente ela jamais é indicada. Trata-se do fato de que a partícula de Higgs possuir spin zero. Por não ser compósita, tal característica não lhe pode ser fruto de spins "internos" antiparalelos -- , o que faz dele uma exceção. Na seqüência do texto apresentaremos uma justificativa para este fato excepcional.

[12] Quanto ao valor do aspecto estético em Física, ver CHANDRASEKAHR, S. Truth and Beauty – Aesthetics and Motivations in Science. Chicago, Un. of Chicago Pr., 1987, 1990.

[13] A partícula de Higgs caracterizada apenas pela grandeza massa constitui uma anomalia na medida em que ela não possui também carga. Fosse ela composta (desintegrável) poderia ser neutra por "equilibração interna", como é o caso, por exemplo, de Z° (desintegrando-se num par de elétrons de cargas opostas) e do pion zero (desintegrando-se, ao cabo, em dois pares de elétrons com cargas opostas). Sendo primordial, não se desintegra e, portanto, constitui-se numa exceção. É importante notar que a simetria global é preservada na medida em que esta anomalia bosônica compensa precisamente a já notada anomalia fermiônica do neutrino do elétron não possuir massa.

[14] Ver SAMPAIO, L. S. C. de O Mundo Concreto. Tempo-espaço e Materialidade. Partículas e Forças. Rio de Janeiro, Ed. Inst. Cultura-Nova, 1988 (xerografado).

[15] Já na física newtoniana o choque elástico de pontos materiais era incompatível com a lei da gravitacão, pois as partículas em se chocando, se colariam para toda a eternidade. A relatividade restrita também é inconsistente com a lei da gravitação, pois com ela seria possível gerar buracos negros por efeito da simples velocidade (ainda menores do que c) de referenciais, podendo-se com isto provocar irreversíveis catástrofes. O próprio Einstein, em On a stationary system with spherical symmetry consisting of many gravitating masses in Annals of Mathematics. Vol. 40, No. 4, October, 1939, chegou a acreditar que sua relatividade geral estaria livre deste tipo de inconsistência porque nela seria impossível o colapso gravitacional para além do raio de Schwarzschild. Textualmente: The essential result of this investigation is a clear understanding as to why the "Schwarzschild singularities"do not exist in physical reality. Although the Theory given here treats only clusters whose particles move along circular paths it does not seem to be subject to reasonable doubt that more general cases will have analogous resalts. The "Schwarzschild singularities" does not appear for the reason that matter cannot be concetrated arbitrarily. And this is due to the fact that otherwise the constituting particles would reach the velocity of light.
O fracasso da "demonstração" deixa evidente que a relatividade geral é paraconsistente por herança das mecânicas anteriores. Sabe-se, por outro lado, segundo testemunho de Freeman Dyson (in The Scientist as rebel, New York Review of Books, 25, 1995, p. 32) , que Einstein chegou a manifestar a opinião que a singularidade (ou a existência de buracos negros como entes e não como apenas limites) era um defeito a ser removido de sua teoria por uma melhor formulação matemática.A questão da inconsistência da relatividade geral, pode-se pois afirmar com certeza, não é assunto que o próprio Einstein desconhecesse.

[16] O neutrino do elétron reage às três forças simples. O neutrino do muon apenas às forças gravitacional e forte, isto porque ele é uma espécie de elétron neutro, saturado pela força de Higgs. O neutrino do tau reage somente à força forte porque ele é uma espécie de muon neutro com suas ligações de Higgs e gravitacional saturadas. Vê-se, por aí, que não pode haver qualquer outro tipo de neutrino, como igualmente a quarta família de leptons e quarks, isto que já está hoje empiricamente comprovado com a determinação experimental da curva de ressonância de Z°.

[17] Para maiores detalhes ver SAMPAIO, L. S. C. de, Reflexões, logicamente otimistas, acerca do advento da cultura nova pós-científica, Rio de Janeiro, FINEP/etc...,1998 (no prelo).



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