Existe uma temperatura máxima do universo?

Todos sabem que o 0K (zero Kelvin) é um limite físico de temperatura e energia. Sabe-se que há uma temperatura mínima. Será que há uma temperatura máxima?

A resposta é sim. Há uma temperatura máxima no universo. A energia e a temperatura são a mesma coisa. Logo se pusermos toda a energia do universo em um único ponto teríamos a temperatura máxima do universo.

Isso já aconteceu no inicio do universo. Portanto, o big bang aconteceu na maior temperatura do universo conhecido.

Como Mover-se a velocidade da luz?

Estava pensando se seria possível mover-se na velocidade da luz e cheguei a conclusão científica, não é possível mover-se na velocidade da luz.

Mas percebi que há uma forma de dizermos que estamos na velocidade da luz. Basta escolhermos o referencial adequado.

Se escolhermos como a origem de nosso referencial um fóton, ele passará por nós com a velocidade da luz e como ele é nossa origem de referencial seremos nós quem se moveríamos na velocidade da luz.

Tudo é questão de Referencial.

Recursos infinitos em um sistema fechado.

Lembro-me bem de um professor em minha graduação que perguntou a turma: “uma bola em uma mesa de bilhar sem buracos em situação ideal poderia passar por todos os pontos da mesa?” Essa foi para mim  uma pergunta instigante, já que minha primeira resposta foi: “é claro que não” imaginei que o bola estaria em um sistema fechado logo ela estaria em um circuito fechado. Dai imaginei A bola poderia entrar em um circuito fechado que passasse por todos os pontos do sistema.

Depois disso vi o vídeo “História das coisas” e li sobre a “Ilha de São Mateus” e percebi que já que estamos em um sistema fechado os recursos são limitados e dependemos necessariamente de ciclos fechados de equilíbrio longo para estarmos em paz com a natureza.

Bem, em um sistema fechado tudo (Massa e energia) são esgotáveis e por isso não podemos nos sustentar com um consumo ilimitado e uma produção (de produtos e resíduos) ilimitada. É fácil notarmos que si não mudarmos nossos hábitos de consumo logo seremos extintos.

Os limites na Física

Hoje estava pensando sobre os limites da física moderna. Lidamos com ao menos três grandes limites na física. O primeiro, e mais famoso, é a velocidade da luz, o segundo, também bem conhecido entre estudantes é o Zero Kelvin (ou Zero Absoluto) e o terceiro é menos conhecido (acho que só estudantes de física e alguns de engenharia o entendem) que é a precisão nas medidas canonicamente conjugadas.

A alguns dias falei a meus alunos como era bizarro quando a temperatura de um corpo se aproximava do zero absoluto (supercondutividade, superfluido) e eu falei que esse valor é hipotético e não pode ser atingido. Quando aproximamos uma partícula da velocidade da luz também tem suas famosas loucuras da contração do espaço e da dilatação do tempo. E as piadas sobre o princípio da incerteza não chegam nem perto do que realmente ela assusta.

Um corpo de massa comum com velocidade próxima a velocidade da luz, além dos conhecidos fenômenos da dilatação do tempo e contração do espaço, terá um fenômeno do aumento da massa o que fará precisar de uma energia cada vez maior para acelerar um pouco mais. Um corpo na velocidade da luz atingiria uma singularidade precisando de energia infinita para atingir a velocidade da luz. Quer dizer que para Termos um único próton com a velocidade limite teríamos que gastar toda a energia do universo para acelera-lo e ainda seria insuficiente.

A incerteza é outro limite interessante. Quando começamos a estudar física pensamos que com equipamentos melhores teremos medidas mais exatas. O que é uma mentira. As grandezas canonicamente conjugadas mantém uma relação de incerteza uma com a outra. A famosa relação de posição e momento linear não é a única, temos o tempo e a energia também. Quer quanto mais uma dessas grandezas torna-se definida a outra torna-se indeterminada. Se soubermos exatamente a velocidade de uma partícula (portanto ter com exatidão o momento linear desta partícula) sua posição torna-se infinita (ela estará em todo o universo ao mesmo tempo) e se sua energia for exata ela teria um tempo indeterminado. O zero Kelvin é uma forma de termos a exatidão de momento e energia.

É claro que esses limites representam nosso conhecimento moderno e poderão deixar de ser a representação da verdade em algum momento. Mas as implicações disso seriam muito mais assustadoras.

Em busca do elo perdido: A unificação da física moderna.

Seguindo a história da física podemos ver que a unificação de ideias sempre foi revolucionária e corajosa.

Na antiguidade, o cosmo era dividido entre as esferas supralunares, com seu éter imutável e movimento circular perfeito, e as esferas sublunares, com seus elementos corruptíveis e movimentos naturais e forçados, da cosmologia aristotélica sofreu um golpe terrível com a teoria da gravitação de Newton. Newton unificou o cosmo mostrando que as leis que regiam o cosmo além da lua são as mesmas leis que regem a física no mundo onde habitamos.

Joule unificou o conceito de energia e calor, o que tornou mais simples entender como o sistema conservativo onde a energia que não é utilizada pelo sistema é dissipada em forma de calor.

Faraday unificou os campos elétricos e magnéticos e Maxwell unificou os fenômenos ópticos com o eletromagnetismo. A hidrodinâmica de Bernoulli lança bases para a teoria cinética dos gases que unificou os fluídos, energia e calor com a mecânica clássica.

Neste momento da história do mundo a física deixou de ser um amontoado de leis que explicam infinidade de fenômenos que não tem ligação e passa a ser uma pequena quantidade de leis que cobria a maioria dos fenômenos conhecidos.

A lei da relatividade de Einstein e a teoria quântica de Heisenberg e Schroedinger unificou quase tudo na física e na química, mas elas ainda não se batem. Ainda hoje buscamos a unificação dos dois ramos da física moderna sem temos a resposta.

Físicos do mundo todo buscam o fenômeno que unificará a física. Hoje temos apenas duas leis bem fundadas que explicam tudo que conhecemos (tirando a massa e energia escura que não sabemos bem o que é.). Quando será que isso acontecerá? Se é que essa teoria do tudo existir.