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Reflexões

HOLOCOSMOLOGIA

Talvez o tema central na Física seja tentar descrever precisamente, em termos consistentes, os mecanismos do nosso universo percebido. Uma das maiores dificuldades em uma ciência como esta, é que mais e mais dados se acumulam em relação à verificação das hipóteses, novas incertezas começam a surgir, resultando em mais perguntas sem resposta e explicações insuficientes.

Assim tem sido o caso na discussão de como matéria e energia moldam o nosso universo, e, mais fundamentalmente, o que é esta "coisa" que faz tudo ser o que é (justo quando nós pensamos que temos tudo solucionado, logo aparece um buraco negro para destruir todas as velhas teorias).

Nosso maior problema deve ser que quando vamos procurando respostas de como tudo funciona, nós descobrimos que nós estamos em desvantagem devido aos nossos próprios sentidos limitados. Leibniz percebeu isto no século XVIII, quando ele afirmava que tempo-espaço, matéria e energia eram todas construções intelectuais. Na física moderna dizemos que "o fenômeno físico é simples quando analisado localizadamente" ou relativo ao nosso quadro cotidiano de espaço e tempo.

Uma maneira de nós podermos entender isto conceitualmente é fazer uma viagem imaginária dentro dos trabalhos do átomo. Vamos dizer que estamos de pé sobre um piso de sólidas tábuas-corridas dentro de uma sólida construção, na sólida Terra, OK? Agora, nós começamos a encolher. O piso de repente agiganta-se sobre nós, poeira e sujeira parecem maiores. O piso de repente dá lugar a grandes fibras de madeira, separadas por grandes espaços. À medida que vamos encolhendo, nós observamos cadeias individuais de moléculas que parecem estar infinitamente ligadas umas às outras, cercadas por um mar de moléculas de ar com formas diferenciadas, saltando rapidamente por toda parte. Encolhemos um pouco mais e as moléculas dão lugar a átomos individuais. Nós estamos especialmente abalados pelos enormes espaços que existem entre os átomos, e concentramos nossa atenção em um para ver de que ele é feito. A casca exterior inexplicavelmente se dissolve e vemos um espaço vazio gigantesco. Depois do que parece ser uma eternidade, nós chegamos ao minúsculo núcleo no centro, e, à medida que continuamos a encolher, este aparente sólido se dissolve em nada. Estamos cercados pelo vazio.

Agora, espere um minuto, para onde foi a matéria?

Talvez possamos olhar em direção à Mecânica Quântica para a resposta. Como recordamos da teoria holográfica, a luz pode ser descrita como sendo tanto partícula quanto onda. O mesmo com a toda a matéria.

"Sob a teoria quântica, cada quantum de matéria é tanto partícula quanto onda e permeia o universo: não existe matéria como tal, mas apenas probabilidades de densidades no continuum".

De acordo com a teoria, quando se observa uma partícula, como um elétron, por exemplo a regra é definir a sua exata localização apenas como uma "nuvem de probabilidades".

Nós não podemos saber exatamente onde ele está num tempo dado, mas podemos dizer que ele estará provavelmente em tal e tal lugar. Isto é muito pertubador, desde que estamos acostumados a definir a localização das coisas. Mas lembre-se que que a física não nos é mais familiar no nível microscópico. Ainda nos perturba que todos os fundamentos que fazem tudo no nosso "mundo consistente e sólido" não podem ser definidos no tempo e no espaço.

David Bohm, que trabalhou com Einstein, comenta que "o que aparenta ser o mundo estável, tangível, visível e audível é uma ilusão. Ele é dinâmico e caleidoscópico - e não está realmente lá". Bentov leva isto um passo adiante ao declarar "parece que a realidade real - a micro realidade - que subjaz a todo o nosso sólido bom senso é realmente fabricada, como se tivéssemos apenas testemunhado, de um vasto espaço vazio preenchido com campos oscilantes! Vários tipos de campos diferentes, todos interagindo uns com os outros". Em outras palavras, matéria é simplesmente um tipo especial de energia (da Teoria da Relatividade). Está claro então que a partícula realmente não existe, é apenas uma manifestação para os sentidos; nós só podemos percebê-la desta maneira quando isto se impõe ao nosso aparato sensorial como tal.

Mas...tudo que nós conhecemos é feito destas partículas!

Se a matéria pode ser reduzida a uma série de campos oscilantes sem posição determinada, então nossa descrição da localização da partícula não necessita de jeito nenhum estar limitada a onde nós "pensamos" que ela deveria estar. É na verdade possível dizer que para um dado instante no tempo ela pode existir em qualquer lugar, ou mesmo em todo lugar, desde que não há condições limitadoras colocadas pela natureza.

Bentov assim como Tiller investigou este fenômeno mais além. Primeiro, ambos fizeram a clara distinção entre o nosso universo percebido e o universo verdadeiro que pode existir além do nosso aparato sensorial normal. Então eles discutiram uma nova perspectiva sobre um dos mais básicos, ainda que menos entendidos conceitos em física moderna. Einstein postulava que a velocidade da luz era um limite absoluto, e resultados experimentais de testes da Teoria da Relatividade aparentavam confirmá-lo. Bentov e Tiller sustentam, entretanto, que matéria e energia podem se mover a velocidades maiores que a da luz, com ela servindo como limite da mais baixa velocidade obtível. Este conceito é ainda consistente com o da relatividade, com verificação experimental sendo dificultada, uma vez que não podemos ver coisas se movendo mais rápido que a luz. Não obstante, experimentos estão sendo pesquisados para estas partículas, chamadas táquions.

Bentov descreve a ação de um pêndulo, ou qualquer outro corpo deste tipo, quando suas partículas componentes individuais se movem em distâncias menores que a distância de Plank (10-33cm = 0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.1 cm!). A teoria Quântica mostra que é possível para uma partícula se mover de um ponto A para um ponto B dentro dessas pequenas distâncias sem necessariamente levar tempo algum para fazê-lo. Se ela realmente atravessa esta distância em tempo zero, então ela deve se mover a uma velocidade infinita para fazê-lo! Bentov então investiga a ação do pêndulo à medida que ele se move mais e mais lentamente no seu movimento ascendente até ele mudar de direção. Em um instante, este momentum é zero, o que significa que sua posição é realmente indeterminável.

Isto quer dizer que, por um período de tempo infinitesimal, o pêndulo poderia estar viajando a uma velocidade infinita e estar localizado em qualquer lugar ou em todas as partes do universo! Imediatamente depois deste instante, ele aparenta voltar para sua posição anterior.

Quando a partícula parece instantaneamente expandir para preencher o universo, o que acontece a todas as outras partículas que poderiam estar fazendo a mesma coisa? Elas são apenas empurradas para fora do caminho? Não, se partículas são realmente feitas de ondas. Se você olhar para duas partículas agora, que estejam expandindo ao mesmo tempo, nós temos uma condição similar ao velho modelo de duas pedras lançadas num lago inerte. Duas frentes de onda serão geradas, que passarão uma através da outra, interagindo em pontos específicos, causando interferências construtivas e destrutivas. Agora, se se imagina várias partículas, é possível se ver como um número quase ilimitado (ou, afinal, o grupo todo) de nódulos e anti-nódulos podem ser gerados.

Neste ponto, nós identificamos o seguinte:
1) Quando examinada de perto, descobre-se que a matéria é formada de energia.
2) Nós temos uma experiência sensorial limitada sobre matéria e energia, uma vez que a estamos utilizando para a visão de enormes agregados destes fenômenos. Nós podemos não estar vendo do que eles realmente são feitos.
3) Matéria não pode ser localizada precisamente no espaço e pode ser demonstrada a possibilidade de existir em qualquer lugar, ou em todos os lugares, uma vez que ela viaja a velocidades muito elevadas.
4) Se matéria é energia e viaja como ondas, estas ondas podem interagir e formar padrões de interferência.

Agora, vamos assumir que estivemos examinando o modelo acima de trás para a frente. Da Teoria da Relatividade, nós sabemos que a percepção de um evento é determinada pela posição relativa do observador. Do mesmo modo que observamos que nossa velha e confiável partícula subitamente se torna frenética e se expande no universo, nós vemos que é válido sugerir que a "partícula" é a condição frenética instantânea, e que nossa velha ordem confiável é na verdade esta condição onipresente expandida de toda matéria e energia. Isto deveria certamente ser consistente com a natureza ilusória da partícula que nós descobrimos quando nós olhamos o átomo e achamos apenas campos oscilatórios.

Nós identificamos uma nova condição que é:

5) Energia, preenchendo todo o universo, que de repente, instantaneamente, "colapsa" para formar uma partícula.

Agora se nós combinarmos as condições 4 e 5 , somos levados a seguir a incrível postulação:

6) A Energia preenchendo todo o espaço, por necessidade, forma padrões de interferência, e fora desta condição completamente difusa, a matéria é instantaneamente formada.

Nós acabamos de descrever a criação de um holograma.

Nós podemos considerar agora o seguinte modelo: o universo opera holográficamente. A energia interage através de interferências construtivas e destrutivas, para formar hologramas que são percebidos como matéria. Exatamente como os hologramas óticos que fazemos nos dão a aparência de imagens tridimensionais não-existentes, a energia operando num nível mais básico de, talvez, densidade muito mais alta, forma hologramas que nós percebemos como objetos verdadeiros. Eles aparentam ser reais quando vistos como um agregado de nódulos infinitesimais de um padrão de interferência de onda estacionário.

No sentido de discutir a validade da cosmologia holográfica, certas condições de construção de um holograma precisam ser identificadas:
1) Como padrões de interferência de onda estacionária são formados, propagados ou se manifestam?
2) O que atua como radiação coerente?
3) Se a informação é armazenada onipresentemente através do sistema.
4) O holograma armazena todas as perspectivas do sistema, isto é, neste caso, ele abarca todas as dimensões de espaço/tempo?

Para recapitular resumidamente, ondas estacionárias ocorrem quando uma frente de onda toma uma aparência estacionária, enquanto a energia continua a passar através do sistema, com cada onda sucessiva tomando o lugar da anterior. Ondas estacionárias são geradas na reconstrução do holograma (ou na visualização do objeto verdadeiro, no caso da matéria) uma vez que, como o holograma continua a ser iluminado por um certo período de tempo, a mesma frente de onda continua a ser formada.

Está claro que, como nosso holograma ótico, as relações entre as ondas estacionárias devem ser mantidas através da "imagem inteira", ou, no nosso caso, através do universo, para explicar com consistência como todo o conjunto pode ser chamado um holograma. Se isto é verdade, então a energia deve passar através das partículas de tal maneira que produza a ilusão de estar sem movimento; ainda que a energia deva exibir movimento harmônico simples, e ser o resultado da interferência de algum sistema de radiação coerente. Como podemos detectar isto?

Bentov descreve como a mecânica ondulatória pode nos dar uma intuição para a consistência das ondas estacionárias.

Por analogia, quando uma corda vibra com uma relação integral entre seus comprimentos, resulta em uma onda estacionária de movimentos harmônicos simples. Este fenômeno pode ser demonstrado bidimensionalmente com partículas de areia sobre um folha de metal vibrada com um arco de violino. O mesmo tipo de ondas estacionárias pode ser também gerado num sólido: o padrão se amolda ao tipo de distribuição atômica encontrada no cristal.

Desde que o cristal esteja vibrando, ele pode ser chamado um oscilador. Se esse oscilador é posicionado próximo a um cristal similar, os dois irão eventualmente oscilar em fase, formando um "sistema ressonante em sintonia". É também o que acontece quando uma corda de violino vibrada deixa o resto do instrumento vibrando. Existe uma óbvia amplificação do som (energia). Se ainda mais vibradores são adicionados, eles irão somar com a força do sistema ressonante (como faz uma sinfonia). Suponha que estes osciladores são átomos. Com o número total de átomos no universo envolvido, a soma de energia gerada pode ser espantosa! E "quanto maior o número de osciladores dentro de um sistema, mais estável ele será, e mais difícil é perturbá-lo".

Então, nós deveríamos esperar ter uma visão extremamente consistente do comportamento estável de uma partícula no nível atômico, uma vez que os átomos mostram simples movimentos harmônicos. E eles realmente o fazem. Físicos descobriram vibrações harmônicas simples em todas as partículas básicas da matéria." Os átomos dos nossos corpos são como osciladores, vibrando à razão de 1015 Hz. É bem possível que nossos corpos cintilem "ligado e desligado" a esta altíssima taxa. Não existe meios de saber se isto acontece realmente assim, porque ainda não temos meios de registrar fenômenos tão rápidos".

Nós descrevemos um sistema pelo qual um conjunto de ondas estacionárias podem funcionar em fase, canalizando assim enormes quantidades de energia, através de um sistema ressonante e mantendo a estrutura de frentes de onda aparentemente sem movimento. No nível macroscópico, a existência da estrutura de base momento a momento, dá origem à ilusão de substância e consistência.

Se nós procurarmos por uma fonte de radiação coerente para este sistema, nós podemos esperar encontrar alguns problemas. Nós recordamos na nossa investigação sobre luz visível comum, que na verdade, é impossível ver a luz. Tudo o que pode ser sentido são os efeitos da luz no nosso ambiente. A luz em si é invisível; nós observamos apenas frentes de onda refletidas ou moduladas transformadas pelas limitadas propriedades óticas dos nossos olhos. Nós podemos esperar dificuldades similares com esta nova radiação coerente, com a desvantagem acumulada de termos um aparato sensorial incapaz de processar seus efeitos diretamente. Neste caso, poderíamos nos encontrar um passo a mais distante da verificação direta da sua existência. Nós podemos assumir que este é o caso, como seria razoável também esperar que esta energia teria que dar conta de todas as manifestações de espaço e tempo quadridimensionais, e portanto ter que operar fora deles em uma quinta dimensão ou superior. (Outras dimensões são difíceis de serem visualizadas por nós. Um excelente exercício para tentar visualizá-las está emSphereland, de Dionys Rheinboldt, Apollo, NY).

Nós descreveremos como a informação de uma dimensão que escapa à detecção através dos nossos sentidos ou instrumentos pode influenciar até mesmo a forma do universo que nós percebemos. Para um exemplo, vamos imaginar o seguinte cenário: Nós começamos com um "mar" de energia coerente com uma freqüência extremamente alta, que nós somos incapazes de perceber diretamente . A isto acrescentamos um outro mar de energia que é ligeiramente fora de fase em relação ao primeiro. Podemos esperar que o seguinte aconteça:
1) Interferências irão ocorrer separadamente dentro de cada "mar", formando nodos e anti-nodos.
2) Em relação um com o outro, os dois mares fora de fase irão gerar freqüências de "pulsação" (ou batimento) com períodos mais baixos que os originais. Uma freqüência de pulsação é uma onda secundária ilusória formada peladiferença entre duas ondas primárias.
3) Estas freqüências mais baixas poderão cair dentro do alcance do nosso universo perceptível. Agora, se isto é tudo que nós podemos ver, essas ondas ilusórias construiriam tudo que nós chamamos de realidade. Uma universal onda de fundo coerente pode ser indistinguível do vácuo do espaço vazio.

Tiller usa um excelente modelo para demonstrar a confusão entre substância perceptível e o vazio:

"Existe uma idéia bem conhecida na física, de que se você toma um cristal que está a temperatura de zero absoluto, ele não dispersa elétrons. Eles passam através dele como se ele estivesse vazio. Logo que você sobe a temperatura e produz heterogeneidades, eles se dispersam. Agora, se você usa aqueles elétrons para observar o cristal (focalizando-os com uma lente de elétron para produzir uma imagem), tudo que você veria seriam esta heterogeneidades e você diria que elas são o que existe e o cristal é o que não existe, certo?

Nós podemos observar, no modelo holográfico, que todas as informações sobre uma dada partícula estão presentes através do universo. Anteriormente nós vimos, no modelo de Bentov, como a energia pode "colapsar" para formar uma partícula, e então expandir a uma velocidade infinita para preencher o universo. Desta maneira, a informação uma dada partícula é transmitida para toda parte.

Bohm descreve uma outra analogia que demonstra muito claramente o conceito "a parte contida em todo o inteiro". Ela também permite um excelente método de visualizar a materialização da partícula. O modelo é baseado num experimento com uma gota de tinta insolúvel num vaso cheio de glicerina. O equipamento foi construído de maneira que o fluido poderia ser girado lentamente sem acontecer a difusão. Quando isto era feito, a gota de tinta se esticava num fio que finalmente se tornava invisível. Quando a ação de girar era invertida, subitamente a gota se tornava visível novamente. Bohm chama isto "a ordem envolvida ou implicada":

"Normalmente nós pensamos em cada ponto no espaço e no tempo como distinto e separado e todas as relações são entre pontos contíguos no espaço e tempo (mas) quando tomamos a gotinha e a envolvemos, é a coisa toda e cada parte desta coisa toda que interage com aquela gotinha. A matéria é como uma pequena ondulação num tremendo oceano de energia. E o oceano não está, a princípio, no espaço e no tempo

Bohm elabora no seu modelo relativo ao aparente paradoxo onda/partícula: "Nós envolvemos uma gotinha ao virar a máquina um certo número de vezes, "n" vezes. Nós colocamos agora uma nova gotinha num lugar ligeiramente diferente e a envolvemos "n" vezes. Mas enquanto isso a primeira é envolvida 2n vezes, certo? Agora nós temos uma sutil distinção entre a gotinha que foi envolvida n vezes e a que foi envolvida 2n vezes. Elas parecem iguais, mas se nós virarmos uma delas n vezes nós temos a primeira gotinha, e virando n vezes novamente, teremos a outra. Agora vamos fazer novamente com uma posição ligeiramente diferente de modo que ele gire n vezes, a segunda 2n vezes e a original 3n vezes. Nós o continuamos assim até colocarmos várias gotinhas. Agora nós invertemos a máquina e uma gota emerge e se manifesta à nossa visão, e a segunda o faz , e a próxima; então se isto for feito rapidamente, mais rápido que a resolução do olho humano, nós veremos uma partícula aparentemente cruzando continuamente o campo".

Estamos ainda diante da questão do porque alguns campos de energia parecem "estacionários" como matéria, enquanto outros se propagam através do espaço e do resto do espectro eletromagnético como luz. Einstein gastou a maior parte da sua vida pesquisando uma "teoria do campo unificado´ que ligasse matéria, energia e gravidade juntas. Nós discutimos como a existência de uma energia de super-referência coerente poderia estar por trás da construção de tudo; mas a verificação é difícil , e nós não temos uma explicação adequada de como esta energia se torna matéria e aquela se torna luz. Existe um fenômeno físico conhecido que poderia dar a resposta. É um corpo no qual todas as construções físicas fundem-se em uma entidade unificada. É, naturalmente, o buraco negro.

Para recapitular rapidamente, um buraco negro é uma área de matéria em colapso, tão densa que o campo gravitacional gerado é de tal magnitude que nada, nada, nem a luz, pode escapar. Nesta situação, espaço e tempo curvam-se para dentro um sobre o outro, e se tornam tão distorcidos que ambos se fundem naquilo que é chamado singularidade - eles se tornam uma entidade única. A definição de buraco negro, então, é a de um corpo ou agregado de corpos do qual nem a energia nem a matéria podem escapar, uma vez que a velocidade de escape é maior que a velocidade da luz ( isto está de acordo com a teoria geralmente aceita que coloca a velocidade da luz como o limite superior no universo).

Buracos negros, incidentalmente, não precisam ser limitados a um certo tamanho. Nossas observações daquilo que chamaríamos buracos negros comuns (o resultado do colapso gravitacional de estrelas massivas) são sempre o que nós, de fora, pensamos estar acontecendo do lado de dentro.

Nós podemos, ainda apoiando a nossa definição, descrever nosso universo visível inteiro como um único buraco negro. Se nos imaginarmos por um momento, saindo para o lado de fora do universo, nós observaríamos a totalidade do mesmo fenômeno. Estaríamos olhando para um sistema do qual nenhuma luz escapa. Por definição, também todas as propriedades de espaço e tempo apareceriam como um acontecimento único.

Stephen Hawking tem escrito alguns trabalhos extraordinários a respeito de mini buracos-negros. Ele tem demonstrado a viabilidade deste pequenos buracos, talvez do tamanho de uma ervilha, possivelmente formados durante a Criação. Então estamos diante da concepção de que buracos negros existem numa variedade de tamanhos e formas, adequados para cada ocasião.

O próximo passo é imaginar o que aconteceria se buracos negros existissem no nível atômico. Na verdade, se existisse um pequenino buraco negro no centro de toda partícula de matéria, o que aconteceria?
1) Espaço e tempo se fundiriam em uma singularidade, e seriam indistinguíveis. É precisamente o que ocorre abaixo da distância de Plank.
2) A Relatividade não teria função dentro de cada buraco negro individual. Efeitos relativísticos maiores poderiam, entretanto, ser descritos como um agregado destas mônadas individuais.
3) Esperaria-se que o buraco negro "capturasse" matéria (outros buracos) sob certas circunstâncias, e a aniquilasse sob outras. O átomo é capaz de ambas as funções.

As implicações deste modelo para a holocosmologia são muito importantes. Ele possibilitaria um outro exemplo de como o todo está também contido em cada uma de suas partes. Ele também poderia descrever um outro mecanismo pelo qual , através de tremendas energias geradas por ressonância, como uma imagem consistente das partículas atômicas pode ser derivada. Ainda mais importante, entretanto, é que ele demonstraria como um universo unificado composto de singularidades poderia ser responsável por todas as configurações de espaço-tempo que temos observado, com a distribuição destas propriedades sendo predominantemente holográficas por natureza.