A INTERAÇÃO ENTRE MATÉRIA E ENERGIA

"Conhecer a verdade não é o mesmo que amá-la, e amar a verdade não equivale a deleitar-se com ela" Confúcio

CAMPOS ESCALARES

Tanto en el modelo estándar de la física de partículas [MEFP] como en la mayoría (si no, en todas) las teorías que tratan de extenderlo, se predice la existencia de campos escalares (spin cero): el bosón de Higgs (que le da masa a las partículas), el Inflatón (postulado en muchos modelos inflacionarios como el causante del período de expansión superlumínica por el Universo temprano), el Dilatón (postulados por todas las teorías de Supercuerdas), etc… Sin embargo, hasta la fecha, tales campos no han sido detectados por ningún experimento. En caso de existir, tal campo escalar ocuparía todo el Universo, sería omnipresente.Aunque tales campos se postulan como posibles candidatos para la EO, también es posible postular variedades y combinaciones de éstos tales que sirvan como modelos de MO.Existen modelos de un campo escalar (oscilatón, CINVESTAV: Tonatiuh Matos, Franscisco Siddhartha Gúzman, Luis A. Ureña, Argelia Bernal) que sirve como inflatón y también como materia oscura. Es decir, si se postula la existencia de un campo escalar con ciertas propiedades es posible explicar las curvas de rotación de todas las galaxias estudiadas, y también solucionar, de manera exitosa, una serie de problemas referentes a la formación de galaxias!El problema de la existencia del campo escalar, dentro del MEFP, es que si es fundamental (no está compuesto por otras partículas), es bastante inestable, y teóricamente no serviría para nada; ergo, hay que usar campos escalares compuestos (condensados fermiónicos, teoría de Technicolor, etc.) o usar aquellos escalares predichos por las nuevas teorías que extienden al MEFP y que no tienen problemas.



A interação entre matéria e energia é muito complexa e nos leva a questionar sobre se na natureza uma prevalece sobre a outra, considerando a proporçâo quantitativa entre matéria/energia. Ora, existem muito mais fótons (partículas de luz) do que bárions (partículas de matéria, formadores do núcleo dos átomos), se considerarmos energia radiante, mas temos que levar em conta também a energia cinética de cada partícula de matéria.

Para falar de proporção quantitativa, entretanto, não devemos esquecer que E=mc2.

Estado inicial do Big Bang:

Imediatemente após o Big Bang, o Universo era dominado por matéria. As energias eram altíssimas, sim, mas por causa da temperatura e pressão elevadas. Tão elevadas, de fato, que a energia radiante não conseguia se desacoplar da matéria - foi preciso que o Universo se expandisse um bocado e esfriasse para que a energia radiante pudesse se desacoplar.

O Universo esfriou um bocado, o plasma de quark-glúon passou por várias transições de fase para formar os bárions, para a luz se desacoplar, para os primeiros núcleos atômicos surgirem - tudo isso porque a densidade de energia diminuía enquanto o Universo se expandia.

A indagação sobre a necessidade de uma quantidade maior de energia pura para se converter em matéria em relaçâo à quantidade de matéria para se converter em energia conduz a um questionamento: se a proporçâo de matéria em relaçâo à energia descresce com o passar do tempo e com as transmutaçôes de modo que haja gradativamente mais energia dispersa do que concentraçôes específicas de massa. No entanto, comparado com a época da bariogênese e da nucleossíntese a razão entre massa e energia hoje é muito estável.

A VIDA

A evolução do universo e da vida são coisas totalmetne separadas. A evolução biológica é compatível tanto com big-bang, quanto com universo estacionário, quanto com várias outras coisas que se propusesse, desde que cientificamente aceitáveis e que não tivessem grandes implicações para a idade da Terra e a as condições gerais do sistema solar.

A quantidade de massa nos organismos no decorrer da evolução nada tem a ver com a quantidade de massa no universo, e nem nada a ver com E=mc2. Um organismo mais massivo não tem absolutamente nada a ver com a transformação de energia em massa nesse sentido, da mesma forma que edificações menores e em menor quantidade nos primórdios da sociedade humana não implicam em uma proporção diferente de matéria e energia na Terra com relação à atualidade, com grandes metrópoles e arranha-céus.

Imagine duas células que se fundem e formam uma única célula. Essa passam a se dividir constantemente, até formar um organismos com tecidos diferenciados. Isso é contra a proporção da matéria?! Não, pois não falamos de um sistema fechado, e sim de um sistema semi-aberto. O exemplo em questão é um organismo com reprodução sexuada, ou seja, todos nós que se originamos de células com massa desprezível!

Matéria é constantemente criada a troco de nada.A medida que o Universo se expande, ele retira energia do campo gravitacional para criar mais matéria.Quando o Universo dobra de tamanho,tanto a energia da matéria quanto a energia gravitacional dobram.Mas acontece que a energia potencial gravitacional de um campo gravitacional é uma energia negativa e a energia da matéria é positiva, de forma que elas se anulam e a soma de energia total do Universo sempre é zero.Mas à medida que avançamos no tempo, as partículas de matéria e radiação perdem (transferem) energia para a gravidade.O campo de inflaton ganha energia a partir da gravidade e utiliza dessa energia para isso faz expandir o cosmo.

Organismos são sistemas abertos e estão constantemente adquirindo matéria e energia do ambiente, e a fonte última disso tudo é a energia solar...Nãol é surpresa o fato de que a partir deorganismos extremamente simples e de massa desprezível, terem surgido organismos altamente complexos e massivos como o do ser humano. Se um tomateiro adulto, por exemplo, tem mais energia utilizável que a semente que a originou, porque o mesmo não poderia acontecer com a próxima geração de tomateiros?

Podemos dizer então que os mecanismos que governam a Evolução são completamente distintos da taxa de transformação de energia em matéria.

ADENDOS:

Recordar é viver... Outro dia tive que explicar e provar para um colega que um prego era mais DENSO que um navio transatlãntico.

É VERDADE!!!

Parece impossível , mas mais de 80 por cento das pessoas no planeta NÃO SABEM DISSO!

Nestes termos! Me senti estranho estando entre os menos de vinte por cento de privilegiados da população mundial que sabem que um prego é mais denso que um navio transatlântico, porque é claro, estudei Química no antigo ginásio (primeiro grau). O prego é mais denso que o navio, grandes coisas! Tanto é que o prego afunda e o navio não, mesmo porque este último tem mais ar no espaço que ocupa!

O QUE É A FALTA DE ESTUDO!

Para que um corpo flutue na água é necessário que a relação entre sua massa e o volume ocupado pelo corpo, isto é, sua densidade, seja menor que 1g/ cm3, que é a densidade da água no estado líquido.
Conclusão: Os materiais que flutuam na água são menos densos que a água e os que afundam são mais densos.

Se colocarmos um prego em água, este afundará, mas como um navio feito de ferro, flutua na água ?

Isto ocorre porque a densidade do prego é maior que a da água e que a do navio. O navio tem grande volume, mas a maior parte deste volume é ocupado pelo ar, cuja massa é muito pequena, por isso a densidade do navio é menor que a do prego. Se substituirmos o espaço ocupado pelo ar por água, o navio afundará, porque a massa aumentará e ficara mais denso que a água.
A água exerce uma força vertical de baixo para cima sobre o navio que é chamada de empuxo.

* Empuxo: Todo corpo imerso total ou parcialmente em um líquido, recebe uma força vertical, de baixo para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocada pelo corpo


O QUE É A FALTA DE ESTUDO! Quantos habitantes do planeta NÃO tiveram a oportunidade em sua infância de aprender conceitos tão BÁSICOS como os que estudamos em Química do primeiro grau...

OU VOCÊ NÃO SE LEMBRA QUE:


Tudo que ocupa lugar no espaço e tem massa é matéria.

Inércia é a propriedade da matéria de resistir a qualquer variação de seu estado de repouso ou de movimento

Corpos que apresentam maior inércia são aqueles que apresentam maior massa.

Peso é a força de atração gravitacional que a Terra exerce sobre um corpo.

Peso e massa de um corpo não são a mesma coisa, o peso de um corpo depende do valor local da aceleração da gravidade e a massa é a quantidade de matéria, além de ser uma propriedade exclusiva do corpo, não depende do local onde é medida.

Peso e massa estão relacionados entre si, o peso de um corpo é proporcional a sua massa.

p = mg

O peso é medido em Newtons, e no espaço seria zero, pois a gravidade é zero.

Impenetrabilidade: dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo
A densidade de um corpo depende da quantidade de massa e do volume ocupado por este.
Se você comparar 1 kg de chumbo e 1kg de algodão, apesar das massas serem iguais, perceberá que o volume ocupado pelo algodão é muito maior porque a densidade do algodão é muito menor.
A densidade de um corpo é a relação entre a massa (m) e o volume (V) ocupado pelo corpo.
d = mV

A massa das substâncias geralmente é medida em gramas e o volume em cm3.

O ponto de fusão e a densidade identificam uma substância.

LEMBRANÇAS DA INFÂNCIA: (BONS TEMPOS)

1) O gelo seco é o gás carbônico no estado sólido, este passa para o estado gasoso sem deixar resíduos. Que mudança de estado ocorre com o gelo seco?

2) É considerada matéria
( ) o luar ( ) a música ( ) o ar ( )o brilho do sol ( ) a sombra de uma pessoa

3) Por que os balões, que são constituídos de papel, cola, combustível, pavio, sendo mais densos que o ar atmosférico, sobem?

4) Para determinação da densidade de uma substância são necessários a medida da quantidade de massa e o volume ocupado por esta quantidade de massa. Qual a densidade do ferro, sabendo-se que uma lâmina de ferro de 5 cm de comprimento, 2 cm de largura e 1 cm de espessura, tem uma massa de 78,6 g?

5) Uma substância é um sólido cristalino, funde a 318oC, é branco, inodoro, tem sabor cáustico adstringente (sabor semelhante ao percebido quando se come banana verde), tem densidade 2,13 g/ml a temperatura ambiente, conduz corrente elétrica no estado fundido e em solução aquosa. Dentre as propriedades acima quais você utilizaria para identificação da soda cáustica.?

6) O éter possui P.F..= -116oC e P.E..= 34oC;a água possui P.F.= 0oC e P.E.= 100oC.à pressão de uma atmosfera (ao nível do mar). Em qual estado físico se encontram o éter e a água em São Paulo, onde a temperatura ambiente é 25oC e no Deserto da Arábia, onde a temperatura ambiente é 50oC ?

RESPOSTAS:

1 ) Sublimação.

2 ) O ar.

3 ) Porque o ar existente dentro do balão, ao ser aquecido sofre dilatação, o volume aumenta e a densidade do balão se torna menor que a densidade do ar atmosférico. Consequentemente o balão fica mais leve que o ar atmosférico e sobe.

4 ) Massa da lâmina = 78,6 gramas Cálculo do volume da lâmina V = 5.2.1 = 10 cm3
Cálculo da densidade : d = m/V d = 78,6/10 d = 7,86 g/cm3

5 ) O ponto de fusão e a densidade.

6 ) São Paulo - temperatura ambiente 250C
Éter Água
P.F menor que 25oC P.F. menor que 25oC
P.E. maior que 25oC P.E. maior que 25oC
Líquido Líquido

Deserto da Arábia - temperatura ambiente - 50oC
Éter Água
P.F. menor que 50oC P.F. menor que 50oC
P.E.menor que 50oC P.E. maior que 50oC
Gasoso Líquido