O QUE É A INÉRCIA

O problema da inércia talvez seja um dos mais antigos mistérios da física para ser desvendado.

Newton, tentou compreendê-lo através de uma experiência conhecida como "Balde de Newton", cujos detalhes e aspecto histórico estão muito bem descritos neste endereço.

Newton interpretou este problema julgando que a inércia estava vinculada a algum tipo de referencial inercial absoluto, e só conseguiu com isto severas críticas da comunidade científica em geral. A mais incisiva campanha contra ele foi a de Ernst Mach que defendia que a inércia era conseqüência da imposição da presença das estrelas. Em minha opinião Newton estava parcialmente correto, e o defeito do seu modelo era o aspecto desnecessariamente absoluto do referencial imaginado, bem diferente do defeito irreconciliável do princípio de Mach, que postula que ao eliminarmos as estrelas, a inércia dos objetos desaparece junto com elas. Imagine por conta disto, que um observador enclausurado num laboratório, mesmo assim, consegue apenas com informações locais detectar que as estrelas foram “roubadas”.

INÉRCIA é um efeito que confere massa aos objetos materiais e depende para isto, exclusivamente da intensidade do campo gravitacional e do grau de simetria existente entre a matéria respectiva e a forma como este campo ou curvatura espaço-tempo se acham distribuídos à sua volta.

A inércia surge da reação de oposição do campo gravitacional, à força que tenta dissociá-lo da matéria que o detém.

Quanto mais intenso é o campo gravitacional maior é a massa associada, e quanto mais assimétrico estiver este campo em relação à sua massa, mais acelerada ela “se sentirá”.

Em todo corpo (partícula puntiforme) dito em repouso o seu campo gravitacional se acha distribuído esfericamente e de forma simétrica à sua volta.

Em todo corpo (partícula puntiforme) acelerado o seu campo gravitacional se acha distribuído de forma assimétrica à sua volta, no mesmo sentido e (achatado) devido a ação da força que o acelera.

O campo gravitacional de qualquer objeto (partícula puntiforme) situado na superfície terrestre (ou de qualquer corpo massivo) é atraído pelo campo gravitacional da terra, e por isso descentralizado com relação à posição do tal objeto, que deverá ser sustentado pela força que denuncia a sua massa gravitacional.

Quando um corpo (partícula puntiforme) é acelerado artificialmente, o seu campo também fica descentralizado com relação à sua massa, da mesma forma que quando sob a ação de outro campo gravitacional, devido à ação da força que agora o impulsiona, e denuncia sua massa inercial.

O único referencial que justifica o surgimento da inércia de um corpo é portanto o seu próprio campo gravitacional, e é este motivo que faz com que massa inercial e massa gravitacional sejam sempre coincidentes.

Logo, do ponto de vista inercial, um observador enclausurado num laboratório experimenta apenas duas situações distintas:

A) Em repouso (sem peso), e por isso livre da ação de forças externas.

Nesta situação, o campo de gravidade de cada objeto do laboratório se acha distribuído esfericamente e de forma simétrica em volta da massa respectiva.

Mas para um observador externo que enxerga o interior do laboratório, este se enquadra em qualquer uma das seguintes situações:

A1) Em repouso.

A2) Em movimento Retilíneo Uniforme.

A3) Em movimento Orbital (que depende necessariamente da influência de outro campo gravitacional específico).

A4) Subindo ou caindo num campo gravitacional.

Obs: Na verdade, A1 A2 A3 e A4 são situações idênticas.

B) Acelerado (com peso), e por isso pressionado contra uma das paredes do laboratório. Nesta situação o campo de cada objeto do laboratório se acha distribuído de forma assimétrica com relação à posição da sua massa respectiva. Para o observador externo, o laboratório pode agora se enquadrar em qualquer uma das seguintes situações:

B1) Pousado na superfície da terra (ou qualquer corpo relativamente massivo).

B2) Acelerado por uma força não gravitacional.

B3) De rotação em volta do seu próprio eixo, ou em volta de um eixo externo distante que está preso neste laboratório por um cabo. Esta condição pode ainda estar conjugada às situações B1 ou B2. Aqui o observador interno sempre consegue medir e identificar que ao menos parte do seu peso se deve à referida rotação do laboratório. A experiência do ”Balde de Newton” se enquadra nesta situação que justifica assim a forma parabolóide da superfície da água da tal experiência, e também a necessidade que Newton tinha, de relacionar este fenômeno com algum agente externo ao balde.

Embora o campo gravitacional de cada partícula da água do balde passe ileso pelas suas paredes, isto não o caracteriza como um referencial inercial absoluto, não contrariando portanto o Princípio de Relatividade.

Considerações finais:

Onde foi utilizado o termo campo gravitacional pode-se escrever curvatura espaço tempo e vice-versa, pois o único campo diretamente proporcional à massa, é o gravitacional.

As situações B1 e B2 são compreendidas pelo princípio de equivalência.

Quando um garoto gira um objeto preso na extremidade de um cordão, ele se enquadra na situação B3, e mesmo que não existisse mais nenhum outro referencial inercial (como as estrelas, por exemplo), o objeto continuaria girando da mesma forma em volta dele.

O movimento circular do objeto em volta do garoto, é totalmente diferente do movimento circular de um satélite em sua órbita, do ponto de vista da aceleração à qual ambos podem estar submetidos.

A assimetria entre a matéria (partícula puntiforme) e o seu campo gravitacional durante um choque de duas partículas, justifica o processo de transferência da energia de movimento entre elas.

A assimetria do campo em volta da matéria pode ser compreendida fazendo-se analogia com uma mola plana, espiral, hipoteticamente sem massa e infinita que é tracionada em seu centro por uma força no sentido radial do seu plano. A região central dela, faz o papel daquilo que denominamos matéria, o efeito mola, aquilo que chamamos de campo gravitacional, e a geometria da mola, aquilo que definimos como curvatura espaço tempo.

A matéria tem garantida portanto a plenitude da sua inércia, mesmo se conseguíssemos por hipótese, eliminar o universo à sua volta.

O princípio que estabelece que os mecanismos da inércia de cada objeto material dependem apenas da sua curvatura espaço-tempo, sugere como conseqüência um sacrifício da matéria: que deixe o status de causa para se limitar ao papel de mero efeito.

UM ERRO NA RELATIVIDADE

(este artigo ainda esta sendo editado)

As leis de conservação da energia entendem que todo objeto em repouso possui energia total igual a mc², que deve ser acrescida de energia cinética quando o sistema é colocado em movimento. É possível no entanto, contestar este raciocínio sem ferir o referido princípio, defendendo-se que a energia total da matéria é sempre constante e igual a mc², independentemente do seu estado de movimento, baseando-se num argumento que sugere que a energia cinética quando aparece, ela o faz em detrimento da energia de repouso que diminui consecutivamente, garantindo que a energia total permaneça constante e conservada em mc². Com base neste pensamento pode-se então afirmar que:

A Teoria da Relatividade erra quando afirma categoricamente que a massa ou inércia aumenta por ocasião do aumento da velocidade relativa, e que esse aumento tende a valor infinito quando a velocidade se aproxima da velocidade da luz. Esta afirmação está equivocada e colabora com os absurdos que este artigo pretende apontar e eliminar devidamente.

A primeira incoerência aparece quando constatamos que fica impossível atingir a velocidade da luz, mesmo que para isso transformemos toda a massa do universo em energia para acelerarmos uma única e insignificante partícula. O paradoxo não está na dificuldade de se alcançar a velocidade da luz, nem na impotência da energia de impulsão, mas no aspecto puramente relativo, primordial e objetivo da teoria, porque ao consumirmos o universo que é a única referência, a partícula em tal condição, hipotética e extrema, sequer poderá se “dizer” em movimento, devido à falta do referencial que para acelerá-la, foi consumido em favor da sua (agora) duvidosa velocidade.

A segunda incoerência se deve ao fato da teoria defender aumento de inércia, mas não concordar com aumento de gravidade, porque massa inercial e massa gravitacional sempre foram grandezas físicas inseparáveis e coincidentes para um mesmo objeto, independentemente do tipo de movimento da massa em questão, e ainda que este aumento fosse apenas do ponto de vista relativo. Mesmo assim que significado teria um aumento gravitacional, que poderia assumir valor infinito nas proximidades da velocidade da luz? Quando se fala de aumento de inércia, estamos admitindo implicitamente aumento da massa inercial e conseqüentemente aumento da massa gravitacional.

A terceira incoerência decorre da primeira e fere o princípio de conservação da energia, criado pelo ilustre Lavoisier, que certamente ficaria horrorizado com a possibilidade do universo ser convertido inutilmente numa única e imóvel partícula, devido à tranferência de energia de repouso daquele, para garantir a energia cinética desta.

Para se corrigir estas distorções, daremos nova interpretação à impossibilidade de se alcançar a velocidade da luz, admitindo que o lastro que permite melhor visualização do problema, está apoiado na atuação das interações físicas entre partícula e referencial, pois são elas as verdadeiras responsáveis pelo (desde já) aparente aumento de inércia produzido pelo movimento relativo. As interações físicas devem ser compreendidas como sendo o conjunto dos mais diferentes aspectos e propriedades físicas da matéria através do qual os objetos se influenciam, se “expressam” e se fazem presentes.

É oportuno observar que a afirmação “aumento de inércia" traz consigo um indesejável aspecto de aumento de consistência, que se opõe frontalmente com a idéia de perda de contato ou de interação física, que aqui será desenvolvida e irá justificar plenamente a sensação de impotência que sentimos quando tentamos nos aproximar da velocidade da luz. De outra forma, diremos que com o aumento da velocidade relativa, os objetos ao invés de ficarem mais pesados, mais consistentes, mais presentes, e com isso mais inertes, eles ficarão mais transparentes, mais irreais, mais etéreos, mais alheios, dificultando assim cada vez mais qualquer tipo de interação física com seus referenciais, que “sentirão” dificuldade cada vez maior de trocar energia com algo que está se “sublimando”. É como se tentássemos inutilmente empurrar fantasmas; Seriam os fantasmas excessivamente pesados, ou suficientemente transparentes? Contrários a se afirmar que toda a energia fornecida pelo referencial será sempre insuficiente, defenderemos que esta energia oferecida passa a ser ignorada pela partícula devido ao movimento relativo.

No movimento harmônico simples ocorre um fenômeno que serve de analogia, por se encaixar perfeitamente como modelo do aspecto matemático que envolve ambas as situações, pois a energia total de um sistema em MHS é igual a soma da energia cinética máxima com a energia potencial mínima, ou pode ser ainda a soma da energia cinética mínima com a energia potencial máxima, ou simplesmente a soma da energia cinética com a energia potencial, conforme segue:

EN. TOTAL = EN. POT. + EN. CIN. = ½ k x²_máx. = ½ m v²_máx.

É importante destacar que no MHS a energia total é uma constante e que as energias cinética e potencial são portanto complementares, o que significa dizer que o aumento de uma delas implica necessariamente na redução da outra. Analogamente, sugerimos que o mesmo aconteça com a energia total dos corpos em movimento relativo, que deverá ser sempre igual a mc² e obtida a partir da soma da energia de repouso (que de agora em diante será chamada de energia de interação), com o seu par complementar que é a energia cinética. Sendo assim a energia total de um corpo (em repouso ou em movimento) será sempre uma constante de valor igual a mc², resultado da soma do par complementar: energia de interação (en. de repouso) + energia cinética. Através do aumento da velocidade a energia de interação (em repouso = mc²) vai se transformando em energia cinética e como num pêndulo, esta energia pode retornar transformando-se novamente em energia de interação quando a velocidade diminui.

EN. TOTAL = EN. DE INTER. (repouso) + EN. CINÉTICA = mc²

Enquanto a energia de interação pode variar de mc² para praticamente zero devido ao aumento de velocidade, a energia cinética varia automática e respectivamente de zero (em repouso) para um valor máximo apenas próximo de mc², porque é sabido que nenhum objeto alcança a velocidade da luz (veja a curva G 2).

O cálculo da variação da energia de interação e da energia cinética deverá ser feito usando o mesmo critério e fator de correção (Transformações de Lorentz) que determinam a variação dos comprimentos relativos.

Este artigo está incompleto, e em fase de conclusão.

foi revisado em 05/03/2005)

LUZ PARA AS ONDAS GRAVITACIONAIS

As tão procuradas ondas gravitacionais podem estar ao alcance dos nossos olhos, sem contudo nos darmos conta deste fato. Suponho (infelizmente) que a velocidade atribuída à interação gravitacional (*) seja a velocidade c, e por isso coincidente com a velocidade da luz. Se assim o for, esta "coincidência que mais parece um propósito, ocorre noutras circunstâncias, que aproximam e assemelham ainda mais a natureza das propriedades físicas da gravidade com vários aspectos apresentados pelas ondas luminosas.

Não só a velocidade de interação nos dois casos seria a mesma como também ambas tem o atributo praticamente exclusivo de permear e transitar pelo vácuo sem qualquer restrição. Outro aspecto coincidente destas duas grandezas físicas é que ambas variam de intensidade de forma inversamente proporcional ao quadrado da distância e têem alcance que tende a infinito.

Desde o século passado tem-se procurado um meio luminífero capaz de transportar a luz, porque ainda hoje é paradoxal adimitir um fenômeno ondulatório que dispense um meio que comporte sua propagação. É curioso que atualmente se faça empenho parecido mas no sentido inverso para se detectar uma onda (transportada por um hipotético graviton), que se propagaria pelo campo gravitacional, porque também neste caso parece paradoxal e irônico, a existência de um campo que clame veementemente pela adoção de uma única onda que nunca se revela. Se a luz é uma onda órfã de meio de propagação, e a gravidade um meio de propagação ainda destituído de uma onda, então a aproximação destes dois fenômenos complementares promete casamento harmonioso e indissolúvel.

Porém, o melhor argumento a favor desta união, está no Princípio de Relatividade Restrita, cujo segundo postulado exige que a luz tenha velocidade C, que independa das condições de movimento da fonte que a emite. Como este postulado não se preocupa com os outros aspectos ou atributos físicos apresentados pela onda luminosa conclui-se que qualquer fenômeno ondulatório (onda gravitacional por exemplo) que venha desenvolver essa mesma velocidade, ele o fará de forma independente da fonte que o emite, para satisfazer assim plenamente o raciocínio que exige tal comportamento para o fenômeno luminoso. Se na época foi difícil admitir esse comportamento para a luz , somos obrigados agora a passar pela mesma situação embaraçosa, que se complica, ainda mais se considerarmos que ; se o éter luminoso foi deixado de lado por exigir certas propriedades " especiais ", então, o que nos permite pensar que encontramos na gravidade as condições adequadas para o transporte de uma onda que também viaja à velocidade C ?

• Porque não permitimos ao éter (no passado) as mesmas regalias concedidas à gravidade (no presente) ?

• Afinal, se não for C , qual será a velocidade da onda gravitacional (*) ?

• Que efeito teríamos se a gravidade ondulasse numa freqüência do espectro luminoso ?

• Deveria a onda gravitacional ser quantificada da mesma forma que a luz ?

• As ondas gravitacionais podem ser polarizadas ?

Parece desnecessário que a natureza necessite conviver com esta duplicata redundante . Onda luminosa e onda gravitacional são a mesma coisa.

As ondas gravitacionais estão literalmente ao alcance de nossos olhos ; Basta abrí-los !

(*) Eu publiquei este artigo pela primeira vez, no início de 2001, no site português www. nonio.com. Apenas em 9 de janeiro de 2003 foi que lí pela primeira vez na Folha de São Paulo que um dupla de cientistas americanos confirmaram que a velocidade de propagação da força gravitacional é idêntica à velocidade da luz.

Tabela Decádica Básica

Esta tabela foi criada em 1982, a partir de um discador decádico de linha telefônica que eu analisava por apresentar um defeito incomum, e que me arrebatou os pensamentos e proporcionou este resultado. Existe uma tabela muito parecida com esta, que só conhecí alguns anos mais tarde, cuja diferença está no fato de que nela muitos números são apresentados na forma de dezenas seguindo e segundo a tabuada. Esta é simplificada e tem zeros em toda a borda o que a torna mais interessante e simétrica que a outra. A minha vontade foi inutilmente por muito tempo utilizá-la para conseguir uma lei de formação para os números primos.

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0

0 3 6 9 2 5 8 1 4 7 0

0 4 8 2 6 0 4 8 2 6 0

0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0

0 6 2 8 4 0 6 2 8 4 0

0 7 4 1 8 5 2 9 6 3 0

0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0

0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Desvendando a Inércia

Eu penso que a energia necessária para se criar um campo gravitacional equivalente ao campo terrestre, seja igual à mc² ( m igual a massa da terra), e portanto, que a matéria é constituída única e exclusivamente de campos, e que estes se acham implícitos no campo gravitacional como subconjuntos dele e apenas caracterizados ou camuflados com diferentes aspectos. De outra forma: a energia total da matéria sempre coincide em valor com a energia do seu campo gravitacional, independentemente da presença ou da intensidade de qualquer outra espécie de campo contido nela. É muito importante observar também que o único campo diretamente proporcional à massa é o campo gravitacional, e este fato em sí é o maior argumento a favor desta conclusão.

Este pode ser um bom "princípio" para uma teoria de unificação dos campos, e um excelente argumento que aqui está sendo tomado como recurso para o desenvolvimento de uma teoria que permite investigar e desvendar os segredos da inércia até agora tão bem guardados.

Um segundo princípio aqui sugerido, postula que a inércia de um corpo se deve apenas e tão somente à variação na relação de posição existente entre um corpo e o seu próprio campo gravitacional, ainda que considerando que corpo e campo são (pelo primeiro princípio) uma mesma entidade física.

Para entender a inércia precisamos perceber que quando se altera as condições de "repouso" de uma partícula, altera-se com isto a sua posição com relação ao seu próprio campo gravitacional distribuído à sua volta. Este, tenta imediatamente não se dissociar dela, e esta tentativa de correção precisa de um tempo mínimo para ser cumprida em todos os pontos de atuação do campo de gravidade, por mais próximos ou distantes que eles possam se encontrar do ponto de contato com a partícula em questão. Este ajuste se faz através de uma onda de correção (esférica e concêntrica com a posição da partícula) que parte da região de contato, e se espalha radialmente e à velocidade c, para todos os locais, até os situados infinitamente distantes do ponto de contato porém em regiões onde campo ainda atua.

A energia total contida nesta onda de correção se equivale à inércia ou à resistencia imposta pela matéria quando tentamos alterar sua condição de repouso ou velocidade, e o período desta ondulação é diretamente proporcional ao tempo de atuação da fôrça sobre a massa respectiva.

Se a inércia depende então apenas da variação de posição entre a matéria e o seu próprio campo de gravidade, pode se concluir que este "princípio" justifica plenamente a origem da até então intrigante coincidência entre massa inercial e massa gravitacional, e também nos permite prever que uma partícula tem garantida a plenitude da sua inércia, mesmo se conseguissemos hipoteticamente eliminar o universo à sua volta.