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O que a física diz sobre o vazio

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O vazio, segundo a física, não é o que nós consideramos como vazio. Quando pensamos no nada, pensamos em potes vazios, no espaço entre os dedos e coisas do tipo. No entanto, de acordo com a ciência, o nada compõe a maior parte do corpo, é capaz de destruir buracos negros e é o começo – e fim – do Universo. Então, veja quais são os três fatos sobre o vazio.

Você é feito de vazio

Segundo a ciência, seu corpo é, precisamente, 99,9999999999999% vazio puro. Isso não significa ar, visto que ar não é nada. Isso porque ar é nitrogênio, oxigênio e vapor d’água. O que estamos falando aqui é do vazio verdadeiro.

Imagine a ilustração clássica que aprendemos na escola do átomo, em que temos o núcleo, feito de prótons e nêutrons, rodeado de elétrons. Acontece que essa imagem não está tão próxima da realidade, já que os elétrons ficam bem mais longe do núcleo do que se imagina.

O hidrogênio, o mais simples dos átomos, é feito de um único próton rodeado por um elétron solitário. Assim, o raio de um átomo de hidrogênio, chamado constante de Bohr, é 5,3 · 10 elevado a oito negativo milímetro. Então, 0,000000053 mm. Isso é tão pequeno que nós, meros humanos, nem conseguimos imaginar como seria.

No entanto, basicamente, você iria precisar enfileirar 750 mil desses átomos para chegar na espessura de um fio de cabelo. Já o núcleo de um átomo de hidrogênio – o próton – é ainda maior: 8,4 · 10 elevado a 13 negativo milímetro. Portanto, se o núcleo tivesse o volume de uma cabeça de alfintete, o átomo seria do tamanho do Maracanã.

Sendo assim, seu corpo é feito justamente disso, milhões de Maracanãs vazios, cada um com um alfinete no centro. Já os elétrons são os torcedores, e, nesse caso, há um único torcedor na bancada. Então, se nós temos tanto vazio, como somos sólidos?

Você não é nada

Reprodução/Olhar Digital

Vale destacar que o elétron não é qualquer torcedor, sentado em uma das poltronas do estádio. Isso porque ele é mais como um ninja, que pode estar em qualquer cadeira, a qualquer momento.

O problema que a física quântica percebeu é que o ninja está em todos os lugares e em nenhum lugar ao mesmo tempo. “Falar em órbitas e regiões vazias é um resquício da visão clássica”, explica a astrofísica Adriana Mancini, da Associação Leibniz, na Alemanha. “O que há [na física quântica] é uma descrição matemática do estado físico de um sistema.”

Sendo assim, podemos afirmar que a função de onda ocupa continuamente todo o volume do átomo e uma função de onda não se sobrepõe a outra. Isso explica por que não podemos atravessar paredes.

Você é quase nada

Apenas uma fracção minúscula de segundo após o Big Bang, a temperatura do cosmos era por volta dos 10 (elevado a 32) graus Celsius – isso significa 32 zeros após o 10. Dessa forma, nesse momento da história, não existiam galáxias, visto que mal havia partículas que dariam origem aos átomos necessários para construir galáxias inteiras.

Nesse momento, existiam campos de energia, que mudavam de valor com uma alta frequência. Voltando à ideia de que é impossível calcular a posição de uma partícula, só a probabilidade de encontrá-la em diferentes lugares, vale ressaltar que as partículas também se comportam como ondas.

Um exemplo disso é que você está em campos eletromagnéticos, que fazem com que seu celular, sua TV e outras coisas funcionem. Esses campos são o “lado onda” dos fótons, que são as partículas microscópicas transmissoras da luz.

Campo de energia e partícula

Sendo assim, toda força fundamental da natureza possui duas entidades: um campo de energia e uma partícula associada a ele, sendo responsável por  gerar o campo. Fótons geram campos eletromagnéticos e o eletromagnetismo é uma das forças fundamentais. Outra força é a gravitação, que possui sua partícula: o gráviton.

Então, quando faz calor de 32 casas decimais, os campos de energia oscilam. Se fosse um gráfico, iria parecer um montanha-russa e, conforme o tempo passou, o Universo esfriou, diminuindo os picos e vales. Eventualmente, as oscilações suavizaram e passaram a tender a zero. Esse zero é o que chamamos de vácuo, ou vazio.

No entanto, um dos campos primordiais se estabilizou um pouco para cima no gráfico do Universo, o que significa que ele se manifesta o tempo todo. Este é o campo de Higgs, batizado em homenagem ao físico Peter Higgs, que previu sua existência.

Desse modo, o campo de Higgs interage com todas as partículas, incluindo os elétrons prótons e nêutrons que compõem seu corpo. Com isso, as partículas de seu corpo se arrastam por ele e esse esforço que você precisa fazer para se mover é o que chamamos de massa.

Então, se não fosse por essa propriedade interessante do vazio, você não teria massa. Por essa razão que o Bóson de Higgs, a partícula do campo de Higgs, foi apelidada de “partícula de Deus”.

Fonte: Superinteressante

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