Variáveis Escondidas e a Termodinâmica

Enviado por Alberto Mesquita Filho

1. Resumo
2. Introdução
3. As transformações naturais
4. Discussão e conclusões
5. Referências bibliográficas

Uma teoria representacional para a entropia é apresentada, relacionando o aumento da entropia do universo à produção de entropinos (= neutrinos?), e a estabilidade dos sistemas em equilíbrio termodinâmico ao caráter elástico das colisões moleculares em tais condições.

Abstract. A representational approach to entropy: A new approach to entropy is presented, reporting their universe increase to entropin (= neutrin?) productions, and the equilibrium systems stability"s to the elastic character of molecular collisions.

Dentre as inúmeras maneiras de se enunciar o primeiro princípio da termodinâmica, destaca-se a seguinte:

////////Se um sistema é sujeito a uma transformação cíclica, o trabalho W produzido nas vizinhanças é igual ao calor Q extraído das vizinhanças, ou seja,

A igualdade (1) nos induz a caracterizar uma propriedade de estado X cuja diferencial dX é definida por:

Os tratados de termodinâmica, via de regra, identificam X com E (E de energia), chamando esta propriedade E por energia interna. Os mais precavidos chegam a afirmar que não há nada que nos garanta ser E a mesma propriedade energia definida em mecânica. Com efeito, e conforme afirma Mário Bunge (1974), a termodinâmica é o paradigma da teoria fenomenológica, não se preocupando em descrever fenômenos de calor, mas propriedades muito gerais e leis, com a ajuda de construtos de alto nível tais como energia E e entropia S. Conseqüentemente, e para ser coerente consigo mesma, ela não deve penetrar em terrenos representacionais.

Esta é a característica que a torna uma teoria de baixo risco e um dos fatores que convenceram Einstein a declarar ser a termodinâmica clássica a única teoria física de conteúdo universal que, dentro da estrutura da aplicabilidade dos seus conceitos básicos, jamais será derrubada. O que evidentemente não significa dizer que jamais será explicada.

Ao identificarmos X com E, assumindo ser E a mesma energia estudada em mecânica, evoluímos do fenomenologismo ao representacionismo, evolução que, conforme Bunge (op. cit.), representa o fim último da teorização. A bem da verdade, esta evolução não se dá sem riscos, valendo a pena meditarmos sobre a opinião de Mário Schenberg (1984) a respeito de duas das mais discutidas teorias representacionais que tentaram substituir a termodinâmica:

Há uma coisa sobre a qual a mecânica quântica não lançou luz alguma: o segundo princípio da termodinâmica. Este continua tão misterioso quanto antes. A lei de crescimento da entropia não pode ser até agora deduzida nem pela mecânica estatística clássica, nem pela mecânica estatística quântica. Há, aí, alguma coisa de fundamental que ainda não compreendemos. Quando uma coisa começa a se complicar muito, é sinal de que é preciso simplificá-la.

Um dos temas que polemizou a física dos anos 30 foi o da existência ou não das variáveis escondidas ¾ VE"s ¾ da física quântica. Uma revisão que trata do assunto foi publicada recentemente por Brown (1983), em CiênciaHoje. O questionamento levantado por Einstein, e combatido veementemente por Bohr, até hoje não foi solucionado. A maioria dos físicos optou pelo instrumentalismo de Bohr, fortalecidos que estavam pela demonstração, por Von Newmann, de um teorema a provar matematicamente a inexistência das VE"s. Nem bem Von Newmann publicou seu trabalho, começaram a surgir comprovações experimentais de uma infinidade de VE"s, num número jamais sonhado por Einstein. Merecem destaque o nêutron, o neutrino e a antimatéria.

Epistemologicamente podemos dizer que a inocuidade ou inoperância do teorema de Von Newmann pouco ou nada ajudou o posicionamento de Einstein frente a Bohr. Com efeito, serviu simplesmente para fortalecer a idéia de possuirmos uma ciência aberta, em oposição aos critérios de utilidade defendidos pelos instrumentalistas adeptos de Bohr.

Poucos se deram conta do real motivo do duelo entre Einstein e Bohr. Na realidade, julgava o primeiro que os alicerces em que se apoiava a mecânica quântica estavam condenados, necessitando de reparação urgente. E Bohr, como grande teorizador que era, sabia que, com raríssimas exceções, não se mexe nos princípios de uma teoria representacional, pois que, por menor que seja o remendo, não se consegue evitar a descaracterização total da mesma. Sem dúvida alguma, tanto Einstein quanto Bohr sabiam que nenhuma das VE"s recém-descobertas e tão profusamente comentadas, enriqueciam ou abalavam seus argumentos.