A matéria é o que constitui o Universo, mas o que constitui a matéria? Esta pergunta há muito tempo é complicada para aqueles que pensam sobre ela – especialmente para os físicos, da qual também se coloca a energia como evidência.
Refletindo as tendências recentes da física, meu colega Jeffrey Eischen e eu descrevemos uma maneira atualizada de pensar sobre a matéria.
Propomos que a matéria não é feita de partículas ou ondas, como se pensava há muito tempo, mas – mais fundamentalmente – que a matéria é feita de fragmentos de energia.
De cinco para um
Os antigos gregos concebiam cinco blocos de construção da matéria – de baixo para cima: terra, água, ar, fogo e éter. Éter era a matéria que preenchia os céus e explicava a rotação das estrelas, observada do ponto de vista da Terra.
Esses foram os primeiros elementos básicos com os quais se poderia construir um mundo. Suas concepções dos elementos físicos não mudaram dramaticamente por quase 2.000 anos.
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Então, cerca de 300 anos atrás, Sir Isaac Newton introduziu a ideia de que toda matéria existe em pontos chamados partículas. Cento e cinquenta anos depois disso, James Clerk Maxwell introduziu a onda eletromagnética – a forma subjacente e muitas vezes invisível de magnetismo, eletricidade e luz.
A partícula serviu como o bloco de construção para a mecânica e a onda para o eletromagnetismo – e o público se estabeleceu na partícula e na onda como os dois blocos de construção da matéria. Juntas, as partículas e ondas tornaram-se os blocos de construção de todos os tipos de matéria.
Isso foi uma grande melhoria em relação aos cinco elementos dos gregos antigos, mas ainda era falho. Em uma famosa série de experimentos, conhecidos como experimentos de dupla fenda , a luz às vezes age como uma partícula e, outras vezes, como uma onda.
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E enquanto as teorias e matemática das ondas e partículas permitem que os cientistas façam previsões incrivelmente precisas sobre o Universo, as regras se quebram nas escalas maiores e menores.
Fluxo e fragmentos de energia
Nossa teoria começa com uma nova ideia fundamental – que a energia sempre “flui” através de regiões do espaço e do tempo.
Pense na energia como composta de linhas que preenchem uma região do espaço e do tempo, fluindo para dentro e para fora dessa região, nunca começando, nunca terminando e nunca se cruzando.
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Trabalhando a partir da ideia de um universo de linhas de energia fluindo, procuramos um único bloco de construção para a energia fluente. Se pudéssemos encontrar e definir tal coisa, esperávamos poder usá-la para fazer previsões precisas sobre o Universo nas escalas maior e menor.
Havia muitos blocos de construção para escolher matematicamente, mas buscamos um que tivesse as características tanto da partícula quanto da onda – concentrado como a partícula, mas também espalhado no espaço e no tempo como a onda.
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A resposta foi um bloco de construção que se parece com uma concentração de energia – como uma espécie de estrela – tendo a energia mais alta no centro, e que fica menor na distância do centro.
Traduzido e adaptado por equipe Saibamais
Fonte: ScienceAlert
