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quinta-feira, 27 de janeiro de 2011

A electricidade e a luz...

É bem conhecida a afirmação de Einstein que estabeleceu como dogma na sua teoria:
- nada se propaga mais rapidamente do que à velocidade da luz (no vácuo).

Haveria pouca evidência experimental relevante da sua teoria, mas a aceitação foi quase absoluta em termos da comunidade científica, em pouco tempo. Sem razão aparente, todos aceitavam um máximo de velocidade, como se tal fosse natural, e nunca se tivesse falado em nada mais rápido...

Não é bem assim. Fomos encontrar, num artigo de 1866 do Intelectual Observer, a seguinte tabela:
O que é surpreendente, é haver uma tabela com valores praticamente correctos para todas as velocidades, e aparecer uma velocidade superior à velocidade da luz... a "velocidade da electricidade":
464 000 Km/s.
Ora tem sido bastante desacreditada a velocidade da electricidade, dizendo-se que os "electrões são lentos" , e só que por efeito dominó, o resultado da velocidade será maior. Desconheço a base destes valores apresentados, nem tão pouco que experiências foram feitas para a medição, e sob que condições (por exemplo, se seria um valor máximo, ou médio...).
A actual pesquisa na internet não deu em nada... é como se tal coisa não tivesse sido nunca considerada.

Ao longo dos anos, manteve-se esta ideia da electricidade ser muito mais lenta que a luz, apesar de ser quase uma constatação prática sermos presenteados com velocidades altíssimas. Ninguém se lembra de ter um delay na resposta quando efectuava um telefonema para a Califórnia ou para a Austrália... e falamos de cabos não ideais, em condições de passagem por vários circuitos.

Porém, estas coisas vão mudando com os tempos...
e encontramos um artigo na Scientific American (18 Junho 2010):
Faster-than-light electric currents could explain pulsars

Acho que a introdução do artigo diz tudo:
Claiming that something can move faster than light is a good conversation-stopper in physics. People edge away from you in cocktail parties; friends never return phone calls. You just don't mess with Albert Einstein.
Não se trata exactamente do mesmo assunto... mas não é de deixar ficar surpreendido.
  • Primeiro, porque houve uma pretensa medição correcta acima da velocidade da luz.
  • Segundo, porque o dogma de Einstein acabou definitivamente com essas considerações.
  • Terceiro, porque apesar de evidências que tornam difícil continuar a aceitar o dogma de Einstein, as novas experiências que se vão realizando começam a desafiar o silêncio... e o politicamente correcto pode começar a estalar o verniz académico.
[Adição em 28/01/2011, a propósito do comentário de JM-CH]
Quando se assume a propagação de uma partícula, pois o fotão é aquele que temos como partícula elementar mais veloz... No entanto aqui não se trata de supor isso!
Como no caso do pêndulo de Newton:
A velocidade de propagação do sinal entre as 3 bolas estáticas, parece instantânea, pois é muito superior à velocidade do movimento da bola que embate. Essa é uma velocidade de propagação interna, que neste caso se propaga enquanto onda de choque à velocidade do som.
Da mesma forma, é diferente assumir-se a velocidade do fotão (que se move), relativamente ao sinal electrónico transmitido pelos electrões na camada superior dos átomos metálicos... e este poderá ser mais rápido. Tal como no pêndulo, o último electrão sai, quase instantâneamente... tudo depende da propagação do sinal, do choque, a nível intra-atómico. Estas considerações não fazem parte das teorias físicas estocásticas habituais a nível intra-atómico, pois aí o conceito de partícula é meramente estatístico.

2 comentários:

  1. Olá,

    Tabelas há muitas, a velocidade de propagação da electricidade mais rápida que a da luz? Parece-me algo muito redutor. Formas de electricidades e luzes há muitas também, propagam-se de maneiras diferentes segundo os seus usos finais, podem ter velocidade diferentes como forças diferentes segundo o meio de transporte que utilizam. As transmissões de sinais reconvertidos em áudio são aparentemente mais rápidas em alguns casos que a luz se utilizarem feixes repetido por satélites geoestacionários, menos volumosos que os de vídeo o som chega primeiro que a imagem, mas é tudo muito relativo ao uso que se dá aos electrões, sim deviam haver outras tabelas mais adequadas aos usos actuais que se faz da electricidade, num cabo eléctrico de telefone clássico baixa tensão enviam-se ao mesmo tempo modelações diferentes de sinais eléctricos para telefone/áudio, internet, vídeo etc., a pergunta que fica no fim é qual é mais rápido? o electrão ou o fotão ?

    O uso de cabos de fibra óptica será generalizado brevemente, mas não por uma questão de rapidez, mas por razões economicistas, é uma questão civilizacional, passamos da era dos metais à do plástico misturado com luz.

    Outras partículas atómicas poderão ser bem mais rápidas, e permitam a comunicação inter galáctica, mas estamos a sair das cavernas em todo este dominio.

    Sim a "electricidade" poderá ser mais rápida que a "luz" se nos permitir de abrir túneis de lagarta através do Cosmos.

    Mas voltaremos no futuro próximo a explorar os metais e as rochas como meio de armazenar informações, pois a luz esvanece-se e não tem concentração suficiente de partículas para armazenar a história da humanidade.

    Há quem diga que certos diamantes têm lá muita coisa escrita à espera de quem os saiba e possa ler, já foi experimentado cientificamente que se pode fazer.

    É tudo muito relativo... "Os domínios do mistério prometem as mais belas experiências" - Einstein.

    Cumprimentos,
    José Manuel CH-GE

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  2. You just don't mess with Einstein...

    Não faço ideia de qual a experiência que levou aquele valor. Não me parece ter sido muito diferente da que levou ao valor da luz.
    A velocidade da luz também não é sempre a mesma:
    - na água é 25% mais lenta
    - no vidro é 33% mais lenta
    - no diamante é 60% mais lenta

    A experiência pode ter tido a ver com o telégrafo...
    Nas equações electromagnéticas entra a velocidade... nas equações electroestáticas não.
    Tal como na termodinâmica ou na gravidade... não se assume nenhuma velocidade de propagação - é suposto ser instantâneo.

    Foi introduzida a dualidade onda/partícula. Como não há éter, o fotão é partícula, viaja.
    O electrão não... transmite sinal ao vizinho, como num dominó a nível atómico. Ou seja, como na
    Newton's cradle
    É aí evidente que a transmissão entre as bolas paradas tem velocidade superior à das bolas em movimento. Só o sinal é transmitido, enquanto onda de choque, à velocidade do som.

    É claro que se tiver restrições na largura do fio, etc... pois a velocidade da propagação electrónica não será tão rápida.
    Aquilo que eu acho é que a velocidade entre electrões está ao nível de propagação de sinal atómico. E sobre isso sabe-se pouco... porque os modelos sempre assumiram uma física distinta.

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