Efeito Quálico

Efeito Quálico

Qualion é um robot que tem uma incrível qualidade: é capaz de mudar de tamanho ao seu bel prazer. Mas Qualion tem um problema: caminha forma estranha. Para avançar, dá um passo para o lado esquerdo e outro para a frente.



Pedimos para Qualion demonstrar suas peculiaridades no quadrado abaixo:



Esse é um quadrado de 1 metro por um metro. Logo, um quadrado de um metro quadrado.


Qualion ajustou seu tamanho para fazer o trajeto desde o canto superior direito do quadrado ao canto inferior esquerdo em quatro passadas:



O Robot fez o trajeto em dois metros.



Nesse novo trajeto, Qualion diminui seu tamanho pela metade, precisou dar 8 passadas para chegar ao destino. Mas o trajeto do Robot continua sendo de dois metros.



Qualion diminui de tamanho novamente. Agora precisa de dezesseis passadas para chegar ao destino.




Ao reduzir de tamanho mais uma vez, Qualion gasta 32 passadas para chegar ao destino. Mas a soma das passadas continua dando 2 metros.



Nesse último exemplo, Qualion precisa de 64 passadas para chegar ao destino. Seu trajeto total ainda é de 2 metros.

Mas, comparando o primeiro trajeto ao último, percebemos que o primeiro tem a qualidade de uma escada e o último assemelha-se a uma rampa.

Se Qualion teimar em continuar diminuindo de tamanho, vai chegar a hora que seu trajeto será praticamente a uma reta:



Quem ver o caminho de Qualion vai jurar que o Robot fez um trajeto de 1,414 metros. Mas Qualion tem certeza que continuará fazendo um percurso de 2 metros de distância.

Legal!
Não conhecia.
Interessante!
Fiquei pensando se o campo eletromagnético não reage assim também, pois se o deslocamento do campo elétrico é num sentido e o magnético sempre a 90 graus e estes se revesam mutuamente, então isto faz da trajetória do fóton uma sequência de degraus que imita uma uma reta. Daí a distância percorrida pelo fóton, e também a sua velocidade seriam portanto 41,42% (raiz de 2) maiores do que são.

Obrigado, Bosco!

Fico a pensar se esta partícula avançar em "passos ortogonais" de um comprimento de Planck por vez.

Quem estaria certa:
A física ou a matemática?

Já que o fóton transmite energia diretamente proporcional à sua frequência, então a sua oscilação ocorre, enquanto se desloca.

Esta ideia está por detrás de todas as teorias de espaço-tempo discreto. A ideia é que isso é o que toda a matéria faz.

A situação limite é de facto raiz de dois. Uma das ideias interessantes é que isto explica porque é que a física quântica é destruída no comprimento de Planck. Actualmente a teoria com maiores hipoteses de ser uma Teoria de Tudo juntamente com a das cordas, é uma teoria que discretiza o espaço-tempo. Foi provado que recria tanto a gravidade como a mecânica quântica.

Gauss escreveu:Esta ideia está por detrás de todas as teorias de espaço-tempo discreto. A ideia é que isso é o que toda a matéria faz.

A situação limite é de facto raiz de dois. Uma das ideias interessantes é que isto explica porque é que a física quântica é destruída no comprimento de Planck. Actualmente a teoria com maiores hipoteses de ser uma Teoria de Tudo juntamente com a das cordas, é uma teoria que discretiza o espaço-tempo. Foi provado que recria tanto a gravidade como a mecânica quântica.

Muito obrigado, Gauss!
Sua associação com nosso pueril exemplo aos desafios da física moderna, dá o que pensar ...
No entanto, a teoria das cordas está a perder credibilidade entre vários cientistas...

Qualion, esta estranha e simpática criatura reserva mais algumas surpresas aos seus observadores.

Qualion é um robot esperto, sabe que quando reduz de tamanho, precisa reduzir sua massa também. Se assim não o fizesse, aumentaria sua pressão no tabuleiro, a ponto de perfurá-lo.

Outro ponto interessante, é que a cada redução de massa e volume, Qualion perde inércia e, tal como uma formiga ou pulga, seus movimentos tornam-se mais agéis.

Se alguém perguntar para Qualion qual é a menor distância entre dois pontos, o Robot responderá sem vacilar:

- A menor distância entre dois pontos é um zig-zag.

Dos comentários do colega Paulo Rocha (forum de física do IFUFF) sobre fractais, lembramo-nos das pesquisas de Camen Prado, física da USP, que descobriu um sutil relacionamento com os fractais, movimento browniano e a teoria do caos.

Quando Qualion fica do tamanho de um pólen, ao realizar a trajetória no tabuleiro, dará a impressão ao observador que está realizando um "movimento browniano" simplificado.

Quando Qualion diminui ao tamanho de uma partícula atômica, a coisa se complica.

Deem uma olhada no gráfico abaixo:



Enquanto em todas as observações anteriores foi possível ver a trajetória de Qualion pelo topo do tabuleiro, agora temos dois observadores em situações desfavoráveis.

Nesse grau de miniaturização, Qualion sabe que não tem como ver a luz e resolve caminhar na horizontal orientando-se pelo campo elétrico e andar na vertical orientando-se pelo campo magnético.

Qualion sabe que pode fazer isso pois esses campos são ortogonais. Seus movimentos tornaram-se extremamente ágeis e agora o Robot caminha no limite de velocidade permitido para uma partícula.

Ambos observadores chegarão a mesma conclusão: Qualion assume níveis energéticos cada vez maiores; fica parado num certo ponto durante certo tempo, depois desaparece e aparece num outro "nível" mais alto.

Porém se os observadores pudessem marcar o tempo de cada evento e compararem os resultados de suas observações chegarão a conclusão que quando Qualion está parado para um, está em movimento para o outro, e vice-versa.

Nos tempos que correm, só acredita na teoria das cordas quem não é físico. Uma teoria que falhou em prever, criar modelos e ligar a teoria à realidade em 40 anos de existência. Não é física se não passa de uma gigantesca demonstração não mensurável.

Gauss escreveu:Esta ideia está por detrás de todas as teorias de espaço-tempo discreto. A ideia é que isso é o que toda a matéria faz.

A situação limite é de facto raiz de dois. Uma das ideias interessantes é que isto explica porque é que a física quântica é destruída no comprimento de Planck. Actualmente a teoria com maiores hipoteses de ser uma Teoria de Tudo juntamente com a das cordas, é uma teoria que discretiza o espaço-tempo. Foi provado que recria tanto a gravidade como a mecânica quântica.

Obrigado Gauss!

Para mim. uma novidade. Não fazia ideia disto.

Bosco escreveu:

Gauss escreveu:Esta ideia está por detrás de todas as teorias de espaço-tempo discreto. A ideia é que isso é o que toda a matéria faz.

A situação limite é de facto raiz de dois. Uma das ideias interessantes é que isto explica porque é que a física quântica é destruída no comprimento de Planck. Actualmente a teoria com maiores hipoteses de ser uma Teoria de Tudo juntamente com a das cordas, é uma teoria que discretiza o espaço-tempo. Foi provado que recria tanto a gravidade como a mecânica quântica.

Obrigado Gauss!

Para mim. uma novidade. Não fazia ideia disto.

Se o comprimento de Plank compor os dois lados de cada quadradinho da trajetória de Qualion, isto é: os catetos, não haverá nenhum conflito conceitual, pois a hipotenusa que representa a resultante do movimento de Qualion será maior que o comprimento de Plank. Desde que o comprimento de Plank seja fracionável!

Mas, se o comprimento de Plank for a hipotenusa, teremos catetos menores que o comprimento de Plank! Isso é impossível.

Quanto à "discretização do espaço-tempo", isso determinará a liquidação da Teoria Geral da Relatividade, pois não?

Jonas, onde você buscou esta ideia do Qualion?

Bosco escreveu:Jonas, onde você buscou esta ideia do Qualion?

Como sempre, amigo Bosco, mais uma provocação...

Filosoficamente, as coisas são definidas pela qualidade e pela quantidade.
O efeito quântico define quantidade, não qualidade.
No meu entendimento "qualidade" é uma propriedade mais próxima da física do que da matemática.
Mas esta é a parte da "brincadeira".

Por necessidade profissional, estudei circuitos de conversão analógica-digital e vice-versa.

À grosso modo, o que define a "qualidade" de um circuito analógico é o ruído de fundo (um fenômeno quântico). Quanto menor o ruído, menor é a incerteza na medição e processamento de sinais analógicos.

No domínio digital, o que define a qualidade da captura (análise) e síntese (produção) de sinais analógicos são a taxa de amostragem e a resolução (número de bits) desses circuitos.

Circuitos analógicos, livres de ruído e distorções, e circuitos digitais de resolução infinita se igualam no resultado final.

Não determina o fim da RG porque ela é prevista no limite contínuo.

Gauss escreveu:Não determina o fim da RG porque ela é prevista no limite contínuo.

Grato, Gauss!

Esse limite contínuo é inerente ao macrocosmos ou vale também para o microcosmos?

Jonas não compreendi ainda o que levou você a comparar deslocamentos na diagonal , com deslocamentos ortogonais, conforme as figuras quadriculadas acima.

Achei interessante também a ideia dos dois observadores "opostos".

Conforme você Jonas observou, talvez o campo eletromagnético não permita ser observado integralmente, ou seja; quando se observa o campo elétrico, não se consegue ver campo magnético e vice-versa.
O campo eletromagnético por ser uma composição de campos ortogonais, talvez não permita ser visto por um observador que se coloque em posição não ortogonal em relação a estes dois campos da interação.
Portanto o fóton em sua trajetória executa um movimento Browniano numa única direção, e cada passo que ele dá é o comprimento da onda que ele representa, e que possui consequentemente a quantidade de energia (quanta) que pode ser cedida.
Não sei se é assim que funciona mas daqui por diante enxergarei a luz com outros olhos.

Obrigado, Bosco!

Quando comecei a elaborar essa historinha,  sabia que um átomo não pode ser visto por ser menor que o comprimento de onda da luz.

Além disso, a explicação de "salto quântico" nunca me satisfez.

Quiz trazer esse problema para uma escala macroscópica, de modo a provocar àqueles que tem uma visão mais aprofundada sobre o assunto.

Não entendo como Qualion pode ser comparado a um fóton, pois esta partícula, embora gerada em saltos quânticos, não pode ser desviada por campos elétricos ou magnéticos.
Até onde sei, fótons somente podem ser defletidos por espelhos.

O limite é tomado em toda a física moderna actual.

O fotão que é reflectido é diferente do emitido no espelho. O que acontece é que o material do espelho absorve o fotão excita os átomos que emitem de volta outro.

Jonas, pode-se dizer que o Qualion é sua criação?
Ao invés de considerar a diagonal do quadrado, poderias considerar também, apenas por especulação, a diagonal do cubo.
Aí entraria um terceiro campo. O gravitacional? Seria ótimo.
Neste caso a base é a raiz de 3, cujo valor é 1,732, ou seja; neste caso o ziz zag do fóton percorreria uma distância 73,2% maior, num mesmo tempo.

Bosco escreveu:Jonas, pode-se dizer que o Qualion é sua criação?
Ao invés de considerar a diagonal do quadrado, poderias considerar também, apenas por especulação, a diagonal do cubo.
Aí entraria um terceiro campo. O gravitacional? Seria ótimo.
Neste caso a base é a raiz de 3, cujo valor é 1,732, ou seja; neste caso o ziz zag do fóton percorreria uma distância 73,2% maior, num mesmo tempo.

Oi, Bosco!

O nome Qualion pertence a uma empresa de tecnologia americana.
O nome robozinho Qualion aparece a primeira vez no fórum de física PIR2, quando apresentei esse problema naquela página. Lá se vão dois anos...

Deixo à disposição de sua vontade em levar esse trabalho adiante.
Achei interessante você considerar uma segunda diagonal, no momento em que se admite cubos em vez de quadrados num tabuleiro. Seria fantástico se o "lugar geométrico" da gravidade fosse exatamente esse.

Gauss escreveu:O limite é tomado em toda a física moderna actual.

O fotão que é reflectido é diferente do emitido no espelho. O que acontece é que o material do espelho absorve o fotão excita os átomos que emitem de volta outro.

Obrigado, Gauss!

Isso me fez lembrar do efeito "pipeline" (tubo de água): o elétron que entra num condutor não é exatamente o mesmo que sai na outra extremidade. A velocidade do elétron é extremamente lenta; a formação do campo no condutor acontece na velocidade da luz