TEORIA QUÂNTICA
E AS VARIÁVEIS OCULTAS
A FÍSICA QUÂNTICA NASCEU DE ENGANOS INICIAIS DETERMINANTES
PARA A DESCONEXÃO DA TEORIA COM A REALIDADE ATÔMICA.
LUIZ CARLOS DE ALMEIDA
2012
Dedico este livro, às pessoas que buscam entender o Universo, àquelas que admitem
mudanças e, principalmente, àquelas que eu amo.
2
PREFÁCIO
Este estudo nasceu da minha crença na coerência de um Modelo Atômico em que os
fenômenos físicos pudessem ser entendidos e explicados dentro dos conceitos de realidade,
localidade e causalidade, com formulações matemáticas, sem recorrências a resoluções
empíricas e interpretações com bases físicas especulativas e por vezes fictícias.
Baseado nesta compreensão, ao tentar explicar as emissões espectrais do
hidrogênio, o resultado foi surpreendente, pois, acabei chegando às representações
matemáticas e físicas das fórmulas empíricas de Johann Balmer e Johannes Rydberg e a
partir destas determinações, muitas outras foram possíveis de serem visualizadas, sem o
impedimento do entendimento vigente, já que para ocorrer os resultados encontrados, o
próprio Modelo Atômico Padrão teria que estar incorreto. Desta forma, acabei
compreendendo, que na Teoria Atômica atual há erros interpretativos e matemáticos
iniciais que influenciaram e, ainda, influenciam a nossa compreensão do átomo ao
Universo.
3
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO.
08
2. TEORIA ATÔMICA.
2.1. História breve.
09
3. CONSIDERAÇÕES INCIAIS SOBRE AS INCONSITÊNCIAS DO MODELO PADRÃO.
3.1. A causa da inviabilidade de explicações das emissões por Teorias clássicas;
3.2. Interpretações forçadas das emissões para validar o Modelo Atômico Padrão.
12
4. O MODELO ATÔMICO PADRÃO E A TEORIA DAS VARIÁVEIS OCULTAS.
4.1. Interpretações que levaram ao aparecimento da Física Quântica;
4.2. Contraposição às interpretações teóricas dos resultados experimentais.
14
5.
18
PROPOSTA PARA UM NOVO MODELO ATÔMICO.
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
As Constantes e o empirismo da Teoria Atômica Atual;
Premissa inicial para o Modelo Atômico proposto;
A matéria e antimatéria na formação Atômica;
Força magnética de atração entre o elétron e o posítron;
Força magnética de união nuclear;
A Manutenção da Simetria da Paridade;
Detecção de matérias estranhas, em raios cósmicos.
6. TEORIAS DE GAUGE E O MODELO PROPOSTO.
6.1. Os mediadores de forças representadas pelos bósons de calibre;
6.2. As quatro forças fundamentais da natureza e o Modelo Atômico proposto.
33
7. TEORIA DOS CAMPOS DA FÍSICA QUÂNTICA E O MODELO PROPOSTO.
7.1. Análise da Teoria da Eletrodinâmica Quântica e da Cronodinâmica Quântica.
36
8.
41
INTERPRETAÇÕES DE INTERAÇÕES DAS RADIAÇÕES E O MODELO PROPOSTO.
8.1.
8.2.
9.
Alterações no entendimento da propagação, reflexão e absorção das radiações;
Efeito fotoelétrico interpretado segundo o Modelo proposto.
RELAÇÕES ENTRE TEMPERATURA E ENERGIA CINÉTICA DAS RADIAÇÕES ELTROMAGNÉTICAS. 57
9.1.
9.2.
9.3.
9.4.
9.5.
9.6.
A catástrofe do ultravioleta;
Determinação física e matemática da Constante de Dispersão e da Lei de Wien;
Determinação da Temperatura da radiação pela frequência;
Determinação da frequência e da energia cinética pela temperatura da radiação;
Determinação física e matemática da equação da energia espectral de Max Planck;
Relação entre a energia cinética por Kelvin e a Constante de Boltzmann;
4
9.7. Equação da energia espectral com introdução da Constante de Dispersão de Wien;
9.8. Determinação da energia espectral em função somente da temperatura;
9.9. Determinação da energia espectral em função somente da frequência;
10. O EXPERIMENTO DE FRANCK E HERTZ SOB A ÓTICA DO MODELO ATÔMICO PROPOSTO.
89
11. EMISSÕES ESPECTRAIS E O MODELO ATÔMICO DE NIELS BOHR.
94
11.1. Determinação matemática e física da Fórmula empírica de Johann Balmer;
11.2. Determinação matemática e física da Fórmula empírica de Johannes Rydberg;
12. CONTRAPOSIÇÃO À TEORIA DE NIELS BOHR E À TEORIA DE LOUIS DE BROGLIE.
118
13. CRÍTICAS À EQUAÇÃO E AO SIGNIFICADO FÍSICO DA CONSTANTE DA ESTRUTURA FINA.
122
14. CONTRAPOSIÇÃO À EQUIVALÊNCIA ENTRE MASSA E ENERGIA.
138
14.1.
14.2.
14.3.
14.4.
14.5.
14.6.
Teoria da Relatividade Especial de Albert Einstein;
Considerações sobre a equivalência entre massa e energia na Teoria de Einstein;
A dilatação de massa;
Conclusões sobre a equivalência energia e matéria;
A origem da energia de impulsão das radiações eletromagnéticas;
Velocidade das radiações eletromagnéticas e suas energias cinéticas.
15. DETERMINAÇÃO MATEMÁTICA E FÍSICA DA CONSTANTE DE PLANCK.
144
16. DETERMINAÇÃO DA MASSA DAS RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS.
147
16.1. Fórmula da relação da Energia Cinética e a massa da radiação;
16.2. A constância da velocidade das radiações eletromagnéticas;
16.3. Características espaciais das radiações eletromagnéticas.
17. CARACTERÍSTICAS ELEMENTARES DOS ELÉTRONS.
155
17.1. A carga do elétron e a sua energia cinética por giro;
17.2. Interpretação do Experimento de Millikan na determinação da carga do elétron;
17.3. Determinação da Frequência dos elétrons;
17.4. Determinação dos comprimentos de ondas dos elétrons;
17.5. Determinação física e matemática da Constante de Coulomb;
17.6. Determinação do tempo de giro por segundo dos elétrons;
17.7. Inconsistências das equações de Niels Bohr e da Teoria de Louis de Broglie;
17.8. Consequências dessas inconsistências para a Teoria Quântica e a Quântica Ondulatória;
17.9. A influência do Princípio da Incerteza no suposto colapso da onda;
17.10.
Contraposição á superposição de estados e ao colapso da onda;
17.11.
Ideias que estabeleceram o suposto Princípio da Incerteza;
17.12.
Princípio da complementariedade e o Modelo proposto;
17.13.
Interpretação do Experimento da fenda dupla para radiações e elétrons;
17.14.
Construções filosóficas baseadas em erros teóricos iniciais da Teoria Atômica atual;
17.15.
Inconsistências da Equação de onda de Erwin Schrõdinger;
17.16.
As características das substâncias magnéticas e o paradoxo da dualidade;
5
17.17.
A estabilidade dos elétrons orbitais.
18. OS SABORES DOS NEUTRINOS.
210
19. DESINTEGRAÇÕES NUCLEARES SOB A ÓTICA DO MODELO PROPOSTO.
217
19.1. Processo Urca de emissão de neutrinos;
19.2. Contraposição ao Bremsstrahlung na produção de Raios-X.
20. FUSÕES NUCLEARES SOB A ÓTICA DO MODELO PROPOSTO.
222
20.1. Fusões Nucleares na cadeia PP-I solar;
20.2. Sono fusão produzida em sonoluminescência;
20.3. Interpretação da sonoluminescência baseada no Modelo Proposto.
21. FUSÔES NUCLEARES A FRIO SOB A ÓTICA DO MODELO ATÔMICO PROPOSTO.
21.1.
21.2.
21.3.
21.4.
226
Transmutação de um elemento químico em outro;
Análise do Processo físico-químico da Transmutação;
Os resultados da fusão a frio e as Barreiras da Física Teórica atual;
A ação da Barreira de Coulomb na fusão a frio.
22. CONTRAPOSIÇÃO À TEORIA DA RELATIVIDADE GERAL.
239
22.1. Einstein e o espaço tempo;
22.2. A Origem da energia escura;
22.3. A energia escura produzindo a força de gravidade.
23. FENÕMEMOS FÍSICOS E A ENERGIA ESCURA.
247
24. O MODELO ATÔMICO E O UNIVERSO.
254
24.1.
24.2.
24.3.
24.4.
24.5.
Mudando o entendimento do átomo muda o entendimento do Universo;
O Colapso Gravitacional evitado pela energia escura;
Contraposição à expansão do Universo;
O Desvio para o vermelho;
Mudança de interpretação do desvio para o vermelho.
25. DETERMINAÇÃO MATEMÁTICA DA FÓRMULA DA LEI DE HUBBLE.
25.1.
25.2.
25.3.
25.4.
25.5.
25.6.
25.7.
25.8.
25.9.
258
Determinação Matemática da Fórmula empírica da Lei de Hubble;
O que representa a Equação e a Constante de Hubble;
Interpretação para a Lei de Hubble;
Conclusões matemáticas sobre a Lei de Hubble;
Conclusões Físicas sobre a Lei de Hubble;
Críticas ao Efeito Doppler Relativístico;
Contraposição ao Efeito Doppler das radiações e ao Efeito Doppler Relativístico;
Adequação do valor e da unidade de medida da Constante de Hubble;
Consequências para a idade do Universo e para a teoria do Big Bang.
26. DETERMINAÇÃO DA PERDA DE ENERGIA NA PROPAGAÇÃO DA RADIAÇÃO PELO ESPAÇO.
270
26.1. Relação entre a energia perdida e a temperatura;
26.2. Determinação matemática do aumento do comprimento de onda por Megaparsec;
6
26.3. Determinação da perda de frequência por Megaparsec;
26.4. Considerações sobre o desvio para o vermelho produzido pela perda de Energia
Cinética das radiações nas suas interações com a energia escura.
27. RADIAÇÃO CÓSMICA DE FUNDO (RCF).
290
27.1. Críticas à interpretação sobre a suposta Radiação Cósmica de Fundo;
27.2. Contraposição à determinação da R.C.F. ser decorrente de uma explosão inicial.
28. ATIVIDADE SOLAR E SUAS INFLUÊNCIAS SOBRE A TERRA.
28.1.
28.2.
28.3.
28.4.
28.5.
28.6.
28.7.
293
Formação do campo magnético terrestre;
O magnetismo e o equilíbrio térmico terrestre;
Reversões do campo magnético;
A energia escura e o campo magnético;
Aurora Boreal e Austral;
Tempestades solares e suas influências nos fenômenos terrestres;
A influência das radiações solares na Camada de ozônio.
29. O NASCIMENTO DAS ESTRELAS NA VISÃO DO MODELO PROPOSTO.
30. BIBLIOGRAFIA.
298
301
7
INTRODUÇÃO
A ciência caminha cada vez mais para decifrar o Universo, fazendo-nos entender
cada vez mais as suas particularidades, porém, conjecturas científicas baseadas em teorias
que, por ventura, estiverem equivocadas ou mal interpretadas, poderiam dar como
resultado, uma compreensão do Universo ao sabor dessas conjecturas.
Ocorrendo mudanças no entendimento da composição nuclear será necessário
mudar completamente vários paradigmas estabelecidos.
Será apresentada uma compreensão nuclear diferente do entendimento do Modelo
Atômico Padrão e no desenvolver das interpretações de vários eventos, será mostrado que
muitas questões tomadas como complexas, passam a apresentar explicações simples e
concretas. Será mostrado, também, que a partir desse novo entendimento do núcleo
atômico, os fenômenos físicos passam a apresentar uma interpretação lógica em
detrimento de algumas interpretações que acabam levando alguns eventos físicos a serem
compreendidos como acontecimentos puramente quânticos, por não terem determinações
físicas e ou matemáticas.
Muitos esforços científicos alcançaram êxitos, criando princípios que nos faziam
entender do átomo ao universo. Além desta constante busca pela verdade, a ciência
conseguia cada vez mais sucesso, chegando a se acreditar, que tudo já possuía uma
explicação física plausível.
Vários experimentos foram explicados a partir de fenômenos relacionados com a
eletrosfera e, assim, o núcleo atômico ficou em um segundo plano, não sendo considerado
como responsável por muitos desses fenômenos físicos. Não foi somente o núcleo atômico
que ficou afastado do teatro universal, pois, o que dizer do posítron, a antimatéria, que por
não aparecer muito, foi considerada desaparecida, sucumbida pela prevalência da matéria
sobre ela. Outros atores, o neutrino e o antineutrino, pequenos notáveis neste processo
fundamental de formação do Universo, por possuírem uma relação discreta com a matéria,
também, não tiveram sua importância reconhecida.
Neste trabalho será apresentada uma nova visão, com explicações baseadas em um
novo Modelo Atômico, na tentativa de quantificar a importância dos atores formadores do
átomo e, a partir desta nova interpretação, tentar estabelecer um novo entendimento do
Universo.
8
TEORIA ATÔMICA
Luiz Carlos de Almeida
História breve:
O primeiro modelo atômico foi apresentado por J. J. Thomson (*1856/+1940). O
modelo é conhecido como o do "pudim de ameixas". O átomo é constituído por um núcleo
positivo no qual se acham incrustados os elétrons. J. J. Thomson é um dos principais físicos
do período de transição entre a Física Clássica do Século XIX e a Física Moderna do
Século XX. Foi o fundador da Escola Eletrônica de Cambridge e dirigiu o Laboratório de
Física dessa Universidade até 1918, sendo substituído por seu assistente Rutherford.
Dividiu com Lorenz a honra de haver iniciado o estudo do elétron, um dos capítulos da
física de maior importância no início do século, tendo recebido por seus trabalhos o Prêmio
Nobel em 1906. Por intermédio da utilização de campos elétricos e magnéticos, determinou
a relação entre a carga e a massa das partículas constituintes dos raios catódicos e
identificou que eram feixes de elétrons. Robert A. Millikan, físico americano, professor da
Universidade de Chicago, trabalhou durante nove anos (1909-1917) na determinação da
carga do elétron na sua célebre experiência da gota de óleo. Teve também grande
importância para o desenvolvimento da física atômica, as descobertas dos raios-X e da
radioatividade.
Roentgen, em 1895, descobriu um tipo de radiação que atravessava corpos opacos,
apesar de serem absorvidos em parte por eles. Esses raios têm a propriedade de excitar
substâncias fosforescentes e fluorescentes, impressionam placas fotográficas e aumentam a
condutividade elétrica do ar que atravessam. Como eram de natureza desconhecida, foram
denominados de radiação-X ou raios-X. H. Poincarré apresentou, em 1896, na Academia de
Ciências de Paris e na "Revue Génerale des Sciences" os resultados desses estudos.
Henri Becquerel (*1852/+1908), entusiasmado com a apresentação de Poincarré
intensificou seus estudos sobre materiais fosforescentes e fluorescentes. Nos seus trabalhos,
Becquerel, no mesmo ano de 1896, estabeleceu que, os sais de urânio emitem radiações
análogas às dos raios-X e que impressionavam chapas fotográficas. Quase trinta anos antes
(1867), Niepce de Saint Victor descobriu que radiações emitidas por um sal de urânio
impressionavam uma chapa fotográfica. Infelizmente, os conhecimentos científicos da
época não permitiram tirar maiores proveitos da descoberta.
Os raios de Becquerel foram estudados, também, por Kelvin, Beattle, Smoluchwski,
Elster, Geitel, Schmidt e o célebre casal Curie (Pierre Curie - *1859/+1906, e Maria
Slodowska Curie - *1867/+1934). Em 1898, Madame Curie, em Paris, descobriu, ao
mesmo tempo, que Schmidt na Alemanha, que entre os elementos conhecidos, o Tório
apresentava características radioativas do urânio. O casal Curie já explicava a
radioatividade como uma propriedade atômica. Ajudados por Bemont, separaram
quimicamente vários elementos radioativos e descobriu, em 18 de julho de 1898, o Polônio,
nome que foi dado em homenagem à pátria de Maria Slodowska Curie. O rádio foi
descoberto por Madame Curie em 1910, após longo trabalho, já que, para extrair um grama
do elemento, teve que tratar aproximadamente 10 toneladas de mineral.
No estudo da radioatividade natural, verificou-se a existência de três tipos de
radiação:
9
1. Raios ou partículas alfas — Partículas positivas são desviadas em um campo magnético
em sentido contrário dos raios catódicos. Foi Rutherford, em 1903, que determinou o
seu desvio através de um campo elétrico ou um campo magnético, e que as partículas
alfa constituem núcleos de hélio. A interpretação da desintegração alfa foi realizada por
George Gamow em 1927 utilizando a teoria do efeito túnel;
2. Raios ou partículas betas — São mais penetrantes que as partículas alfa. São elétrons ou
posítrons, e foram estudados inicialmente por Giesel, Meyer, Schweidler, Becquerel,
Kaufmann e Bragg. O estudo da desintegração beta, um dos trabalhos mais importante
da física nuclear, foi realizado por Fermi em 1934;
3. Raios gama — São radiações eletromagnéticas emitidas pelo núcleo. Inicialmente
foram confundidas com os Raios-X, Rutherford verificou que eram radiações
eletromagnéticas, pois não sofriam desvio ao atravessar campos elétricos ou magnéticos
e não apresentavam massa de repouso.
Ernest Rutherford estabeleceu o modelo atual de átomo. Sua experiência, para a
determinação do modelo de átomo, em conformidade com o modelo J.J Thomson,
constituiu um dos capítulos mais interessantes da física nuclear. Foi realizada em 1911,
utilizando o espalhamento de partículas alfa por núcleos pesados, resultados dos desvios
das trajetórias, as partículas alfa permitiram o estabelecimento de seu Modelo Atômico, que
é análogo ao nosso sistema planetário. O núcleo central é positivo; e em torno dele
gravitam partículas negativas: os elétrons.
Entre 1913 e 1915, Niels Bohr, em Copenhague, estudando o problema da
estabilidade do átomo de Rutherford, estabeleceu uma teoria na qual havia a aplicação de
hipóteses quânticas no movimento dos elétrons. Ficaram célebres, em Ciência, os
postulados de Bohr relativos às órbitas eletrônicas. O átomo de Bohr apresentou uma
perfeita aplicação ao estudo da espectroscopia atômica de núcleos semelhantes ao
hidrogênio.
Os enunciados dos postulados de Bohr:
1. Um sistema atômico possui um número de estados (órbitas) nos quais os elétrons não
emitem radiação. São chamados de estados estacionários do sistema, isto é, a energia
permanece constante. (Este primeiro postulado contraria as leis da eletrodinâmica
clássica);
2. Qualquer emissão ou absorção de radiação deve corresponder a uma transição entre
dois estados estacionários. A variação de energia entre dois estados estacionários é um
número inteiro de quanta;
3. Princípio da Correspondência: no limite de grandes órbitas e altas energias, os
resultados quânticos devem coincidir com os resultados clássicos.
10
Em 1901 Max Planck apresentou a ideia original de quantização da energia, no
estudo da radiação do corpo negro. A mecânica quântica ou mecânica ondulatória começou
a ser estruturada por Louis de Broglie, em 1924, com o seu postulado que resolvia o
problema da dualidade onda/corpúsculo: A toda onda está associada um corpúsculo e a
todo corpúsculo está associada uma onda.
A mecânica ondulatória deve seu desenvolvimento a Schrõdinger (1926) e a
Heisemberg, com a mecânica das matrizes (1925). A mecânica quântica e a Teoria da
Relatividade de Albert Einstein (1905) constituem poderosas ferramentas para o
desenvolvimento da microfísica, tanto no campo da física atômica como da física nuclear.
O problema da constituição do núcleo foi um dos capítulos mais importantes e
difíceis da física nuclear. Em 1916, Prout sugeriu, como Dalton, que todos os pesos
atômicos deveriam ser números inteiros. Como o hidrogênio era o átomo mais leve, os
átomos deveriam ser constituídos de átomos de hidrogênio.
Posteriormente, como na radioatividade natural, verificou-se a saída de partículas
negativas (elétrons) do núcleo, e foi estabelecida uma hipótese da constituição do núcleo
por prótons e elétrons.
A primeira desintegração artificial foi obtida por Rutherford, em 1919,
bombardeando átomos de nitrogênio com partículas alfa. Verificou Rutherford que havia a
produção de oxigênio 17 e a saída de um próton.
Rutherford propôs a existência, no núcleo, de uma partícula neutra, composta de um
próton e um elétron à qual deu o nome de nêutron. Em virtude de problemas relacionados
às conservações de momento angular intrínseco e energia, foi proposta a existência de
novas partículas: o neutrino e o antineutrino.
Rutherford propôs:
• Nêutron = próton + elétron + antineutrino.
• Próton = nêutron + posítron + um neutrino.
Determinou-se posteriormente, por razões quânticas a impossibilidade da existência de
elétrons no interior do núcleo.
O neutrino e o antineutrino foram evidenciados por R. Davis, em 1955, e Cowan,
Reines, Harrison, Kruse e McGuire, em 1956.
O posítron foi imaginado por Dirac na resolução da sua equação relativa ao estudo
do momento angular intrínseco do elétron (Spin). O posítron foi determinado,
experimentalmente, em 1932, por Anderson, no estudo de radiação cósmica.
11
CONSIDERAÇÕES INCIAIS SOBRE AS INCONSITÊNCIAS DO MODELO
ATÔMICO PADRÃO
Discussões sobre a inviabilidade das emissões das radiações beta explicadas por
teorias clássicas, assumindo-se como correto o Modelo Atômico Padrão:
Um experimento matemático executado na época dos estudos para a determinação
do Modelo Atômico Padrão provou que não era possível ter elétrons no núcleo e assim foi
determinada posteriormente, a impossibilidade da existência de elétrons no interior do
núcleo pelas já referidas razões quânticas.
Não foi pensado que o elétron seria parte integrante, da formação do próton ou do
nêutron, mas existindo, independentemente, no núcleo.
Também, não foi levado em consideração que os elementos químicos existentes,
não surgiram na terra e sim em estrelas, e que a elevada força gravitacional responsável
pela formação do átomo, não se encontrava na terra. Por essas questões, desde esta época,
exceto pela proposta inicial de Ernest Rutherford, não mais foi levada em consideração a
existência de elétrons (matéria) e posítrons (antimatéria) na formação do próton e do
nêutron.
Dentro do entendimento do Modelo Atômico Padrão, que possui um núcleo atômico
constituído por prótons e nêutrons e estes constituídos por Quarks, seriam impossíveis
explicações clássicas, para o núcleo emitir um elétron e um antineutrino, no caso da
desintegração Beta(−) e emitir um posítron e um neutrino, no caso da desintegração
Beta(+ ) .
Problemas do Modelo Atômico Padrão:
Das confirmações científicas a respeito dos eventos, em relação ás radiações beta,
onde, um próton emitindo um elétron e um antineutrino, transformando-se em um nêutron
(radiação Beta(−) ) e um nêutron emitindo um posítron e um neutrino, transformando-se
em um próton (radiação Beta(+) ), surgem os maiores problemas do Modelo Padrão:
1. Explicar a emissão de um elétron (carga negativa) de um próton (carga positiva)
e de um antineutrino - que ocorre na emissão da radiação Beta(−) ;
2. Explicar a emissão da antimatéria (o posítron) pela matéria e de um neutrino –
que ocorre na emissão da radiação Beta(+) ;
3. Explicar porque são emitidas radiações gama ( y ) em conjunto com as emissões
beta.
12
Teorias que estabelecem interpretações forçadas das emissões radioativas para
validar o Modelo Padrão:
Posteriormente, na solução destes problemas, criados pelo Modelo Atômico Padrão,
foram formuladas as Teorias de Gauge, que tentam justificar e explicar essas
desintegrações por meio de mediadores de força, os chamados bósons de calibre.
Estes bósons de calibre seriam os mediadores responsáveis pela emissão de uma
carga negativa de um núcleo positivo, pela emissão da antimatéria da matéria, como
também, pela emissão de “partículas neutras”, o neutrino e o antineutrino.
Essa Teoria foi aceita, pois, conseguia-se, assim, validar o Modelo Padrão, mas
mesmo com esta validação, vários eventos, ainda ficaram sem uma explicação satisfatória e
foram necessárias várias Teorias para adequar os resultados destes eventos com as
predições desse modelo, porém, muitos eventos não possuem uma Teoria para explicá-los e
passam a serem considerados acontecimentos quânticos nas suas essências, deixando,
assim, o mundo microscópico com uma realidade diferente aparentemente do mundo
macroscópico.
13
O MODELO ATÔMICO PADRÃO E A TEORIA DAS VARIÁVEIS OCULTAS
Segundo Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen (EPR), a natureza
estatística da Mecânica Quântica era consequência de uma descrição incompleta da
realidade ou com interpretações equivocadas.
Paradigma atual:
Um número muito pequeno de físicos acredita que o realismo local é correto e que a
mecânica quântica esteja em última instância incorreta. Segundo a maioria dos físicos a
teoria do Universo não é uma teoria de variáveis ocultas e as partículas não têm quaisquer
informações que não estejam presentes na sua descrição feita pela Mecânica Quântica.
Como resultado de desenvolvimentos teóricos e experimentais seguintes ao trabalho
original da EPR, os cientistas passaram a tratar esse trabalho original como o Paradoxo
EPR (Einstein, Podolsky e Rosen).
A maioria dos físicos atuais concorda que esse paradoxo EPR é um exemplo de
como a Mecânica Quântica viola o ponto de vista esperado na Física Clássica, e não como
uma indicação de que ela seja falha e sim inaplicável ao meio.
Apesar de ter sua estrutura formal basicamente pronta desde a década de 1930, a
interpretação da Mecânica Quântica foi objeto de estudos por várias décadas. O principal
problema estudado é a medida em Mecânica Quântica e sua relação com a não localidade e
causalidade. Em 1935, Einstein, Podolski e Rosen publicaram a teoria das variáveis ocultas,
mostrando uma aparente contradição entre localidade e o processo de medida em Mecânica
Quântica.
Nos anos 60, J. S. Bell publicou uma série de relações que seriam respeitadas caso a
localidade, ou pelo menos, como a entendemos classicamente, ainda persistisse em sistemas
quânticos. Tais condições são chamadas desigualdades de Bell e foram testadas
experimentalmente por A. Aspect, P. Grangier, J. Dalibard em favor da Mecânica Quântica.
Esta interpretação ainda causa desconforto entre vários físicos, no entanto, a grande parte
da comunidade física, aceita que estados correlacionados podem violar causalidade.
Interpretações que levaram o aparecimento da Física Quântica:
A revisão radical do conceito de realidade foi fundamentada em explicações teóricas
para resultados experimentais que não podiam ser descritos pela Teoria Clássica, que
incluem:
14
•
•
•
•
•
•
•
Espectro de Radiação do corpo negro, resolvido por Max Planck com a proposição
da quantização da energia.
Explicação do experimento da dupla fenda, no qual elétrons produzem um padrão
de interferência condizente com o comportamento ondular.
Explicação por Albert Einstein do efeito fotoelétrico descoberto por Heinrich
Rudolf Hertz, onde propõe que a luz também se propaga em quanta (pacotes de
energia definida), os chamados fótons;
O Efeito Compton, no qual se propõe que os fótons podem se comportar como
partículas, quando sua energia for grande o bastante;
A questão do calor específico de sólidos em baixas temperaturas, cuja discrepância
foi explicada pelas Teorias de Einstein e de Debye, baseadas na equipartição de
energia segundo a interpretação quantizada de Planck;
A absorção ressonante e discreta de energia por gases, provada no experimento de
Franck e Hertz quando submetidos a certos valores de diferença de potencial
elétrico;
A explicação da estabilidade atômica e da natureza discreta das raias espectrais,
graças ao Modelo do Átomo de Bohr, que postulava a quantização dos níveis de
energia do átomo.
Contraposição às interpretações teóricas dos resultados experimentais:
Mudança na concepção do Modelo Atômico Padrão permite que muitos desses
experimentos sejam descritos plenamente pela Teoria Clássica e outros, também sejam,
ao serem aplicadas correções necessárias ás interpretações desses eventos.
Ao longo deste estudo, as explicações teóricas desses resultados experimentais,
serão analisadas, considerando o Modelo Atômico proposto e, a partir dessas análises,
serão apresentadas interpretações com demonstrações matemáticas, que se contrapõem
às interpretações aceitas e basilares da Física Quântica.
A mudança da composição nuclear modifica as interpretações dos
acontecimentos quânticos e a Física Quântica passa a ser uma Teoria de Variáveis
Ocultas:
O fenômeno conhecido como entrelaçamento quântico mostra que medições
realizadas em partes separadas de um sistema quântico influenciam-se mutuamente. Este
efeito é atualmente conhecido como comportamento não local (estranheza quântica).
As medidas realizadas em um sistema influenciam instantaneamente outros sistemas
que estão entrelaçados com ele, e sugerem que alguma influência está se propagando
instantaneamente entre os sistemas, apesar da separação entre eles, mas o entrelaçamento
quântico não permite a transmissão de informação a uma velocidade superior à da
15
velocidade da luz, porque nenhuma informação útil pode ser transmitida desse modo. Isto
produz alguns dos aspectos teóricos e filosóficos mais perturbadores da teoria, já que as
correlações preditas pela Mecânica Quântica são inconsistentes com o princípio intuitivo do
realismo local, onde, cada partícula deve ter um estado bem definido, sem que seja
necessário fazer referência a outros sistemas distantes.
Os diferentes enfoques sobre o que está acontecendo no processo do entrelaçamento
quântico dão origem ao entendimento da maioria dos cientistas que o realismo local não
acontece na Mecânica Quântica e que este fato não é consequência de uma descrição
incompleta da realidade ou interpretações equivocadas.
Análise do comportamento à distância considerando o magnetismo intrínseco dos
elétrons e dos posítrons em um novo Modelo Atômico:
Nesta análise está sendo considerado um Modelo Atômico em que o próton e
nêutron são aglomerados constituídos por centenas de elétrons e posítrons, unidos pelas
forças magnéticas de atração entre esses elétrons e posítrons distribuídas vetorialmente
entre todos os constituintes transformando-se na força de união que mantém a elevada
coesão nuclear, onde, o nêutron possui a mesma quantidade de elétrons e posítrons e o
próton possui 01 posítron a mais que o número de elétrons e que por este motivo é
magneticamente positivo, atraindo 01 elétron que gira em busca de união magnética com
este posítron a mais do próton. A ação entre elétrons e posítrons é magnética e a de elétrons
com elétrons em movimento é magnética repulsiva e, também, repulsiva eletricamente, pois
a partir do giro de uma partícula magnética, que é o caso do elétron, aparece o campo
elétrico.
Tomando como exemplo, um átomo de hélio-4, que possui um núcleo com 02
prótons, dois nêutrons e dois elétrons na camada K, os dois elétrons da eletrosfera
obedecem ao princípio da exclusão de Pauli, se um está em spin horário no eixo (x), o outro
estará em spin anti-horário no eixo (y) e vice versa.
Este posítron a mais de cada próton exerce uma atração magnética positiva, bastante
forte, em busca de se neutralizar magneticamente, pelo elétron com atração magnética
negativa, também bastante forte.
O posítron a mais de cada próton está contido no núcleo, fazendo com que o
primeiro elétron correspondente gire ao redor do núcleo na tentativa de se unir ao posítron a
mais de um dos prótons (pelo campo magnético). Gira em spin (horário ou anti-horário),
podendo assumir qualquer um desses spins. Quando o primeiro spin é determinado, é
criado um campo elétrico que determina que o segundo elétron, somente, poderá preencher
a mesma camada com o spin possível pela ocorrência do spin do primeiro elétron (com spin
contrário ao primeiro) e com orientação espacial perpendicular ao primeiro, girando,
também, na tentativa de se unir ao posítron a mais do outro próton (campo magnético).
Existem forças que impedem que estes elétrons se unam a estes posítrons a mais dos
prótons, que será tratado no estudo sobre as raias espectrais.
O movimento de translação do elétron ao redor do núcleo é produzido pelo
movimento de spin que é determinado por interações com o posítron a mais do próton e a
partir do primeiro, também com os elétrons já em seus locos.
16
O primeiro elétron poderá assumir qualquer movimento em seu próprio eixo
(sentido horário ou sentido anti-horário), mas quando assume uma orientação orbital e um
spin, ao próximo elétron, somente, será permitido assumir posicionamento e spin
determinado pelo campo eletromagnético do primeiro elétron.
Dessa forma, se o primeiro elétron estiver girando no eixo x, em spin horário, o
próximo elétron irá girar no eixo y, desta camada eletrônica (camada K), em spin antihorário e vice versa.
O Modelo Atômico atual é determinante para que o movimento de spin seja
considerado como sendo uma característica intrínseca de cada partícula e não como
resultado de interações eletromagnéticas entre os elétrons e os posítrons a mais de cada
próton e entre os elétrons da eletrosfera.
Por esta interpretação, não é que, ao ser determinado o spin do primeiro elétron, esta
informação viaje a velocidade acima da velocidade da luz de uma maneira não local,
influenciando o outro elétron, mas sim uma interpretação diferente devido à mudança de
entendimento da formação do núcleo atômico, e as reais interações das forças nucleares,
tanto magnéticas quanto elétricas.
Outro fato importante a ser considerado é que mesmo em várias camadas eletrônicas
preenchidas por numerosos elétrons como em elementos químicos com dezenas de prótons,
esta relação de determinação à distância de comportamento de cada elétron será
determinada a partir da determinação do spin do primeiro elétron, imediatamente.
Isso mostra que a Mecânica Quântica baseia-se em resultados experimentais reais,
interpretados sob a ótica de um Modelo Atômico incorreto, sendo, portanto, como predito
por Einstein, Podolsky e Rosen (EPR), uma Teoria de Variáveis Ocultas.
17
PROPOSTA PARA UM NOVO MODELO ATÔMICO
Proposta Inicial:
Este trabalho parte da proposta para um Modelo Atômico, onde o núcleo é formado
por prótons e nêutrons constituídos por elétrons e posítrons, formulada por Milton Mendes
Machado (*1929/+2005), em seu trabalho intitulado: O-ÁTOMO, onde, o produto do
decaimento beta (+) e beta (-) foi observado e cada uma das partículas que era emitida pelo
núcleo foi considerada presente na formação desse núcleo atômico, quais sejam, o elétron,
o posítron, o neutrino e o antineutrino.
A partir desta proposta inicial foram analisados vários eventos físicos e com a
evolução do entendimento está sendo apresentado este estudo.
Considerando a proposta sobre a formação do núcleo atômico, foi novamente
observado o que ocorria nos processos de desintegração nuclear, e por acreditar que, na
simplicidade das explicações científicas, que conhecemos os maiores segredos do Universo,
foi percebido que analisando o Modelo Atômico proposto se conseguiria explicar tais
desintegrações e demais eventos, sem a necessidade de teorias complexas e distantes da
realidade macroscópica.
Da proposição do núcleo formado por prótons e nêutrons constituídos por elétrons e
posítrons, este estudo parte para uma visão de interpretação de vários fenômenos, desde
aqueles que já eram considerados interpretados corretamente, até outros que, ainda, não
possuem explicações plausíveis.
Avançou-se no entendimento do Modelo Atômico proposto, sendo adicionadas
muitas variáveis, que proporcionaram interpretações que serão apresentadas no desenrolar
dos temas tratados.
As Constantes e o empirismo da Teoria Atual:
Muitas constantes e fórmulas empíricas, tais como, a Constante de Dispersão de
Wien, a Lei e a Fórmula de Max Planck, a Fórmula e a Constante de Balmer, a Fórmula e a
Constante de Rydberg, a Constante da Estrutura fina, a Fórmula da Energia de Albert
Einstein, a Constante de Coulomb, a Carga do elétron, a determinação da constância da
velocidade das radiações eletromagnéticas, a Lei e a Constante de Hubble e outras, serão
determinadas, matematicamente, com interpretações físicas diferentes, das aceitas
atualmente.
A falta de determinação matemática e as dificuldades de serem apresentadas
explicações que pudessem ser aplicadas na época dos descobrimentos sobre a estrutura
atômica, acabaram por induzirem o aparecimento da Mecânica Quântica.
Neste trabalho, será mostrado que o problema não foi de medição, mas, o próprio
Modelo Atômico Padrão, pois, as dificuldades encontradas, no final do século XIX e início
do XX, de não se poder descrever muitos resultados experimentais pela física clássica, são
18
superadas com a apresentação de um Modelo Atômico em que os experimentos são
interpretados com a utilização da Física Newtoniana. As “estranhezas” do mundo atômico
passam a ter explicações físicas e matemáticas, lógicas e concretas, conforme será
apresentado neste estudo.
O mais importante, também, será o abandono do empirismo teórico dominante na
maioria das fórmulas apresentadas para determinação dos resultados dos experimentos
científicos, que por vezes não apresentam interpretações condizentes com a realidade dos
eventos. O principal motivo para essas desconexões, entre os resultados e os fatos reais, é
tais interpretações terem que se encaixarem ao Modelo Atômico Padrão. Nascendo deste
descompasso, teorias que por vezes chegam aos resultados, mas, são incoerentes com os
acontecimentos.
Tanto para o mundo atômico quanto para o entendimento do Universo serão
apresentadas soluções matemáticas consistentes com os resultados experimentais,
demonstrando que as leis que regem o mundo atômico são as mesmas que regem o
Universo. Esses enganos interpretativos provocaram um verdadeiro Efeito Borboleta na
Física Contemporânea, além de influenciarem interpretações filosóficas inconsistentes, que
se espalharam, por quase toda universalidade do conhecimento humano.
Interpretações incorretas em níveis atômicos foram determinantes para
interpretações incorretas sobre o Universo.
Premissa inicial para o núcleo atômico no Modelo proposto:
“Os posítrons e os elétrons são as partículas formadoras dos prótons e nêutrons e os
neutrinos provavelmente entrem na formação do núcleo atômico.”
Consequências determinadas a partir da concepção do Modelo Atômico proposto:
1. O elétron e o posítron são magneticamente complementares;
2. O elétron é constituído por uma substância magnética negativa e o posítron, por uma
substância magnética positiva;
3. As substâncias magnéticas apresentam massa de densidade extremamente baixa;
4. O neutrino transforma a substância magnética negativa do elétron, potencializando sua
matéria;
5. O antineutrino transforma a substância magnética positiva do posítron, potencializando
sua matéria;
6. As radiações eletromagnéticas são formadas pela união da substância magnética do
elétron e da substância magnética do posítron sem potencialização de massa;
7. Na união do elétron com o posítron, são produtos: a radiação e os potencializadores
destacados das substâncias magnéticas, o neutrino e o antineutrino;
19
8. Como a radiação é formada pela união dessas substâncias magnéticas, apresentam a
soma das massas da substância magnética negativa com a positiva. Como é matéria,
apresentam volume (ocupam espaço);
9. As radiações perdem energia cinética, mas, não as substâncias magnéticas que a
constituem, portanto, não são absorvidas. Não há absorção, pois, não é somente energia
em movimento e sim um tipo de matéria com energia cinética;
10. A radiação eletromagnética não é produto da transformação da matéria em energia. A
sua energia cinética é determinada pela atração magnética recíproca entre o elétron e
posítron;
11. Como a radiação é matéria em movimento, suas interações obedecem à Lei da Energia
Cinética de Isaac Newton.
O processo de aniquilação e a dificuldade em aceitar a união entre elétrons e
posítrons em uma estrutura nuclear estável:
Para a existência de um Modelo Atômico, com o núcleo formado por prótons e
nêutrons constituídos por elétrons e posítrons, um problema teria que ser superado, o
processo de aniquilação, pois, quando em contato o elétron com o posítron ocorre a
“aniquilação da matéria com a antimatéria” e torna-se difícil imaginar que a união entre
elétrons e posítrons que não se aniquilam, esteja na formação dos prótons e dos nêutrons, e
mais difícil ainda, imaginar que a união do posítron e do elétron produza como resultado
todas as radiações eletromagnéticas e estas radiações produzam como resultado final, a
energia escura.
A radiação gama é produto da união entre um elétron e um posítron e a radiação
possui uma massa não proporcional à existente no elétron e no posítron, antes da
aniquilação, assim, os produtores, deste aumento de densidade da matéria (potencialização
da matéria) do elétron e do posítron, teriam que ser, também, produto dessa união.
Nesta linha de raciocínio é aceitável que existam partículas que sejam responsáveis
pelo aumento da densidade de massa à substância magnética, tanto do elétron, como do
posítron. O resultado desta união nos leva a perceber que o neutrino e o antineutrino são
essas partículas.
Analisando a radiação gama, da união de um elétron livre com um posítron livre,
observa-se que ocorre a emissão radiação gama mais o neutrino do elétron e mais o
antineutrino do posítron. Esta radiação recebe alta impulsão (energia cinética) proveniente
da força de atração entre o elétron e o posítron.
20
Emissões: Produtos da interação elétron – posítron:
1. Raio gama (y): O raio é formado pela união da substância magnética negativa
do elétron com a substância magnética positiva do posítron e sua impulsão é
produto das forças de atração do elétron pelo posítron e do posítron pelo
elétron;
2. 01 neutrino do elétron e 01 antineutrino do posítron: partículas que
potencializam a densidade da massa da substância magnética do elétron e do
posítron, respectivamente, e como já se movimentam à velocidade da luz e com
muita energia cinética ao redor do elétron e do posítron, são emitidos com essa
velocidade e energia cinética.
Como ocorrem emissões de radiações eletromagnéticas pelo núcleo, é aceitável a
proposta de um Modelo Atômico sendo formado por prótons e nêutrons constituídos de
elétrons e posítrons (com os responsáveis pela potencialização da massa – neutrinos e
antineutrinos).
As radiações eletromagnéticas de origem nuclear são produzidas, também, por
interações entre elétrons e posítrons, contidos e estabilizados, formadores dos prótons e
nêutrons.
À medida que essas radiações se propagam, interagem com a matéria, perdendo
energia cinética e, em consequência, perdendo frequência, passando por todo espectro das
radiações eletromagnéticas. Os neutrinos e antineutrinos, também, interagem com a
matéria, perdendo energia cinética por perda de frequência.
21
Uniões de elétrons com posítrons, na formação do próton e do nêutron, em que não
ocorrem processos de aniquilação:
A união, de elétrons e de posítrons, em que não ocorrem processos de aniquilação, é
produzida pela força de gravidade estelar (futuras estrelas que nascerão em nebulosas), que
é produto de compressão concêntrica da energia escura ao redor desta futura estrela.
A elevada força de gravidade produz a formação dos elétrons e posítrons e faz com
que fiquem unidos, formando o próton (com estrutura nuclear estabilizada pela distribuição
das forças magnéticas de atração entre centenas de elétrons e centenas de posítrons). A
partir da formação dos prótons inicia-se o processo de fusão nuclear (nasce uma estrela)
onde serão produzidos os outros elementos químicos. Nessas fusões ocorrerão emissões de
radiações que produzirão aquecimento, que acelerará o processo de fusão.
Esta estabilização pela força magnética de união os mantém unidos, com elevada
força de união, mesmo depois de tais estrelas transformam-se em planetas após atingirem a
capacidade máxima de queima (esta capacidade depende do tamanho da estrela e determina
o tamanho máximo nuclear que tais estrelas são capazes de produzir).
Estes eventos serão tratados no estudo da energia escura, da força de gravidade e do
nascimento das estrelas.
A matéria e antimatéria na formação Nuclear:
No processo de interação do posítron com o elétron (livres) há a formação de
radiação eletromagnética e a liberação de um neutrino do elétron e de um antineutrino do
posítron. A radiação, desse processo, possui elevadíssima energia cinética, impulsão esta,
provocada pelas forças magnética de atração entre esse elétron e esse posítron.
Baseado neste evento chamado de “aniquilação de um posítron e um elétron”
observa-se que a radiação gama possui massa de baixíssima densidade e que ocorre a
liberação do neutrino do elétron e do antineutrino do posítron. Isto mostra que alguma
substância de baixíssima densidade de massa é constitutiva do elétron e alguma substância,
de baixíssima densidade de massa, é constitutiva do posítron, que são potencializadas pelo
neutrino no elétron e pelo antineutrino no posítron.
Como o neutrino e o antineutrino são produtos deste processo fica evidente que o
responsável pela potencialização de massa ao elétron (a transformação da substância
magnética negativa com massa de baixíssima densidade do elétron em matéria normal) é o
neutrino e o responsável pela potencialização de massa ao posítron (a transformação da
substância magnética positiva com massa de baixíssima densidade do posítron em matéria
normal) é o antineutrino.
De agora em diante chamaremos a substância magnética do elétron, de substância
magnética negativa e a substância magnética do posítron, de substância magnética positiva.
Os neutrinos, pela teorização atual, apresentam pouca interação com a matéria.
Nas uniões entre elétrons e posítrons na formação do próton e do nêutron, teria que
haver, também, as interações dos neutrinos e dos antineutrinos, potencializando massa aos
elétrons e posítrons destes aglomerados. Para superar o problema da “aniquilação”, estas
22
uniões teriam que ocorrer por uma força compressiva maior que as forças dos processos de
aniquilação.
A força que provoca esta compressão impeditiva do processo de aniquilação é a
força gravitacional estelar, fazendo com que, após a formação dos elétrons e posítrons, os
mesmos permaneçam juntos sem ocorrer o processo de aniquilação e, a partir daí, inicia-se
a formação do próton.
Esta força gravitacional faz com que a matéria e a antimatéria fiquem agrupadas,
sem que se aniquilem, possibilitando que as forças magnéticas de atração entre os elétrons e
posítrons possam ser distribuídas vetorialmente na estrutura, estabilizando a estrutura do
núcleo atômico, funcionando como a força de União nuclear.
A partir da formação de prótons, a formação de todos os elementos químicos que
conhecemos. A força magnética de atração é a mesma, mas a força magnética de união é
característica para cada elemento químico e é dependente do volume nuclear, pois, quanto
maior o volume nuclear, menor a força de união, porque houve uma distribuição maior dos
vetores das forças magnéticas de atração, entre vários elétrons e posítrons dos prótons, com
elétrons e posítrons dos nêutrons, para a manutenção da coesão destes aglomerados no
núcleo atômico.
A relação volume atômico e a força magnética de união nuclear, em núcleos muito
volumosos, pode ser bem tênue e alguns elementos químicos emitam de tempos em tempos
radiações eletromagnéticas para se estabilizarem, pois, sendo baixa a força magnética de
união, qualquer ganho de volume, por absorção de energia térmica, por exemplo, faz com
que a força magnética de união não impeça processos de aniquilação entre elétrons e
posítrons e em consequência vários processos de desintegração podem ocorrer, a partir
dessas aniquilações, tais como: a saída do núcleo, de elétrons, posítrons, partículas alfa,
prótons, nêutrons, neutrinos do elétron, antineutrinos do posítron, que saem do núcleo em
forma de raios: gama, beta (+), beta (-), alfa, emissão de nêutrons, emissão de prótons,
como pode ocorrer, também, a captura de elétrons das primeiras camadas eletrônicas para
iniciar o processo de aniquilação e o desencadeamento de vários eventos de desintegração
nuclear.
O processo normal do encontro do elétron com o posítron é a aniquilação, mas a
força de união nuclear é muito grande, estabilizando em união centenas de elétrons e
centenas de posítrons, formadores dos prótons e nêutrons, não permitindo que esta
característica espetacular desse encontro ocorra.
O processo de aniquilação:
Na interação de um elétron e um posítron, a aniquilação da matéria não ocorre, pois,
o que ocorre é a despontencialização da matéria pelo destacamento do neutrino do elétron e
do antineutrino do posítron e que, a radiação eletromagnética é a união de um elétron com
um posítron, sem os potencializadores de massa.
As substâncias das radiações não são absorvidas, nem aniquiladas, apenas vão
transferindo energia cinética, nas suas interações, passando por todo o espectro das
radiações eletromagnéticas, até se transformarem em energia escura, uma das formadoras
do espaço, pois, o espaço em sentido amplo é a somatória de radiações eletromagnéticas
23
(como radiação ou como energia escura) mais matéria (que é matéria e antimatéria),
neutrinos e antineutrinos.
Magnetismo e eletricidade:
O entendimento que corrente elétrica gera um campo magnético não considera que
na corrente elétrica ocorrem perdas de elétrons de camadas mais afastadas, desequilibrando
a força magnética dos núcleos (posítrons a mais dos prótons) do material condutor e,
também, dos elétrons em corrente elétrica, ocorrendo perda da neutralização magnética que
existia, aparecendo o campo magnético. Não é a corrente elétrica que cria o campo
magnético.
O que cria o campo elétrico é o movimento dos elétrons (movimento de spin, na
translação ou na própria corrente elétrica), o campo magnético se forma na corrente
elétrica, pelas características magnéticas das substâncias magnéticas formadoras dos
elétrons e dos posítrons.
O campo magnético está relacionado à atração magnética entre posítrons e elétrons,
pois quando o átomo está sem influência de uma diferença de potencial todos os posítrons a
mais nos prótons terão seu campo magnético neutralizado pelo campo magnético dos
elétrons. Quando ocorre uma diferença de potencial e ocorre a corrente elétrica, a saída dos
elétrons deixa este átomo com posítrons a mais no átomo em relação ao número de elétrons,
ocorrendo formação do campo magnético, criando linhas de força magnética entre o núcleo
(polo positivo) e estes elétrons (polo negativo). Quando os elétrons se movimentam em
spin ocorre formação de um campo elétrico. O campo magnético existe na atração recíproca
entre o posítron e o elétron.
Força magnética de atração entre o elétron e o posítron:
A energia cinética a que a radiação é impulsionada, produto desse encontro
(processo de aniquilação), é provocada pelas forças de atração entre o elétron e o posítron e
estas forças, quando o elétron e o posítron estão livres, impulsionam a radiação á
velocidade da luz com a maior energia cinética (radiação gama de maior frequência).
Quando a aniquilação ocorre no núcleo atômico, a força de impulsão depende de
outros fatores, tais como a força de união nuclear, a origem do processo de aniquilação e
outros específicos, que serão tratados ao longo deste estudo.
Força magnética de união nuclear:
24
A força magnética de união do núcleo depende de seu volume. Essa força é
resultante da distribuição vetorial das forças magnéticas de atração entre elétrons e
posítrons constituintes dos prótons e dos nêutrons, estabilizando essas partículas e
impedindo que ocorram processos de aniquilação entre elas, além de manter os próprios
prótons e nêutrons coesos na formação do núcleo.
Um próton possui aproximadamente 1835 partículas (sendo 918 posítrons e 917
elétrons) unidas, em uma arquitetura espacial, em que as forças magnéticas de atração dos
elétrons e posítrons estão distribuídas vetorialmente. Um nêutron possui aproximadamente
1836 partículas (sendo 918 posítrons e 918 elétrons) unidas, tal qual o próton.
Quando ocorre o processo de fusão nuclear de prótons do hidrogênio (04 prótons)
para a formação do hélio-4, aproximadamente 0,71% do número de posítrons e elétrons
deixam a condição de matéria normal no processo de aniquilação. Para manter a coesão
desses 02 prótons e 02 nêutrons, ocorre mais distribuição de vetores das forças magnéticas
de atração, deixando o núcleo com menor força magnética de união nuclear e, portanto,
cada elemento químico mais massivo, esta força magnética de união nuclear, será menor,
portanto, inversamente proporcional ao volume nuclear do elemento químico.
No processo de reflexão das radiações eletromagnéticas visíveis quando uma
radiação visível incide no núcleo, este núcleo substitui as substâncias magnéticas (positiva
em união com a negativa) e emite uma radiação característica (substâncias magnéticas do
próprio núcleo). Esta radiação característica é impulsionada pela força magnética de união,
determinante da frequência de emissão, que é característica para cada núcleo, dependente
do volume nuclear deste corpo.
Este acontecimento demonstra por que se tem essa variedade de cores, que não
depende da frequência da radiação incidente e sim da emitida, confirmando, também, que
as radiações eletromagnéticas se diferenciam pela energia cinética. Este evento será tratado
no estudo das reflexões das radiações visíveis.
A força de atração entre os elétrons e posítrons é de natureza magnética, no sentido
da busca do negativo pelo positivo, e vice versa. É uma força magnética muito grande, pois,
o núcleo em relação à eletrosfera é diminuto e mesmo com uma distância muito grande
deste núcleo, o posítron a mais no próton, exerce bastante força de atração em relação ao
elétron (e vice versa), que circula o núcleo atômico em busca do magnético positivo
internalizado no próton e este magnetismo duplo entre posítron a mais dos prótons e
elétrons da eletrosfera produzem a velocidade de rotação do elétron que acaba
determinando a sua velocidade de translação (velocidade linear).
Os spins dos elétrons são definidos pelas interações das forças magnéticas deste
núcleo (posítrons a mais nos prótons) e, a partir do primeiro elétron, por interações
eletromagnéticas com os próximos que irão preencher as camadas eletrônicas.
Na formação do próton e do nêutron, a força magnética de união nuclear exerce
grande coesão entre os posítrons e elétrons no núcleo atômico. Esta força magnética de
união nuclear é característica para cada elemento químico, pois, depende do volume
nuclear. A cada aumento do volume nuclear, a partir do processo de fusão nuclear, ocorre
reestruturação dos vetores das forças magnéticas de atração para a coesão do(s) novo(s)
próton(s) e nêutron(s) do novo núcleo atômico.
Como a massa do núcleo de um hidrogênio é aproximadamente 1836 vezes maior
que de um elétron e de um posítron, então na composição de um núcleo do hidrogênio
haveria 918 posítrons e 917 elétrons (importante é um posítron a mais que o número de
elétrons) e que este posítron a mais no próton, faz com que este núcleo fique
25
magneticamente positivo, atraindo um elétron (magneticamente negativo), que gira em
movimento de rotação em torno de seu eixo e, este movimento determina a translação em
torno do núcleo.
O movimento de rotação (de spin) se materializa pela frequência e pela onda, o que
determina a velocidade linear (movimento de translação).
O nêutron, em elementos químicos que o apresentam, possui estabilidade magnética
por apresentar o mesmo número de elétrons e de posítrons.
Para o Modelo Atômico proposto, as partículas fundamentais são: a substância
magnética negativa (que forma o elétron, formado pela substância magnética negativa com
atuação do potencializador de massa ao elétron, o neutrino), a substância magnética
positiva (que forma o posítron, formado pela substância magnética positiva com atuação do
potencializador de massa ao posítron, o antineutrino), o neutrino do elétron e o antineutrino
do posítron.
A capacidade física dos neutrinos e dos antineutrinos transformarem as substâncias
magnéticas que circulam, de maneira que fiquem muitas vezes mais massivas, é uma
característica espetacular e muito provavelmente tem relação com a velocidade (mesma
velocidade da luz) e a energia cinética com que circulam tais substâncias magnéticas
(dependente da frequência).
Elementos fundamentais do Universo:
Formações entre as estruturas fundamentais do Universo:
Representação esquemática das características estruturais do elétron, do posítron, e
da radiação eletromagnética.
26
Considerações sobre o núcleo atômico no Modelo proposto:
Nesse modelo, a força magnética de união nuclear, na formação dos prótons e
nêutrons, é resultado da distribuição vetorial das forças magnéticas de atração. Em
condições normais, ocorreria o processo de aniquilação da matéria, que é a característica
deste encontro. Ocorreu, então, a formação do próton, e a partir da formação do próton,
foram formados todos os elementos químicos conhecidos.
Outro fato a considerar, é que o número de posítrons e elétrons foram deduzidos da
massa do próton do hidrogênio em relação à massa do elétron, por isso foi considerado o
número de 917 elétrons + 918 posítrons.
Estas quantidades de elétrons e posítrons são deduzidas da relação da massa do
elétron com a massa do próton, mas não são números tomados como absolutos.
Para o Modelo Atômico proposto, o que é crucial, é que o número de posítrons no
próton seja superior em uma unidade em relação ao número de elétrons e que o número de
posítrons e elétrons no nêutron sejam iguais, pois, a cada elevação de massa atômica dos
elementos químicos, os prótons e os nêutrons terão em suas formações menor número de
posítrons e elétrons, devido ao processo de aniquilação (defeito de massa), para restabelecer
o equilíbrio entre o volume nuclear e a força magnética de união.
Considerando um núcleo de hidrogênio, que possui um núcleo com um próton, o
modelo proposto é:
27
O magnetismo dos elétrons está neutralizado pelos posítrons, restando apenas um
posítron a mais, fazendo com que o aglomerado de partículas, chamado de próton, seja
magneticamente positivo.
A força de atração entre o elétron e o posítron é uma força de atração magnética
recíproca.
A força de atração entre os elétrons das camadas eletrônicas e os prótons (posítrons
a mais dos prótons), é magnética. A eletricidade é resultado do movimento do elétron
(movimento de spin produzindo a translação nuclear ou produzindo corrente elétrica).
Manutenção da Simetria da Paridade:
Voltando ao elemento químico hidrogênio, nota-se que, para estabilizar a
positividade magnética do posítron a mais, gira 01 elétron na eletrosfera do hidrogênio
estabilizando o átomo magneticamente.
O número de elétrons e posítrons no hidrogênio, então, são: (elétrons = 917 + 01 da
eletrosfera = 918 e posítrons = 918). Nos outros elementos químicos esta igualdade
permanece, mesmo não sendo o mesmo número de posítrons e elétrons do hidrogênio,
porque a cada fusão nuclear para produção de outro elemento com número atômico maior,
há aniquilação de aproximadamente 0,71% desta matéria (defeito de massa). Assim, não
houve a quebra da simetria da paridade (entre a matéria e a antimatéria).
No universo o que chamamos apenas de matéria é formado por matéria e
antimatéria em quantidades exatamente iguais.
O Universo é simétrico. O que produz a falta de simetria em relação à paridade
entre matéria e antimatéria é a concepção estrutural incorreta do Modelo Atômico Padrão.
28
Estabilização nuclear:
Quando um núcleo atômico recebe grande quantidade de energia, característica para
cada núcleo, que provoque aumento do volume nuclear (aumento espacial característico das
substâncias magnéticas - aumento do volume das substâncias magnéticas envolvidas no
átomo) ocorre o desequilíbrio entre a força de união magnética e o volume espacial das
substâncias magnéticas e dependendo da quantidade de energia recebida podem ocorrer
processos de aniquilação até o restabelecimento deste equilíbrio.
Após certo nível de aumento do volume (aumento espacial) alguns elétrons e
posítrons conseguem vencer a força de união nuclear e realizam o processo de aniquilação.
Essas aniquilações produzem emissões de radiações de origem nucleares, com
energia cinética determinada pela energia introduzida (será explanado no estudo das
emissões eletromagnéticas do corpo negro).
Nas estrelas, onde os elementos químicos são formados, á medida que, essas estrelas
produzem elementos químicos com mais volume nuclear, em processos de fusão nuclear,
ocorrem processos de aniquilação entre elétrons e posítrons, para ocorrer diminuição do
número dessas partículas na estrutura dos nêutrons e prótons. Com estruturas menores,
ocorrerá, também, distribuição vetorial das forças magnéticas de atração entre elétrons e
posítrons (força magnética de união nuclear) e entre alguns posítrons e elétrons de novos
prótons e nêutrons, para mantê-los coesos no núcleo atômico.
Equilíbrio entre a força magnética de união nuclear e o volume do núcleo atômico:
O volume nuclear está sendo considerado como uma das variáveis na manutenção
da estabilidade nuclear, sem que ocorra o processo de aniquilação, ao invés de ser a massa
nuclear, pois, quando um corpo é aquecido, a temperatura altera o seu volume, mas, não
altera a sua massa atômica. Para que esta relação de equilíbrio fosse entre força magnética
de união nuclear e a massa atômica, no aquecimento de certos núcleos, deveria ocasionar
aumento da massa nuclear, o que não ocorre, ocorrendo apenas o aumento do volume
nuclear.
Ocorrendo o início do processo de aniquilação, por alteração do volume nuclear e
quebra do equilíbrio com a força magnética de união nuclear, começa ocorrer também,
diminuição da massa nuclear, pela perda de matéria (elétrons e posítrons no processo de
aniquilação).
A estabilização nuclear depende do equilíbrio do volume das substâncias
magnéticas, constitutivas dos elétrons e dos posítrons nucleares e da força magnética de
união nuclear.
Deste modo, quando um corpo é aquecido ocorre aumento do volume das
substâncias magnéticas, ocorrendo, assim, a perda da potencialização da matéria de alguns
elétrons e posítrons, se transformando em energia eletromagnética em processos de
aniquilação.
29
Dilatação pelo aquecimento:
A dilatação pelo aquecimento que ocorre nos corpos não tem relação com o
aumento de suas vibrações como prediz a teoria atual e sim com o aumento do volume das
substâncias magnéticas, tanto dos elétrons como dos posítrons, como também da energia
escura formadora das camadas eletrônicas. Esta dilatação é um aumento volumétrico dos
núcleos e dos espaços entre as camadas eletrônicas, produzindo assim expansão
volumétrica do corpo. Destas afirmativas conclui-se que há relação entre a ocorrência de
processos de aniquilação entre elétrons e posítrons, produzindo radiações eletromagnéticas,
com o aumento volumétrico das suas substâncias magnéticas, constituintes dos fatores
envolvidos nos átomos (núcleos e camadas eletrônicas). A formação e a influência da
energia escura nesses eventos serão discutidas no decorrer deste estudo.
Uma das causas para esse aumento de volume e, consequentemente, o inicio de
produção de radiação eletromagnética é o aquecimento, mas, tem-se que considerar que o
ultrassom, também, pode provocar o processo de aumento de volume e ocorrer processos
de aniquilação, que é o que corre no fenômeno da sonoluminescência.
O processo de aniquilação mantém o equilíbrio entre a força magnética de união e o
volume do núcleo. Esta força magnética de união nuclear é de característica magnética.
Estes núcleos, quando estáveis, mantêm-se com elétrons e posítrons, por esta força
magnética de união, sem que ocorra o processo de aniquilação.
O núcleo do hidrogênio está em equilíbrio com a quantidade de elétrons e posítrons
(aproximadamente 917 elétrons e 918 posítrons). Esta relação mantém-se estabilizada pela
força magnética de união nuclear e o volume do núcleo, de tal modo que não ocorre o
processo de aniquilação.
Quando o núcleo possui mais de um próton surge necessidade do aparecimento do
nêutron para contra balancear a repulsão magnética dos prótons, por serem magneticamente
positivos, sendo que a união destes nêutrons aos prótons se dá pela união de vários elétrons
e posítrons de um, com vários posítrons e elétrons de outro, e que estes elétrons e posítrons
têm uma distribuição de força magnética de atração, criando também uma força de união
entre os aglomerados prótons e nêutrons, porém, esta força de união é bem menor que a
força de união entre posítrons e elétrons constituintes destes aglomerados.
Um acréscimo de mais volume ao núcleo como, por exemplo, no processo de fusão
nuclear da cadeia PP-I, que ocorre no Sol, pelo acréscimo de matéria ao núcleo (formação
de 01 hélio-4, a partir de 04 núcleos (prótons) do hidrogênio), tem como consequência uma
divisão dos vetores da força magnética de união nuclear, para a ligação dos novos prótons e
nêutrons que irão formar o novo elemento químico,
No processo de fusão são aniquilados vários elétrons e posítrons pela necessidade
de diminuição do volume dos constituintes desse novo elemento que possuirá mais
distribuição das forças de atração para manutenção da coesão dos novos prótons e nêutrons.
Ocorrendo, assim, o processo de “aniquilação de pares”, em um número tal, que o
núcleo atômico fique estável para a nova estrutura, mas, mesmo assim, a força de união
será menor que de um núcleo menor.
30
Neste processo de aniquilação há a emissão de radiação eletromagnética (união
magnética entre a substância magnética positiva e a substância magnética negativa) e
emissão do neutrino e antineutrino.
A radiação gama é, portanto, a união de uma substância magnética negativa com
uma substância magnética positiva, formando um par de substâncias magnéticas, positiva e
negativa, magneticamente estabilizada, com massa de densidade extremamente baixa. Será
analisado na determinação matemática da Constante de Planck.
Esta união de substâncias magnéticas (radiação) se propaga com giro à velocidade
da luz (será determinado e demonstrado no estudo da velocidade da luz).
Detecção de matérias estranhas, em raios cósmicos:
As matérias “estranhas” que estão sendo descobertas nos eventos de raios cósmicos
são na verdade partes de matéria resultante de explosões de estrelas em processos de fissão
nuclear.
Considerando o modelo proposto, todas estas “famílias” descobertas nas últimas
décadas são partes de explosões de estrelas de nêutron - supernovas (possuem quantidades
extraordinariamente elevadas de posítrons e elétrons em sua estrutura), que hora se
apresentam neutros (quando apresentam o mesmo número de posítrons e elétrons), hora se
apresentam positivos (quando apresentam 01 posítron a mais), hora se apresentam
negativos (quando apresentam 01 elétron a mais – como é o caso do muon que apresenta a
massa 207 vezes a massa do elétron – seriam, então, 104 elétrons e 103 posítrons).
A estrela de nêutron se forma primeiro por uma estrela imensa e em contrapartida
uma força de gravidade proporcional fazendo com que todos os elétrons das camadas
eletrônicas sejam comprimidos até se unirem a seus prótons (unem-se aos posítrons a mais
dos prótons) se transformando em um único nêutron imenso com densidade elevadíssima e
compressão da energia escura (força de gravidade) elevadíssima, ocorrendo uma explosão
(fissão nuclear pela extraordinária compressão da energia escura – força de gravidade),
conhecida por supernova. Nessa explosão é rompido o imenso nêutron com elevadíssima
produção de radiações pelos processos de aniquilação entre elétrons e posítrons, além da
emissão de partes da estrela em altas velocidades, conhecidos por raios cósmicos. Quando
esses raios cósmicos atingem a nossa atmosfera eles se rompem produzindo várias
aniquilações com todos os subprodutos desse processo. Ao serem lançados balões de
pesquisa acima da atmosfera consegue-se captar tais fragmentos da estrela. Ao longo de
décadas esses fragmentos estão sendo compreendidos como matérias estranhas ao nosso
Sistema Solar. Nascendo, um grande número de novas partículas, como por exemplo, a
“partícula Tau”, que é muito maior que um próton ou um nêutron conhecido, Muitos outros
ainda serão detectados, com diversos tamanhos e diversas constituições (apresentando-se
positivos, negativos ou neutros).
A força gravitacional da estrela de nêutron é que mantinha estas estruturas imensas.
Essas matérias não possuem estabilidade fora dessa força gravitacional e quando ocorre
esta explosão, algumas “partículas” atingem a atmosfera terrestre e se desintegram
rapidamente, ocorrendo aniquilações entre seus posítrons e elétrons, produzindo grande
31
quantidade de radiação gama (y) neutrinos e antineutrinos e por vezes elétrons e posítrons
em altas velocidades.
Não há que se falar em estranheza da matéria, pois, é a mesma matéria que
conhecemos, ou seja, a mesma matéria e antimatéria, constituídas das mesmas substâncias
magnéticas e partículas elementares que existem no universo (substância magnética
positiva, substância magnética negativa, neutrino e antineutrino).
32
TEORIAS DE GAUGE
Os mediadores de forças representadas pelos bósons de calibre:
A descoberta das partículas de mediação, nomeadamente dos bósons intermediários
(W +) , (W −) e (Z º ) , em 1983, foi, sem dúvida, um acontecimento ímpar na história da
física, já que os mesmos tinham sido previstos pela teoria eletrofraca elaborada pelos
físicos: Weinberg, Glashow e Salam, entre outros, para unificar numa única explicação
duas das quatro forças fundamentais da matéria nos seus limites.
Os bósons (W ) e (Z ) são, pois, os mediadores da força nuclear fraca ou interação
fraca responsável pela radioatividade, tal como o fóton é o mediador da força
electromagnética que liga os elétrons ao núcleo e os átomos nas moléculas e que, além
disso, é responsável por todo o espectro electromagnético, desde os raios gama às ondas
hertzianas de rádio, passando pela luz, raios-X, radiação ultravioleta, e infravermelha.
As massas destas partículas são extremamente maiores que as das restantes
partículas, sendo da seguinte ordem de valores:
(W +) = 140.000 × 10 −34 g com carga zero e 10 −25 segundos de vida.
(W −) = tem a mesma massa inerte e a mesma carga e instabilidade.
(Z º ) = 162.000 × 10 −28 g e igual carga e instabilidade.
A questão que qualquer um coloca é como é que estas partículas com uma massa
inerte relativamente elevada quando comparada com a massa quase zero do fóton podem
ser unidas na mesma teoria eletrofraca e produzir tanto a radioatividade como o espectro
electromagnético?
A explicação é dada pela sua instabilidade ou curta vida. Decaem rapidamente para
dar outras partículas.
Bósons de calibre: São bósons mediadores das interações fundamentais da natureza.
Em outras palavras partículas fundamentais, cujo comportamento é descrito por teorias de
calibre (teorias de Gauge).
No modelo padrão são preditos 04 tipos de bósons de calibre, representantes das 04
forças na natureza:
1. Fótons - mediadores da interação magnética. (Teorizados por Albert Einstein
utilizando a Teoria de Max Planck em que prediz que elétrons emitem quantias
específicas de energia) – representa a força eletromagnética;
2. Bósons (W +) , (W −) e (Z º ) - mediadores da força nuclear fraca (teorizados
por Weinberg, Glashow e Salam, entre outros, para unificar numa única
explicação), para duas, força fraca e força magnética, (das quatro forças
fundamentais da matéria nos seus limites) – representa a força fraca;
3. Gluons - mediadores da força forte nuclear (teorizada pela teoria nuclear atual) –
representam a força de união nuclear;
33
4. Grávitons, mediadores da força gravitacional (ainda não descobertos) –
representariam a força de gravidade.
As quatro forças fundamentais da natureza e o Modelo Atômico proposto:
Força fraca nuclear:
Bósons (W ) e (Z ) :
Com o Modelo Atômico proposto, não há necessidade de se criar bósons,
mediadores de força, para explicar a saída do núcleo de elétrons, de posítrons, neutrinos e
antineutrinos, pois, eles realmente estão na formação dos prótons e nêutrons.
1. Bóson (W −) - Não é necessária a existência de um bóson vetorial (W −) , para
justificar a emissão de um elétron de um nêutron;
2. Bóson (W +) - Não é necessária a existência do bóson vetorial (W +) , para
justificar a emissão de um posítron de um próton;
3. Bóson (Z º ) - Não é necessária a existência do bóson vetorial (Z º ) , para
justificar a emissão do neutrino e do antineutrino do núcleo atômico.
As forças envolvidas nessas emissões serão tratadas no estudo sobre processos de
desintegração.
Força forte de união nuclear:
Gluons:
A força forte de união nuclear é produto da distribuição vetorial das forças
magnéticas de atração entre os elétrons e posítrons constituintes desse núcleo atômico.
A força forte de união, então, é apenas a força magnética de união nuclear
produzida pela distribuição vetorial das forças magnéticas de atração, na arquitetura
estrutural do núcleo atômico, produzindo a estabilidade dos elétrons e posítrons de maneira
que não se aniquilem e se mantenham unidos na formação dos prótons e nêutrons.
Quanto mais massa o núcleo possuir e, consequentemente, mais volume, menor será
a força magnética de união, pois, para manter os nêutrons e prótons coesos, é necessária a
distribuição das forças magnéticas de atração entre vários elétrons e posítrons dos prótons
com vários posítrons e elétrons dos nêutrons.
Força magnética:
34
Fótons:
Pelo modelo apresentado, o fóton é a substância magnética negativa de um elétron
juntamente com a substância magnética positiva de um posítron.
Não há a aniquilação da matéria e sim a perda da potencialização da matéria, pela
saída do neutrino, que potencializa a massa da substância magnética do elétron e a saída do
antineutrino, que potencializa a massa da substancia magnética do posítron.
Força gravitacional:
Grávitons:
As radiações eletromagnéticas são constituídas da união da substância magnética
positiva com a substância magnética negativa, impulsionada pela energia cinética,
determinada pela força de atração magnética entre o elétron e o posítron quando essas
partículas se encontram no processo de aniquilação.
A energia cinética da radiação vai diminuindo, progressivamente, nas suas
interações de propagação e de reflexão, passando por todo espectro das radiações
eletromagnéticas até se tornar energia escura. Esta energia escura exerce uma compressão
concêntrica nos corpos, produzindo a força de gravidade, não havendo a necessidade da
existência do bóson de calibre proposto para mediação da força gravitacional.
Conclusões sobre os mediadores das quatro forças fundamentais da Natureza (Os
bósons):
Não existem os bósons preditos pela teoria atual. A criação, desses bósons, foi uma
adaptação do entendimento atômico e suas interpretações baseadas em um Modelo
Atômico incorreto, para explicar os diversos fenômenos físicos.
A irrealidade física do próprio Modelo Atômico foi determinante para produção de
Teorias que, na tentativa de validação do próprio Modelo, acabaram, também, com suas
mesmas inconsistências.
35
TEORIA DOS CAMPOS DA FÍSICA QUÂNTICA
Diagramas de Feynman:
Os Diagramas de Feynman são um método para cálculos na Teoria quântica de
campos, criados pelo físico norte-americano Richard Feynman. Também são conhecidos
por Diagramas de Stückelberg. As linhas representam partículas interagindo e termos
matemáticos correspondem a cada linha e vértice. A probabilidade de uma determinada
interação ocorrer é calculada desenhando-se os diagramas correspondentes à interação, e
através deles se chega às expressões matemáticas corretas. Os diagramas fornecem uma
interpretação visual do fenômeno.
Diagrama de Feynman para a interação elétron/posítron:
A matemática consegue provar muitas coisas que não são realidade, basta para isto,
serem criadas constantes, ocorrerem deduções, sendo que, não basta ser real, para que
alguma fórmula o torne explicável. É o que acontece com os Diagramas de Feynman,
consegue-se prová-los matematicamente, somente não se consegue provar o que eles
tentam representar.
Os Diagramas de Feynmam, não são representativos da realidade. Analisando todos
os Diagramas de Feynmam, todos se mostram equivocados. Serão demonstrados, os
enganos do diagrama (interações elétron/posítron). Outros diagramas estão sendo
contestadas pelas demais explicações, baseadas no Modelo Atômico proposto.
Diagrama de Feynman para a interação elétron/posítron:
Neste diagrama de Feynman, um Elétron e um Posítron anulam-se, produzindo um
fóton virtual, que se transforma num par quark-antiquark. Depois, um deles radia um
Gluon. (O tempo decorre da esquerda para a direita).
36
Análise da interação elétron/posítron baseado no Modelo Atômico proposto:
Como os princípios da Teoria da Eletrodinâmica são baseados no Modelo Atômico
Padrão e esse modelo não são reais, as interações, que tais diagramas representam para se
chegar a expressões matemáticas corretas, só podem chegar, também, a conclusões
equivocadas das interações das partículas.
O termo “Aniquilação” não é apropriado para este evento, pois as substâncias
magnéticas elementares, positiva e negativa, não se aniquilam e também não se perdem,
apenas perdem a condição de matéria comum.
Como o elétron e o posítron são “partículas” formadas cada uma por uma substância
magnética, ocorre uma interação em que o elétron perde o seu potencializador de massa
(neutrino) e o posítron perde o seu potencializador de massa (antineutrino), restando,
portanto, a união das duas substâncias magnéticas, positiva e negativa (sem os
potencializadores de massa), que formam a radiação eletromagnética (y).
Quando esta radiação eletromagnética interage com o núcleo, atinge o elétron e o
posítron que estão na formação dos nêutrons e prótons, do núcleo atômico, ocorrendo o
processo de reflexão das radiações eletromagnéticas.
Assim, não ocorre anulação (“aniquilação”) do elétron e do posítron, não ocorre
formação de um fóton virtual, não ocorre a sua transformação em um quark e em um antiquark, e depois um deles não irradia um Gluon como prediz a explicação do Diagrama de
Feynman.
Teoria da Eletrodinâmica Quântica – (E.Q.):
As forças eletromagnéticas entre dois elétrons surgem pela emissão de um fóton por
um dos elétrons e a sua absorção por outro elétron.
Como um elétron emite um fóton, isso significa a violação do princípio da
conservação das energias ou da conservação dos momentos; o mesmo vale para a absorção
de um fóton. Todavia, pela Mecânica Quântica, a conservação de energia não é
necessariamente válida em pequenos intervalos de tempo. O sistema pode "pedir
emprestada" alguma energia para o elétron emitir o fóton; a energia é devolvida quando o
outro elétron absorve o fóton. Este processo é chamado de troca virtual de um fóton entre
elétrons.
Neste processo, chamado de espalhamento de elétrons, ocorre mudanças na
trajetória dos elétrons pela simples "troca de um fóton". Esta é uma das ideias básicas da
Eletrodinâmica Quântica.
Este fenômeno é representado pelo diagrama de Feynman e explicado por
expressões matemáticas baseadas neste diagrama.
37
Análise da Teoria da Eletrodinâmica Quântica (E.Q.):
As radiações eletromagnéticas não surgem por acaso, pois, surgem da união entre
um posítron e um elétron e este processo acontece em quase sua totalidade em núcleos de
átomos, e também, as radiações eletromagnéticas não são absorvidas, pois as substâncias
magnéticas, negativa unida à positiva, durante os processos de propagação e de reflexão
não desaparecem, somente alteram sua energia cinética e, em consequência, a frequência
que apresentam.
O elétron da eletrosfera não emite, por si só, qualquer energia eletromagnética, ele
apenas interage nos processos de propagação destas radiações, então, quando a teoria
eletrodinâmica diz que, na Física Quântica o princípio da conservação da energia ou da
conservação dos momentos, não é necessariamente válida, em pequenos intervalos de
tempo, e que o sistema pode pedir emprestado alguma energia para o elétron emitir o fóton
e que a energia é devolvida, quando outro elétron absorve o fóton, em um processo de troca
virtual de um fóton entre elétrons, fica claro, que esta ideia básica da Física Quântica, além
de não ser a realidade dos fatos, como explanado neste trabalho sobre como acontece
propagação e a reflexão das radiações eletromagnéticas, ainda, colocou como sua base
científica, uma interpretação equivocada da realidade dos acontecimentos a nível atômico,
elegendo os elétrons como emissores das radiações eletromagnéticas. O diagrama de
Feynmam, não é representativo da realidade desse evento.
Teoria da Cronodinâmica Quântica (CD. Q):
A Teoria da Cronodinâmica Quântica é parecida com a Teoria da Eletrodinâmica
Quântica em alguns aspectos (as interações se dão através da troca virtual de quanta). No
entanto, existe uma diferença fundamental: o fóton, mediador da interação eletromagnética,
é eletricamente neutro; já o gluon, mediador da força nuclear forte (força colorida), é
colorido. Por isso, eles interagem entre si, o que dá origem, nas equações da Cronodinâmica
38
Quântica, a termos que não têm análogos na Eletrodinâmica Quântica. A Cronodinâmica
Quântica comporta-se, então, de forma diferente de qualquer força conhecida.
A Cronodinâmica Quântica solucionou, então, o mistério do caráter da força entre
os quarks, de uma forma que apresenta grande simplicidade, o que é fundamental para o
sucesso de uma teoria.
Durante muito tempo pensou-se que entre as partículas da lista dos férmions
fundamentais estariam o próton e o nêutron. Mas isso se revelou falso: os prótons e os
nêutrons são formados por partículas mais básicas - os quarks.
Os prótons são formados por dois quarks (up ) e um quark (down) , enquanto os
nêutrons são formados por um quark (up ) e dois quarks (down) . Os quarks (up ) têm
carga elétrica (+2 / 3) enquanto os (down) têm carga (−1 / 3) .
Assim como a força entre os elétrons se dá através da troca virtual de fótons, os
quarks estão ligados por uma força que surge da troca de gluons. Os gluons são indiferentes
ao sabor, mais muito sensíveis à cor. Os gluons interagem com a cor assim como os fótons
interagem com o sabor. Note que existem vários tipos de gluons, um para cada situação de
cor.
Explicação original para o Diagrama de Feynman na Teoria da Cronodinâmica
Quântica:
Neste Diagrama, um quark vermelho se torna azul com a emissão virtual de um
gluon vermelho-azul, que é absorvido por um quark azul que se torna vermelho.
Neste Diagrama, um quark azul se torna verde com a emissão virtual de um gluon
azul-verde. Este gluon é absorvido por um quark verde, que se torna azul.
39
Análise sobre a Cronodinâmica Quântica (CD. Q) baseada no Modelo Atômico
proposto:
Como na explanação anterior, esta troca virtual de fótons, não acontece na
realidade.
Quanto ao gluon, não existe emissão virtual de gluon, pois, a força magnética de
união que é produzida pela distribuição das forças de atração entre elétrons e posítrons
constituintes dos nêutrons e prótons, não depende de mediador, já que são forças de
natureza magnética elementar, entre as partículas magnéticas negativas e as partículas
magnéticas positivas.
Na realidade não existem quarks. Existem elétrons e posítrons em união na
formação dos prótons e nêutrons. Esta união não ocorreu sem que houvesse muita força,
para que não ocorresse o processo de aniquilação entre a matéria e antimatéria. Esta força
foi a força gravitacional, produzida pela compressão da energia escura, no interior de
estrelas, onde os elétrons e posítrons foram forçados a ficarem unidos e estruturalmente
estabilizados pela força magnética de união, formando prótons e a partir destes prótons, por
processos de fusão nuclear, os outros elementos químicos.
Como não há realidade na emissão virtual de gluon, os quarks, também, foram uma
criação, para explicar o que, ainda, não se tinha uma explicação, para validar o Modelo
Atômico Padrão. A Teoria da Cronodinâmica é baseada em ideias que não expressam a
realidade atômica.
40
INTERAÇÕES DAS RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS
Propagação da luz:
Temos que considerar que a luz, é a união da substância magnética, positiva com a
negativa, que se origina do encontro da partícula magnética positiva (posítron) com a
partícula magnética negativa (elétron), ocorrendo liberação das partículas responsáveis pela
potencialização da matéria, o neutrino e o antineutrino.
Neste novo Modelo Atômico, o fóton não é mediador da interação eletromagnética,
e sim substâncias magnéticas, formadas pela substância magnética positiva unida à
substância magnética negativa, com variações de frequências e em velocidade constante.
Neste sentido, temos que considerar as substâncias magnéticas (matéria de baixíssima
densidade) e a energia cinética, sendo que, o que é transmitido aos elétrons, nas interações
durante o processo de propagação, é a energia cinética.
Pelo exposto, á medida que, estas substâncias magnéticas em união propagam-se,
transferem energia cinética aos elétrons, diminuindo a sua energia, e consequentemente sua
frequência.
Com reiteradas interações, a frequência da radiação vai ficando cada vez menor,
transmitindo cada vez menos energia cinética aos elétrons, no seu percurso, até não ter
energia cinética suficiente, para destacar um elétron de seu orbital, como acorre na
propagação da luz visível.
Nesta propagação, esta radiação transfere menos energia cinética aos elétrons, que
mesmo recebendo esta energia, não saem de suas órbitas, ocorrendo uma propagação sem
destacamento de elétrons, provocando apenas o aumento de velocidade de rotação (de spin)
do elétron que provoca aumento de velocidade de translação e diminuição da frequência da
radiação por perda de energia cinética.
Então, fóton é a radiação (união entre o posítron e o elétron, sem os
potencializadores da matéria, os neutrinos e antineutrinos), que tem energia cinética
produzida pela força magnética de atração entre o elétron e o posítron (quando livres), ou
quando provenientes do núcleo atômico, por vários fatores, dependendo do evento que a
produziu.
A impulsão das radiações é uma característica extraordinária da união entre o
elétron e o posítron, produzida pela força de atração magnética entre ambos.
Nos processos de reflexão da radiação visível, os núcleos que refletem a luz,
recebem uma radiação e emitem outra com frequência dependente da força de união
nuclear, característica de cada núcleo, que é dependente da sua massa nuclear (mais
precisamente do volume nuclear), porque quanto mais prótons e nêutrons existirem no
núcleo maior distribuição de vetores da força de atração entre os elétrons e posítron
constituintes dos prótons e nêutrons nucleares.
As radiações eletromagnéticas após várias interações, nos processos de propagação
e reflexão, vão transferindo parte de sua energia cinética, se transformando em outras
radiações de menor frequência no espectro das radiações eletromagnéticas.
41
Determinação das frequências de determinadas radiações:
a) As frequências das radiações eletromagnéticas serão determinadas por:
-
Quando provenientes de processos de aniquilação em elementos com muito
volume nuclear (massa nuclear) e, assim, baixa força de união nuclear
(elementos instáveis), as radiações vão apresentar frequências determinadas pela
energia cinética resultante do processo de aniquilação diminuída da energia para
superar a força magnética de união nuclear que é baixa e em consequência as
radiações são emitidas com altas frequências;
-
Quando provenientes de processos de aniquilação produzidas por choques de
elétrons com o núcleo atômico será determinada pela força de impacto (energia
cinética) desses elétrons nos posítrons externos nucleares. A energia cinética
destes elétrons determina as frequências das radiações emitidas. (Será tratada no
estudo das raias espectrais do hidrogênio);
-
Quando provenientes de processos de aniquilação produzidas por aquecimento,
as radiações apresentarão aumentos contínuos de frequências, pois, a
temperatura determina a energia cinética da radiação (será tratado no estudo das
emissões do corpo negro);
-
Quando provenientes de processos de aniquilação produzidas em processos de
fusão a frio, as radiações apresentaram baixa energia, devido ao decaimento de
um nêutron em um próton de um elemento estável e, portanto, com elevada
força de união. Esta baixa energia é o resultado da energia cinética do processo
de aniquilação diminuída da energia para superar a elevada força magnética de
união nuclear de um elemento estável. Essas emissões serão tratadas no estudo
sobre fusão a frio;
b) As radiações eletromagnéticas de origem da interação de elétrons com posítrons
(livres) possuirão frequências máximas (energia máxima), determinadas pela
impulsão produzidas nos processos de aniquilação provenientes das forças de
atração magnética entre ambos (radiações gama de mais altas frequências);
c) Nas interações de radiações com núcleos atômicos, podem ocorrer várias
situações e o que irá determinar as frequências das radiações emitidas será a
frequência da radiação incidente e a força de união nuclear que é dependente do
volume nuclear, pois, quanto maior o núcleo, menor será essa força de união.
Essas emissões serão tratadas nos processos de propagação e reflexão das
radiações eletromagnéticas.
42
A perda de energia cinética das radiações eletromagnéticas nas interações com a
matéria comum:
A velocidade de propagação das radiações eletromagnéticas é constante (até os
limites atualmente percebidos e medidos). O tempo de um giro da radiação (τ ' = 1 / f ) se
altera, à medida que interage com a matéria, produzindo radiações com comprimento de
ondas maiores (produzidas por aumento volumétrico da radiação), com menores
frequências (menos giros por segundo) e, em consequência, menor energia cinética, já que a
energia cinética é o produto da frequência pela Constante de Planck.
Resta sabermos o que acontece com a interação da radiação eletromagnética quando
perde toda ou quase toda frequência (frequência tendendo ao zero). Será tratado no estudo
da constância da velocidade das radiações eletromagnéticas.
Processos de propagação das radiações baseadas no Modelo Atômico proposto:
Na propagação, o comum é não ocorrer o choque da radiação com elétrons ou com
núcleos durante a propagação, pois, existe um espaço enorme para a radiação passar pelo
átomo, mas, com um feixe grande com certeza alguns raios vão se chocar com elétrons e
com núcleos durante seu percurso. Quando mais energia cinética possuir a radiação mais
penetrante será, pois quanto mais energia (mais frequência) menor será o volume da
radiação.
Além da energia cinética das radiações, deve-se considerar, também, o tamanho dos
átomos e a densidade do meio, aonde a radiação irá se propagar ou será refletida (se o meio
é sólido, líquido ou gasoso).
Propagação das radiações: gama, X e ultravioleta:
A Propagação da radiação gama, radiação-X e radiação ultravioleta, devido à alta
frequência que as substâncias magnéticas apresentam, quando ocorre da radiação encontrar
elétrons no seu percurso é transferido muita energia cinética a estes elétrons, provocando o
deslocamento destes elétrons (eletro fótons), desviando a radiação que diminui sua
frequência, a cada interação, sem, contudo, perder velocidade de propagação.
43
Na propagação de interações, com uma quantidade grande de elétrons no seu
percurso, a radiação não perde suas substâncias magnéticas, mas, vai alterando o seu tempo
de giro (τ ' = 1 / f ) e o seu volume, produzindo com isto:
-
Diminuição da frequência ( f ) ;
Diminuição da energia cinética ( E.c. = f .h) ;
Diminuição da Temperatura (T = f .(h T ) ;
Aumento do comprimento da onda (λ = 2.π .r ) ;
Aumento da amplitude da onda.
Mudando, também, o nome que recebem, passando, então, de radiação gama para
radiação-X, desta para ultravioleta, desta para o espectro da luz visível (do violeta até o
vermelho), desta para as radiações infravermelhas.
Mesmo perdendo frequência mantém a velocidade constante. Os motivos para tal
propriedade serão tratados no estudo da velocidade das radiações e suas comprovações
matemáticas.
44
Esse processo de propagação é observado quando ocorre a irradiação de metais,
onde, se forma uma corrente de elétrons quando a frequência desta radiação consegue
superar a barreira de remoção dos elétrons (com uma força capaz de superar a força de
contenção do elétron na sua camada).
O que foi observado, é que com o aumento da frequência da radiação, ocorria um
aumento da velocidade dos elétrons que saltavam do metal. Quanto maior a frequência
maior a transferência de energia cinética da radiação para os elétrons.
Quanto mais energia possuir a radiação, menor será o seu volume e maior
capacidade de penetração nos corpos.
Propagação da radiação visível (luz):
A propagação da radiação visível apresenta uma interação, onde ocorrem trocas das
substâncias magnéticas negativas entre a radiação e o elétron, de modo que, a substância
negativa da radiação seja substituída a cada interação pela substância magnética negativa
do elétron.
Outro ponto importante, é que a radiação visível, não apresenta energia cinética
suficiente para destacar o elétron do seu orbital, o mesmo apenas recebe parte desta energia,
porém, a radiação visível, também não muda de direção. Assim, a radiação propaga-se em
movimento retilíneo.
45
Propagação das radiações infravermelhas:
Depois de várias interações com os elétrons orbitais, as substâncias magnéticas em
união vão diminuindo de frequência até chegar à radiação infravermelha. Durante sua
propagação, o elétron recebe parte da energia cinética da radiação, mas, não sai de seu loco
e a radiação infravermelha é desviada nesta interação.
Propagações das radiações quando ocorrem interações com elétrons:
1. Radiações de maiores frequências: radiação gama, raios-X e a radiação ultravioleta Na interação da radiação com o elétron, este recebe uma transferência alta de
energia cinética da radiação fazendo com que o elétron resultante salte do seu
orbital e a radiação diminua sua frequência e mude a direção de propagação.
Ocorrendo propagação não retilínea;
2. Radiações de frequência da luz violeta á luz vermelha – O elétron recebe o impacto,
com transferência de alguma energia cinética ao elétron, que não destaca este
elétron do seu orbital, fazendo com que a propagação seja em movimento retilíneo
com perda de frequência da radiação até à luz vermelha, que é a última radiação do
espectro eletromagnético que consegue produzir esta interação da radiação com os
elétrons, sem mudar a direção da radiação;
3. Radiações com frequências infravermelhas - A radiação ao interagir com o elétron,
não tem energia suficiente para desviar o elétron, parte da energia cinética da
46
radiação é transferida ao elétron na interação, sem tirá-lo do seu loco, porém, a
própria radiação é desviada.
Análise da reflexão da luz pelo Modelo Atômico proposto:
A cor da luz emitida pelo corpo, na reflexão, depende da radiação incidente apenas
para provocar a emissão de radiação característica pelo núcleo atômico atingido por tal
radiação.
A radiação visível incidente tem energia cinética somente capaz de produzir a troca
das substâncias magnéticas com o elétron e o posítron nuclear. A radiação refletida (na
verdade é emitida pelo núcleo) representa essas substâncias magnéticas permutadas com
energia cinética determinada pela força de união nuclear específica de cada núcleo atômico.
Assim, a cor, não depende da frequência do raio incidente, e sim da frequência do
raio refletido, que depende das características do núcleo atômico que reflete esta luz.
Quando um corpo recebe um raio de luz visível este raio interage com a substância
magnética do elétron e com a substância magnética do posítron e esse núcleo substitui as
substâncias magnéticas desta radiação, por uma radiação formada por substâncias
magnéticas do núcleo (do elétron e do posítron) com energia (frequência) característica do
próprio corpo emissor desta radiação.
Quando uma radiação visível é refletida de um núcleo, como a força de união deste
núcleo é determinada pelas forças de atração entre os elétrons e posítrons constituintes dos
47
prótons e nêutrons dos núcleos desse corpo (quando maior o volume menor a força de
união), a diferença da energia cinética da radiação incidente, com a emitida, é transmitida e
absorvida pelo núcleo (pelo corpo), sendo transformada em energia térmica.
Quando um corpo ou núcleo apresenta emissão de radiação com frequência inferior
à radiação vermelha, todas as radiações que chegarem ao núcleo (corpo) do espectro de luz
visível serão emitidas com frequências infravermelhas, não sendo vista pelo olho humano,
sendo um corpo preto (ausência de cor, no entanto, não há absorção das substâncias
magnéticas). Como a luz refletida possui frequência menor que a radiação de frequência
vermelha, terá uma diferença de energia, entre a da energia cinética incidente para a energia
cinética refletida, que será transformada em energia térmica aquecendo o núcleo (corpo).
O processo de reflexão das radiações eletromagnéticas visíveis depende da radiação
incidente, para que ocorra a emissão. A frequência da luz refletida, é que não depende da
frequência da radiação incidente e sim de características do núcleo atômico que emite a
radiação característica (depende da força magnética de união, particular para cada núcleo).
Reflexão da radiação gama, radiação-X e radiação ultravioleta, baseada no
Modelo Atômico proposto:
Reflexões das radiações gama em núcleos com elevada massa atômica:
Quando a radiação possui frequências elevadas como a radiação gama e é emitida
em núcleos de massa nuclear elevada, onde a força magnética de união é bastante reduzida,
48
no processo de reflexão da radiação, ocorre o destacamento de um elétron e de um posítron,
conforme a representação esquemática.
Neste processo de reflexão, há grande perda de energia cinética da radiação, o que
faz com que seja refletida uma radiação com baixíssima energia cinética, provavelmente,
bem abaixo das frequências das radiações infravermelhas. Esse fato leva a se acreditar que
a radiação desaparece e surja o elétron e o posítron, sem, também, relacionar o impacto da
radiação com o núcleo atômico.
Reflexões das radiações gama (em núcleos que não possuem elevados volumes
atômicos), raios-X e ultravioletas:
A reflexão da radiação gama (em núcleos não muito massivos), raios-X e radiações
ultravioletas apresentam a característica de produzirem mais radiações emitidas, que a
incidente.
Este “espalhamento” é resultante de interações específicas para estas radiações que
apresentam alta energia cinética interagindo com núcleos com alta força de união,
produzindo a emissão de todas as substâncias magnéticas envolvidas (tanto da radiação
incidente como do elétron e do posítron nuclear).
As substâncias magnéticas da radiação incidente interagem com a substância
magnética negativa do elétron e com a substância magnética positiva do posítron, com
emissão de duas radiações mais o neutrino do elétron e do antineutrino do posítron.
49
Neste impacto há aniquilação de um elétron e de um posítron e utilização de suas
substâncias magnéticas na formação das radiações emitidas, sendo que o neutrino do
elétron e o antineutrino do posítron, também são produtos dessa interação.
Assim que perde um elétron e um posítron o núcleo se reorganiza mantendo sua
estrutura coesa.
Absorção da radiação eletromagnética:
A radiação eletromagnética não é absorvida. Trata-se de substâncias magnéticas
(negativa unida à positiva) que apresenta massa. Na propagação sua frequência é que vai
diminuindo com as progressivas interações e transferência de energia cinética para os
elétrons.
No processo de reflexão da luz, também, esta radiação não é absorvida, pois, a cada
interação com o núcleo atômico, as substâncias magnéticas constituintes da radiação são
refletidas, embora possam apresentar frequências diferentes.
Acredita-se que a luz branca, ao incidir em um corpo, este corpo, reflita uma cor de
luz e as demais cores do espectro de luz visível seriam absorvidas pelo corpo,
transformando estas energias absorvidas, em energia térmica, mas, o que acontece é que
todas as radiações, tanto do espectro de luz visível, quanto não, são refletidas, não
ocorrendo nenhuma absorção dessas radiações eletromagnéticas.
Ocorre absorção de energia cinética da radiação na reflexão e não absorção das
substâncias magnéticas constituintes da radiação (positiva em união com a negativa).
Quem determina a cor do corpo iluminado são as características dos núcleos
externos deste corpo. A cor não é determinada pela luz incidente e sim pela luz emitida,
conforme explicitado no processo de reflexão da luz.
Quanto ao processo de aquecimento do corpo, é apenas a transformação da
diferença de energia cinética, que o núcleo recebe a mais, quando o raio incidente tem
maior frequência que o raio refletido. Esta diferença de energia é transformada em energia
térmica.
A variação de energia térmica do núcleo é a diferença da energia cinética de
radiações de maiores frequências, refletidas com menores frequências e a energia cinética
de radiações de menores frequências refletidas com maiores frequências por este núcleo.
Considerações sobre a luz – Analisando as cores:
Quem determina a cor de um corpo é a frequência da luz refletida pelo corpo, após a
radiação incidente ter interagido com elétrons e posítrons externos dos núcleos deste corpo.
A determinação da cor é a capacidade, que cada núcleo possui para receber a
radiação visível, interagir e emitir radiação característica pelo próprio núcleo. Desta
afirmativa, conclui-se que:
50
1. A luz é formada pela substância magnética positiva do posítron mais a
substância magnética negativa do elétron;
2. Não é apenas energia em propagação. É uma matéria diferente do elétron e
do posítron, pois, nestes as substâncias magnéticas possuem densidade muito
maior, criada pelo neutrino e antineutrino;
3. Apresenta volume e propaga-se girando sem deslizamento;
4. Por ser matéria, não pode ser absorvida, como prediz a teria atual. Quando
choca-se com o elétron, por exemplo, apresenta todas as características de
um choque de uma pequena partícula à velocidade de 299.972.458 m/s.
Quanto maior a frequência da radiação maior será a energia cinética de
impacto;
5. O corpo não reflete uma cor de luz do espectro visível e absorve as outras
cores, porque as radiações são refletidas com frequências determinadas pelos
núcleos formadores deste corpo (na verdade recebe a radiação incidente e
emite uma radiação característica, não ocorrendo absorção, mas sim a troca
das substâncias magnéticas com energia cinética determinada pela força
magnética de união nuclear e quanto maior o volume nuclear menor é esta
força de impulsão da radiação característica emitida);
6. O aquecimento que ocorre nos corpos não é causado pela absorção da luz e
sim pelas diferenças de energia cinética entre a radiação incidente e a
radiação emitida, quando a radiação incidente possui energia cinética maior
que a energia cinética de emissão, característica de cada núcleo, esta
diferença positiva de energia cinética é absorvida, se transformando em
energia térmica;
7. Quando a radiação incidente possui uma energia cinética menor que a
radiação emitida esta diferença negativa faz com que o núcleo perca energia
cinética, em forma de energia térmica;
8. O preto é ausência de cor, mas não é ausência de reflexão da radiação
eletromagnética, apenas reflete radiações com frequências abaixo do
vermelho e radiações infravermelhas não são vistas pelo olho humano;
9. Quanto maior a massa nuclear (em consequência o volume) menor a
frequência de reflexão da luz, pois será menor a impulsão da radiação
provocada pela força magnética de união nuclear. Ao incidir uma radiação
visível ocorre substituição de suas substâncias magnéticas com a do posítron
e do elétron constituinte do próton ou nêutron atingido pela radiação
(emitindo uma radiação característica). A energia cinética desta emissão
(força de impulsão) é determinada pela força magnética de união nuclear;
51
10. A força magnética de união nuclear mantém a coesão dos constituintes do
núcleo atômico e é produto da distribuição vetorial das forças magnéticas de
atração, entre os elétrons e posítrons, assim, para a manutenção da coesão
dos prótons e nêutrons a mais no núcleo, essa distribuição das forças
magnéticas de atração será maior, tornando a força magnética de união
nuclear menor. Isto produzirá emissões características para cada elemento
químico;
11. O branco não é a união de todas as cores, e sim uma radiação com
frequência determinada, porque se fosse união de todas as cores e como
quem determina a cor é a característica do núcleo refletir uma radiação,
recebendo a radiação e emitindo outra com uma energia própria, (cada
elemento químico apresenta uma força de união característica dependente de
sua massa nuclear), para ocorrer um corpo de cor branca, teria que existir
neste corpo núcleos que emitissem todas as cores. Isto é até possível, mas
como um elemento químico com um só tipo de núcleo poderia refletir a
radiação incidente em todas as frequências se possui somente um tipo de
núcleo com mesma massa nuclear, pois, há substâncias simples de coloração
branca;
12. Tem-se que considerar que quando estamos falando branco, não estamos
falando incolor e se observarmos a luz ambiente não se trata da cor branca
(cor leitosa) e sim que ao nosso redor, além das cores de todos os objetos,
não enxergamos cor alguma (é transparente) então não podemos considerar
que no meio existam todas as cores e estas cores, em união, forme a cor
branca, pois, não é isto que observamos;
13. A decomposição da luz policromática em prismas ocorre porque as radiações
visíveis possuem diferenças de tempo de giro apresentando graus diferentes
de refração na matriz cristalina, ocorrendo saída das radiações visíveis
separadamente.
Efeito fotoelétrico:
O efeito fotoelétrico é o nome dado á observação de que quando um metal é
iluminado com luz, uma pequena corrente elétrica flui através do metal. A luz transmite sua
energia aos elétrons, nos átomos do metal, permitindo a eles moverem-se, produzindo
corrente elétrica.
Mas, nem todas as cores de luz afetam os metais dessa maneira. Não importa quão
brilhante uma luz vermelha seja, mesmo assim ela não produzirá nenhuma corrente elétrica
em um metal, mas uma luz ultravioleta, mesmo bem tênue, resultará numa corrente fluindo
no metal.
52
Interpretação anterior em contraposição aos resultados experimentais do efeito
fotoelétrico:
O problema com esse resultado intrigante é que ele não pode ser explicado se a luz
é vista do ponto de vista de uma onda.
A Física Clássica tentou explicar esse fenômeno utilizando a teoria
eletromagnética: a luz como toda onda eletromagnética, transporta energia ao se propagar.
A energia transportada aumenta com o aumento da intensidade luminosa e, também, com o
aumento da frequência.
Então:
1.
Aumentando-se a intensidade luminosa, os elétrons deveriam ser ejetados
com maior energia;
2.
O efeito fotoelétrico deveria ocorrer com luz de qualquer frequência,
bastando para isso aumentar a intensidade luminosa.
Ondas grandes têm grandes quantidades de energias enquanto ondas pequenas têm
pouca. Portanto, se a luz tem um caráter ondulatório, seu brilho (intensidade) afeta a
quantidade de energia no sentido de que quanto mais brilhante a luz, maior a onda e mais
energia ela terá. Dessa forma, as diferentes cores da luz são definidas pela quantidade de
energia que elas possuem.
Os resultados experimentais não eram explicados pelo eletromagnetismo da época,
do físico e matemático, James C. Maxwell (1831*-1879+), segundo o qual, quanto mais
intensa a radiação eletromagnética incidente em um material fotoelétrico, maior seria a
velocidade do elétron arrancado. Além do mais, como essa radiação era distribuída em uma
onda, de acordo com o eletromagnetismo de Maxwell, era necessário um tempo razoável
para que tal radiação arrancasse elétrons do material emissor.
Nessas experiências, o observado era que:
1.
Os elétrons emitidos tinham velocidades iniciais finitas, independentes da
intensidade da luz incidente, porém, dependentes de sua frequência;
2.
O número total de elétrons emitidos era proporcional à intensidade da luz
incidente;
3.
Os elétrons eram destacados imediatamente na aplicação de radiação
eletromagnética de alta frequência no metal.
A interpretação de Albert Einstein sobre o efeito fotoelétrico:
53
Albert Einstein percebeu que a única maneira de se explicar o efeito fotoelétrico
era dizer que a luz, em vez de ser uma onda, como era geralmente aceita até então, é, na
verdade, feita de muitos pacotes pequenos de energia chamados fótons que se comportam
como partículas.
Einstein utilizou-se de conceitos escritos por Planck que falava sobre a
quantização da energia do elétron, e também incluía a famosa fórmula de Planck que
indicava com certa precisão a energia de radiação do corpo negro.
Einstein criou o conceito de que a luz não só poderia ser caracterizada como onda,
mas também como partícula, e que cada quantum de energia da luz correspondia a um
fóton. Assim, quando os fótons do raio luminoso incidiam sobre a placa de metal, ele
cederia sua energia (determinada pela frequência da onda) ao elétron das últimas camadas
do metal e assim esses elétrons ganhariam energia suficiente para saltar de uma placa a
outra, criando um fluxo de elétrons no sistema, ou seja, corrente elétrica.
Einstein também propôs que cada metal, ou cada objeto tinha características
próprias, e que para cada material era necessária uma frequência certa para que os fótons da
luz pudessem dar energia aos elétrons do material para que esses saltassem de níveis
eletrônicos e gerassem energia no sistema.
Interpretação do efeito fotoelétrico considerando que as radiações
eletromagnéticas perdem energia cinética e consequentemente frequência na interação
com elétrons:
Conforme explicado sobre os processos de propagação das radiações
eletromagnéticas, temos que considerar que ao ocorrer interações das radiações com
elétrons, a energia cinética da radiação é preponderante para ocorrer:
1.
Uma propagação sem remoção do elétron de seu orbital e sem a mudança de
direção da radiação, como ocorre no caso das radiações visíveis, ocorrendo
perda de energia cinética da radiação para o elétron. Essa perda de energia
cinética produz diminuição da frequência;
2.
Uma propagação com remoção do elétron orbital com mudança de direção da
radiação, como ocorre no caso das radiações acima do violeta, ocorrendo perda
de energia cinética da radiação para o elétron (fotoelétron), que salta do seu
orbital;
3.
Uma propagação sem remoção do elétron de seu orbital e com mudança de
direção somente da radiação como no caso das radiações infravermelhas.
Ocorrendo perda de energia cinética da radiação para o elétron.
Em todos os casos, a radiação perde energia cinética produzindo diminuição de
sua frequência.
54
As Radiações eletromagnéticas, acima do violeta, apresentam energia cinética
suficiente para vencer a força de contenção dos elétrons das camadas eletrônicas mais
externas de metais quando submetidos a estas radiações.
Cada elemento químico tem uma força de contenção característica, pois depende
de fatores tais como a massa nuclear que determinará uma eletrosfera com mais elétrons e
menor força de contenção para os elétrons das últimas camadas.
Quanto mais acima do ultravioleta no espectro das radiações, mais energia cinética
terá a radiação e o elétron receberá mais energia, produzindo um fotoelétron com mais
velocidade de giro (spin) e em consequência maior velocidade linear.
A intensidade das radiações, apenas determina a quantidade de elétrons
destacados, pois seriam mais radiações interagindo com mais elétrons, desde que sejam
radiações capazes de vencer a força de contenção dos elétrons (radiações com frequências
acima do violeta).
A compreensão da radiação eletromagnética, como partícula de densidade
extremamente baixa, deixa superada a questão da discussão da dualidade onda/partícula e o
efeito fotoelétrico passa a ter interações dessa matéria de densidade baixíssima com a
matéria comum, descritos plenamente pela Física Newtoniana.
Formação de pares:
Segundo a teorização atual, a produção de pares, ou seja, de um elétron e um
posítron, ocorre somente quando, fótons com energia de 1,022 Megaeletrovolt (MeV .)
passam próximos a núcleos de elevados números atômicos, essa radiação interage com o
núcleo e desaparece, dando origem a um par (01 elétron e 01 posítron).
A interpretação do evento não está correta devido a não compreensão do núcleo
atômico. Quanto à explicação para este evento, está baseado no Modelo Atômico Padrão,
que não apresenta alternativa, não fosse a de se acreditar que a energia se transformaria
simplesmente em matéria, não considerando interações de destacamento de substâncias
magnéticas externas do núcleo em um processo de interação da radiação com esse núcleo.
Formação de um elétron e um posítron a partir de radiação gama baseada no
Modelo Atômico proposto:
Quando a radiação de alta frequência atinge o núcleo atômico de massa elevada, o
seu processo de reflexão ocorre de uma maneira peculiar. A alta energia cinética da
radiação e a baixa força magnética de união, entre os posítrons e elétrons desse núcleo,
provocada pelo elevado volume nuclear, na reflexão, produz uma interação, em que o
elétron e o posítron nucleares são destacados do núcleo atômico.
Este processo ocorre com a radiação gama em núcleos muito massivos, combinando
alta energia cinética de impacto com uma baixa força de união do núcleo muito massivo.
55
A radiação não interage com o núcleo e desaparece como prediz a teoria atual. As
substâncias magnéticas (positiva unida à negativa) da radiação, após a interação é refletida
com baixíssima energia cinética.
Este posítron, após diminuir sua velocidade de emissão, interage com algum elétron
se transformando novamente em radiações gama mais a emissão de um neutrino e um
antineutrino.
O núcleo atômico emite nessa interação um elétron, um posítron e a reflexão da
radiação incidente com pouquíssima energia cinética. É um processo de interação entre as
substâncias magnéticas da radiação incidente com perda de energia cinética na produção do
destacamento do elétron e do posítron externos desse núcleo massivo (com baixa força
magnética nuclear).
Neste destacamento, o posítron é emitido com maior velocidade que o elétron,
devido à repulsão magnética do próton (possui um posítron a mais que o número de
elétrons). Nesta interação o Próton perde um elétron e um posítron.
56
RELAÇÕES ENTRE TEMPERATURA E ENERGIA CINÉTICA DAS
RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS
A catástrofe do ultravioleta:
Na tentativa de resolução da emissão de um corpo negro aquecido, vários cientistas
tentaram resolver o problema da catástrofe do ultravioleta, mas foram mal sucedidos.
Porém, foram registrados alguns sucessos intermediários, como a lei de Wien e a lei de
Stefan-Boltzman.
Enfim, em 1900, o físico Max Karl Ernst Ludwig Planck apresentou à Sociedade
Alemã de Física um estudo teórico a respeito da emissão de radiação de um corpo negro,
deduzindo a equação que estava plenamente em acordo com os resultados experimentais.
Para a proposição da equação do corpo negro, Max Planck considerou a existência
na superfície do corpo negro de cargas elétricas oscilantes que emitem energia radiante não
de modo contínuo, como sugere a teoria clássica, mas sim em porções descontínuas,
partículas que transportam uma quantidade de energia bem definida.
A quantidade de energia radiante (quantum), de frequência ( f ) , é dado por:
( E = f .h) , em que (h) é uma constante de proporcionalidade denominada constante de
Planck.
A constante de Planck (h) define um limite inferior definido e finito para as
gradações da energia emitida por átomos distintos. Segundo a física clássica, a energia
irradiada por dois átomos em equilíbrio poderia ser tão pequena quanto quiséssemos. A lei
de Planck fornece o limite inferior para essa diferença.
Planck introduziu a sua hipótese das variações quantizadas. Pode-se seguir a lei
Rayleigh-Jeans e então introduzir a hipótese de Planck e assim obter a lei de Planck. Caso
contrário, acontece a catástrofe do ultravioleta.
O Problema da emissão das radiações de um corpo negro na visão da física
quântica:
Basicamente, um corpo negro é um corpo com um orifício, por onde emitirá
radiação quando for aquecido. Aliás, muitos corpos podem emitir radiação como um corpo
negro.
Se a cavidade for aquecida, emitirá radiação através do orifício. Quanto mais
quentes as paredes da cavidade, maior a intensidade da emissão. No entanto, além do
brilho, muda a cor (frequência) da radiação. O problema para os físicos foi prever e
explicar quantitativamente essas mudanças de intensidade e frequência. O problema não era
a medição experimental. A dificuldade estava em encontrar uma equação que
correspondesse à curva dos dados experimentais.
57
Após várias tentativas foi derivada a equação ou Lei de Rayleigh-Jeans, no entanto,
a equação não estava correta, pois, o comprimento de onda estava no denominador, o que
significa que quando a frequência aumentasse (comprimentos de onda mais curtos), a
intensidade também aumentaria indefinidamente. Assim, quando entrasse no espectro do
ultravioleta, a curva acabaria violando a lei da conservação da energia. Isso foi chamado de
“a catástrofe do ultravioleta".
A hipótese de Planck violou as leis físicas conhecidas, por isso generalizou-se o
sentimento de que era necessário rever alguma coisa nas interpretações e nos conceitos
então aceitos pela Física Clássica, que realmente se mostraram incorretos.
Emissões do corpo negro:
As emissões do corpo negro ocorrem em todos os comprimentos de onda (espectro
contínuo), mas com intensidade variável, passando por um máximo em um dado
comprimento de onda, que depende da temperatura do corpo. À medida que a temperatura
aumenta, o máximo de intensidade da radiação emitida desloca-se para comprimentos de
onda cada vez menores. Este efeito de deslocamento do pico da radiação térmica com a
temperatura já estava contido na fórmula empírica proposta em 1896 por Wilhelm Wien
(1864-1928), para descrever a lei de distribuição da intensidade no espectro emitido, como
função da temperatura da fonte.
Determinação física e matemática da Constante de Dispersão e da Lei de Wien:
Lei empírica de Wien na determinação do comprimento de onda da radiação
máxima em relação à temperatura em Kelvin do corpo negro:
Relações entre a temperatura do corpo negro e o comprimento de onda
correspondente à emissão máxima do corpo, traduzida por Wilhelm Wien, físico austríaco
contemporâneo de Max Planck, sendo que essa relação é de proporcionalidade inversa entre
o comprimento de onda da emissão máxima e a temperatura absoluta do corpo:
Pela Lei de Wien:
(λ.máx) =
b
T
(b) = Constante de Dispersão de Wien;
(T ) = Temperatura do corpo negro;
(λ .máx ) = Comprimento de onda da radiação máxima emitida;
58
Determinação matemática da Lei de Wien e seu significado físico:
A Constante de Dispersão de Wien (b) representa um valor constante, produzido
pelo produto da Temperatura em Kelvin (T ) pela onda da radiação máxima emitida
(λ.máx) , em metros. Quando a temperatura em Kelvin sobe, o comprimento de onda da
radiação máxima emitida diminui, na mesma proporção e quando a temperatura em Kelvin
diminui, o comprimento de onda da radiação máxima emitida aumenta, também, na mesma
proporção.
Quando se analisa a Lei de Wien, com este foco (no comprimento de onda da
radiação máxima emitida (λ.máx) ), a Constante de Dispersão de Wien representa esse
valor constante, resultado do produto da Temperatura em Kelvin pelo comprimento de onda
da radiação máxima emitida pelo corpo negro. Assim, a temperatura de um corpo negro,
em Kelvin, multiplicada pelo comprimento de onda da radiação máxima emitida, em
metros, o valor será constante e igual a (0,0028977685) , valor da Constante de Dispersão
de Wien (b) .
Quando se analisa a Lei de Wien, com foco na frequência da radiação máxima
emitida ( f .máx ) , podemos determinar quantos giros por segundo ( hertz / s ) , a radiação
aumentará por segundo, com o acréscimo de 01 Kelvin à temperatura do corpo negro. Este
aumento de frequência com o aquecimento de 01 Kelvin à temperatura do corpo negro será
chamado, neste trabalho, de frequência por Kelvin ( f / Kelvin) .
Como a Lei de Wien foi desenvolvida com foco no comprimento de onda, não fica
evidente esta relação, a partir da fórmula apresentada para mensuração do comprimento de
onda da radiação máxima emitida, em relação à Temperatura em Kelvin.
Lei de Wien em relação à frequência e à energia cinética das emissões de um corpo
negro:
Relações entre temperatura de um corpo negro e a frequência da radiação máxima
emitida por este corpo.
Transformação do comprimento de onda da radiação máxima emitida da Lei de
Wien para a frequência máxima da radiação emitida ( f .máx ) .
λ .máx =
b
T
→
c
b
=
f .máx T
→
c
b
c.T
→ f .máx =
=
f .máx T
b
Onde:
( f .máx ) = Frequência máxima da radiação emitida;
(c) = Velocidade da luz.
59
O valor da Constante de Dispersão de Wien (b) é:
b = 2,8977685 × 10 −3
A divisão da velocidade da luz por esta constante resulta na quantidade de giros
que a radiação aumenta em 01 segundo com o acréscimo de 01 Kelvin à temperatura do
corpo negro, ou seja, representa a frequência acrescida por Kelvin ( f / Kelvin) à
frequência da radiação:
c
( f / Kelvin) =
b
Frequência por Kelvin (número de giros por segundo que aumentam com aumento
de 01 Kelvin na temperatura do corpo negro):
c
= ( f / Kelvin) = 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910hertz / s / K
b
Assim, a frequência da radiação máxima emitida pelo corpo negro é o produto da
frequência por Kelvin pela Temperatura em Kelvin:
f .máx = ( f / kelvin) × (T )
f .máx =
c.T
= ( f / kelvin) × (T ) = 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910 × (T )
b
(Relação entre a frequência emitida e a Temperatura em Kelvin)
Determinação matemática da Constante de Dispersão de Wien (b) :
Constante de Wien analisada com foco na frequência por Kelvin:
b=
c
( f / Kelvin)
→
b=
299.972.458
103.518.434.271,06064545873833606791
b = 0,0028977685
60
A multiplicação da frequência de uma radiação por seu comprimento de onda
resulta na velocidade da luz e como se pode perceber a frequência por Kelvin ( f / Kelvin)
multiplicada pela Constante de Dispersão de Wien (b) , também resulta na velocidade da
luz (c) :
(b) × ( f / Kelvin) = c
A relação da Constante de Dispersão de Wien (b) com a frequência por Kelvin
( f / Kelvin) e a velocidade da luz (c ) , tem o mesmo significado da relação entre a
frequência de uma radiação, com seu comprimento de onda e a velocidade da luz.
A constante é um produto entre o comprimento de onda (λ ) em metros e a
Temperatura (T ) e sua unidade de medida é (metros × Kelvin) , portanto, não representa
somente o comprimento de onda da radiação.
Esta determinação é importante, pois, não se pode dizer que a Constante de
Dispersão represente numericamente algum comprimento de onda.
Constante de Dispersão de Wien com foco no comprimento de onda:
b = (λ .máx.) × T
Constante de Dispersão de Wien com foco na frequência:
b=
c
( f / Kelvin)
Então:
(λ.máx.) × T =
c
( f / Kelvin)
(λ .máx.) × T × ( f / Kelvin) = c
→
Desta relação pode-se concluir, também, que:
T × ( f / Kelvin) = ( f .máx)
=
(λ.máx.) × ( f .máx) = c
A frequência por Kelvin ( f / Kelvin) representa o aumento de frequência, com o
aumento de 01 Kelvin à temperatura do corpo negro, mas, a Constante de Wien não
representa a diminuição do comprimento de onda em relação ao aumento de temperatura.
61
O que levou Wilhelm Wien e os demais cientistas a não perceberem o significado da
Constante de Dispersão em relação ao aumento de frequência por Kelvin na temperatura
do corpo negro:
A maioria das teorias físicas, em relação às emissões eletromagnéticas, foi
desenvolvida baseada no comprimento de ondas e não na frequência das radiações. Como a
frequência tem relação direta com a energia cinética, tornou-se difícil visualizar, o que,
realmente, representava a maioria das Constantes utilizadas nestas determinações. Fato que
ocorreu, também, em relação à Constante de Dispersão de Wien.
Relações da Constante de Dispersão de Wien com a frequência por Kelvin e com a
velocidade da luz:
A Constante de Dispersão de Wien (b) representa o comprimento de onda (λ ) ,
multiplicada pela parte variável da frequência ( f ) , ou seja, a temperatura em Kelvin (T ) .
62
Quadro demonstrativo dessas relações:
Energia cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin) determinada a partir da Lei de Wien:
O número de giros por segundo (hertz / s ) que aumenta na frequência da radiação
com o aumento de 01 Kelvin à temperatura do corpo negro, multiplicado pela Constante de
Planck (h) , resulta na energia cinética acrescida à radiação emitida a cada Kelvin
adicionada a este corpo ( E.c. / Kelvin) :
63
Energia cinética por Kelvin:
( E.c. / Kelvin) = ( f / Kelvin) × ( h)
( E.c. / Kelvin) = 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910 × 6,62606957( 29) J / K
Energia cinética acrescida à radiação a cada Kelvin de temperatura adicionada ao
corpo negro.
( E.c / Kelvin) = 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23 J / Kelvin
A energia cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin) e a frequência por Kelvin ( f / Kelvin)
são Constantes.
Determinação da Constante de Dispersão de Wien a partir da fórmula da
Constante de Boltzmann:
Do artigo de Max Planck intitulado: "Sobre a lei de distribuição da energia no
espectro normal", tem-se que:
Utilização da Constante de Boltzmann por Max Planck:
(λ.máx) =
(c × h)
(4,9651) × k × T
Onde: (λ .máx ) é o comprimento de onda da radiação máxima da distribuição à
temperatura (T ) .
Razão entre a Energia cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin) , determinada a partir Lei
de Wien e a Constante de Boltzmann (k ) :
64
Relação entre Energia cinética por Kelvin e a Constante de Boltzmann:
( E.c. / Kelvin) 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23
=
= 4,9651
k
1,3814834501893925643390123883589... × 10 −23
Ao substituir esta expressão na fórmula do artigo de Max Planck, tem-se:
(λ.máx) =
(c × h)
(4,9651) × k × T
(λ.máx) =
→
(c × h)
( E.c. / Kelvin) × T
Determinação da Constante de Dispersão de Wien a partir da expressão do artigo de
Max Planck:
Substituindo a Constante de Boltzmann multiplicada por 4,9651 na equação de
Planck, pode-se determinar sua relação com a equação de Wien:
(λ.máx) =
(c × h)
( E.c. / Kelvin) × T
Pela Lei de Wien:
(λ.máx) =
b
T
Então:
b=
b=
(c × h )
( E.c. / Kelvin)
( 299.972.458) × (6,62606957 ( 29) × 10 −34 )
6,8592034785 3535302119 9630409440 7... × 10 − 23
b = 0,0028977685
Constante de Dispersão de Wien encontrada a partir da equação que determina o
comprimento da onda da radiação máxima emitida (artigo de Max Planck).
65
Relações entre a fórmula de Max Planck, a Constante de Boltzmann e a Energia
Cinética por Kelvin na determinação matemática da onda máxima:
A partir da Fórmula de Max Planck para determinação do comprimento de onda da
radiação máxima emitida pelo corpo negro e compreendendo que essa fórmula tem relação
com a Energia Cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin) , percebe-se que, ao ser utilizada a
Constante de Boltzmann (k ) , multiplicada por (4,9651) , na verdade o que se está
utilizando nesta determinação é a Energia cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin) , pois,
conforme foi demonstrado neste estudo, a Constante de Boltzmann (k ) multiplicada por
( 4,9651) representa a Energia cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin) . A partir desta
determinação, consegue-se perceber, além da relação matemática, o sentido físico para a
equação, já que é a mesma equação de Wien.
Determinações sem a utilização da Constante de Boltzmann:
Segundo Max Planck:
(λ.máx) =
(c × h )
(4,9651) × (k ) × (T )
Como determinado neste estudo:
( E.c. / Kelvin ) = ( 4,9651) × ( k )
( E.c / Kelvin) = 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23 J / Kelvin
Então:
(λ.máx) =
(c × h )
(4,9651) × (k ) × (T )
=
(λ.máx) =
(c × h )
→
( E.c. / Kelvin ) × (T )
(λ.máx) =
(λ.máx) =
(λ.máx) =
(c × h )
( f / Kelvin) × h × (T )
→
(c )
→
( f / Kelvin ) × (T )
299.972.458
103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910... × (T )
→
66
Equações equivalentes:
(λ .máx) =
(c × h )
( 4,9651) × (k ) × (T )
→ (λ.máx) =
→ (λ.máx) =
c
( f .máx)
(b)
(T )
→ (λ.máx) =
→ (λ.máx) × ( f .máx) = c
→
c
( f / Kelvin) × T
c = f ×λ
A equação de Max Planck para o comprimento de onda da radiação máxima
emitida é igual á equação de Wien (tanto com foco no comprimento de onda, quanto com
foco na frequência).
Relação entre o comprimento de onda da radiação máxima emitida (λ.máx) e a
energia cinética ( E.c.) desta radiação:
Como foi determinado que:
(λ.máx) =
(c × h )
( E.c. / Kelvin) × (T )
E a energia cinética por Kelvin multiplicada pela temperatura em Kelvin é igual à
Energia cinética da Radiação, então:
(λ.máx) =
(c × h )
( E.c. / Kelvin) × (T )
E.c. =
(c × h )
λ
→
→
(λ.máx) =
(c × h )
E.c.
E.c. = f × h
67
Relações encontradas a partir da Lei de Wien:
Frequências e energias:
( f .máx) =
(4,9651) × (k ) × (T )
(h )
( f .máx) =
( E.c / Kelvin) × (T )
( h)
( E.c.) =
c × h×T
b
( E.c.) = ( 4,9651) × ( k ) × (T )
f (máx) × (h)
(T )
( E.c / Kelvin) =
( E.c.) =
c×h
(λ.máx)
( E.c / Kelvin) =
c×h
b
Comprimento de onda da radiação máxima emitida:
(λ.máx) =
(c × h )
( E.c. / Kelvin) × (T )
(λ.máx) =
(λ.máx) =
c
( f / Kelvin) × T
c×h
(4,9651) × k × T
Constante de Boltzmann:
k=
c×h
( 4,9651) × (b)
k=
( E.c. / Kelvin)
4,9651
Constante de Dispersão de Wien:
(b) =
c
( f / Kelvin)
(b) =
c×h
( E.c. / Kelvin)
(b) =
c × h ×T
E.c.
68
Valor da Constante de Boltzmann (valor acurado) determinada a partir da Energia
cinética por Kelvin:
Constante de Boltzman:
k=
( E.c. / Kelvin)
4,9651
k = 1,3814834501893925643390123883589... × 10 −23 J / K
As temperaturas das radiações eletromagnéticas determinadas pela Lei de Wien:
Determinação das temperaturas das Radiações eletromagnéticas a partir energia
cinética por Kelvin, determinada a partir da Lei de Wien:
Demonstração das relações entre a Lei de Wien e a Lei de Planck na determinação
da energia cinética das radiações eletromagnéticas.
( f ) × ( h) = (T ) × ( E.c. / Kelvin )
f = T × ( f / Kelvin)
Exemplos das determinações apresentadas neste estudo:
Pode-se usar como exemplo a radiação vermelha do espectro do hidrogênio com
comprimento de onda de 6.564,70. × 10 −10 m :
Determinação da Temperatura da radiação vermelha do espectro do hidrogênio:
λ = 6.564,70. × 10 −10 m
f = 456.947.702.103.675,720.139.534.175.209...hertz / s
69
A temperatura é uma razão entre a frequência da radiação e a quantidade de giros
que aumentou por Kelvin, encontrada por meio da Lei de Wien (válida para qualquer
radiação).
E.c
f
T=
→ T=
( E.c / Kelvin)
( f / Kelvin)
T=
456.947.702.103.675,720.139.534.175.209...hertz / s.
103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910..hertz / s / Kelvin
T = 4.414,1674410102518013008972230...Kelvin
Relação entre energia cinética e temperatura das radiações eletromagnéticas
determinada pela Lei de Wien:
Determinação da energia cinética a partir da temperatura e da energia cinética por
Kelvin encontrada a partir da Lei de Wien
Radiação vermelha ( λ = 6.564,70. × 10 −10 m ):
E.c. = T × ( E.c. / Kelvin )
E.c. = 4.414,167... × 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23
E.c. = 3,0277672666215016864764758804...10 −19 J
(Esta energia cinética é a mesma encontrada pela fórmula de Max Planck)
( f ).(h) = 456.947.702.103.675,... × 6,62606957(29) x10 −34 =
E.c. = 3,0277672666215016864764758804...10 −19 J
Determinação da Temperatura das Radiações limites das Séries de Paschen, de
Balmer e de Lyman:
70
Radiação limite da Série de Paschen:
λ = 8.201,403 × 10 −10 m
f = 365.757.490.517.171,269.354.767.714.743.440...hertz / s
T=
f
365.757.490.517.171,...
=
( f / Kelvin) 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910
T = 3.533,259...K
Radiação limite da Série de Balmer:
λ = 3.645,068 × 10 −10 m
f = 822.954.353.663.635,356.048.337.358.172.74...hertz / s
T=
f
822.954.353.663.635,...
=
( f / Kelvin) 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910
T = 7.949,833...K
Radiação limite da Série de Lyman:
λ = 911,267 × 10 −10 m
f = 3.291.817.414.654.541,424.192.909.432.691...hertz / s
T=
f
3.291.817.414.654.541,...
=
( f / Kelvin) 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910
T = 31.799,335...K
Determinação da energia cinética da radiação limite da série de Paschen, Balmer e
Lyman, a partir da temperatura e da energia cinética por Kelvin, encontrada a partir da Lei
de Wien:
E.c. = T × ( E.c. / Kelvin )
Energia cinética da radiação limite da Série de Paschen:
E.c.( Paschen) = 3.533,259... × 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23
E.c.( Paschen) = 2,423534580021268570903310227789... × 10 −19 J
Energia cinética da radiação limite da Série de Balmer:
71
E.c.( Balmer ) = 7.949,833... × 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23
E.c.( Balmer ) = 5,4529528050478542845324480125257... × 10 −19 J
Energia cinética da radiação limite da Série de Lyman:
E.c.( Lyman) = 31.799,335... × 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23
E.c.( Lyman) = 2,1811811220191417138129792050103... × 10 −18 J
Estas energias cinéticas são exatamente as mesmas encontradas pela equação da
energia cinética de Max Planck:
E.c. = f × h
Expressões decorrentes da relação entre energia cinética das radiações e
temperatura:
( f ) × ( h) = (T ) × ( E.c. / Kelvin) → ( f ) = (T ) × ( f / Kelvin )
T=
f
( f / Kelvin)
→
f = T × ( f / kelvin)
Determinação da temperatura pela frequência e determinação da frequência pela
temperatura, pois, a frequência por Kelvin é constante.
( f / Kelvin) = 103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910..hertz / s / Kelvin
Determinação física e matemática da Equação da Energia Espectral de Max
Planck;
Comparação entre os dados experimentais com as previsões clássicas e com a
fórmula de Max Planck:
A partir das observações experimentais, Wien obteve, também, uma fórmula que se
aproximava da curva da densidade de radiação em função do comprimento de onda
(energia espectral do corpo negro), mas era acurada apenas para pequenos comprimentos
72
de onda (altas frequências). Rayleigh e Jeans partiram das fórmulas da mecânica clássica
para um oscilador e obtiveram uma fórmula que funcionava para grandes valores de onda
(baixas frequências). A fórmula de Planck, utilizando o novo conceito de quantização da
energia dos osciladores descreveu exatamente os resultados experimentais e, nos casos
limites, as fórmulas de Wien e Rayleigh-Jeans.
Uma lei empírica para a energia total emitida, como função da temperatura, já havia
sido proposta em 1879 por Josef Stefan (1835-1893). Foi demonstrada em 1884 por
Ludwig Boltzmann (1844-1906) usando argumentos termodinâmicos. Em junho de 1900,
Lord Rayleigh (John William Strutt, 1842-1919) mostrou que a chamada lei de equipartição
da energia, um resultado fundamental da mecânica estatística clássica de James Clerck
Maxwell (1831-1879) e de Boltzmann, conduzia a uma predição sobre a forma da lei
universal procurada. Experimentalmente, era muito difícil medir a distribuição espectral
com a precisão necessária. Os resultados encontrados estavam em desacordo com a lei de
Wien, para baixas frequências e com a Lei de Rayleigh, para altas frequências.
Max Planck compreendeu que, uma nova forma de encarar o modo de como as
partículas das paredes geravam as radiações eletromagnéticas, seria necessária para explicar
o comportamento dessas radiações emitidas por corpos negros. Classicamente espera-se
que as partículas das paredes oscilem com qualquer energia (permitida para uma dada
temperatura), e assim emitissem radiação a qualquer comprimento de onda ou frequência.
No entanto, para que Planck obtivesse sua fórmula, as partículas oscilando só poderiam
emitir a radiação em quantidades específicas, e a energia destes seria proporcional à
frequência na forma de:
E.c = f × h
(A constante (h) ficou conhecida como constante de Planck, assim, a energia cinética da
radiação emitida seria discretizada, ou, quantizada).
A fórmula que interpolava entre essas duas leis (de Wien e Rayleigh-Jeans) fornecia
um excelente ajuste a todos os dados experimentais conhecidos. Planck buscou uma
justificativa teórica para a sua fórmula, a partir da teoria eletromagnética de Maxwell, da
termodinâmica e da mecânica estatística. Usando as duas primeiras, reduziu o problema ao
de encontrar a energia cinética de um oscilador harmônico de frequência ( f ) em equilíbrio
termodinâmico com a radiação térmica à temperatura (T ) , dentro de um recipiente fechado.
Em Dezembro de 1900, Max Planck apresentou à academia das Ciências de Berlim
mais uma comunicação sobre a teoria do corpo negro. Esta comunicação tornar-se-ia
célebre, pois, Max Planck propunha acrescentar à física um postulado, a que chamou
hipótese dos quanta. Com esta hipótese, desaparecia a catástrofe ultravioleta e o desacordo
com os resultados experimentais. Desta forma, contra as ideias aceitas, Max Planck sugeriu
que a emissão de energia radiante por um átomo apenas se pode fazer de maneira
descontínua. Sendo ( f ) a frequência de uma onda, a energia só poderá ser emitida pela
matéria por múltiplos quantizados. Esta discretização das energias de partículas vibrando
73
era tão radical que, mesmo reproduzindo exatamente os resultados experimentais, não foi
aceita até que viesse a ser adotada por Einstein em 1905.
O espectro de radiação de corpo negro é contínuo. Por isto os físicos à época não
podiam conceber que as energias das ondas eletromagnéticas confinadas na cavidade não
fossem também descritas por variáveis contínuas.
Max Planck percebeu que os dados experimentais da função de distribuição de
densidade de energia de um corpo negro, a energia média das ondas estacionárias, ao invés
de ser uma constante, Constante de Boltzmann vezes a temperatura, como determinava a
teoria clássica, deveria depender do comprimento de onda ou, equivalentemente, da
frequência, e, ao invés de supor que esta energia era descrita por uma variável contínua,
supôs um conceito de difícil aceitação à época, que a energia destas ondas era descrita por
uma variável discreta, para calcular a energia média das ondas estacionárias na cavidade.
Assim, Max Planck reescreveu a função de distribuição clássica de Boltzmann, adequada
para a descrição de variáveis contínuas, apresentando a fórmula, que resolveu o problema
da energia média das emissões do corpo negro.
Fórmula de Max Planck para a medição da energia espectral do corpo negro em
função da frequência e da temperatura:
Fórmula de Planck para a energia espectral de um corpo negro:
u( f / T ) =
8.π .h. f 3
1
×
3
c
(e f .h ) − 1
kT
Transformação da Fórmula de Planck utilizando as relações físicas e matemáticas
encontradas a partir da Lei de Wien:
A partir das relações entre energia cinética e temperatura, desenvolvidas neste
trabalho, é possível determinar a energia espectral em função somente da temperatura.
Aplicação das relações desenvolvidas para a determinação da energia espectral em
função da temperatura: Transformando u ( f / T ) em u (T ) :
Transformação da primeira parte da equação de Max Planck para a energia espectral
em função da frequência e da temperatura:
74
Primeira parte da equação:
8.π .h. f 3
c3
Como encontramos a relação da frequência com a temperatura pela Lei de Wien:
f = T × ( f / kelvin)
Então a primeira parte da equação passa a ser:
8.π .h.(T ) 3 .( f / Kelvin) 3
c3
Pode-se fazer o cálculo numérico entre todas as constantes chegando a um valor
constante vezes a temperatura ao cubo.
6,84391788377199910142939999842813...x10 −25 (T ) 3
Transformação da segunda parte da equação de Planck:
Segunda parte da equação:
1
(e f .h
kT
) −1
Como:
f .h ( E.c. / Kelvin) × (T )
=
kT
k × (T )
=
( E.c. / Kelvin)
= 4,9651
k
Então:
1
(e f .h
kT
) −1
=
1
(e
( 4 , 9651)
) −1
Calculando, chega-se á seguinte Constante:
75
1
(e f .h
kT
=
) −1
1
(e
( 4 , 9651)
) −1
= 7,0262770612634820092220477972321... × 10 −3
Determinação da Radiação espectral em função somente da Temperatura:
Unindo as duas partes da equação têm-se a energia espectral do corpo negro em
função somente da Temperatura:
Energia espectral do corpo negro:
8.π .h. f 3
1
×
3
c
(e f .h ) − 1
kT
=
1
8.π .h.(T ) 3 .( f / Kelvin) 3
×
3
( 4 , 9651)
c
(e
−1
u (T ) = 6,843917883771999......x10 −25 × (T ) 3 × 7,02627706126... × 10 −3
u (T ) = 4,8087263235918110675452957132268..x10 −27 × (T ) 3
(Energia espectral do corpo negro em função somente da Temperatura)
Equação da Energia Espectral de Planck com utilização da Constante de
Dispersão:
Fórmula de Planck para mensuração da energia espectral com a utilização da
Constante de Dispersão de Wien:
Significado físico para a equação de Planck em relação a Constante de Dispersão
de Wien:
Como foi determinado neste trabalho que:
c = (b) × ( f / Kelvin)
76
f = ( f / Kelvin) × (T )
Então:
8.π .h. f 3
c3
u (T / f ) =
=
8.π .h.(( f / Kelvin) × (T ) )
3
((b) × ( f / Kelvin))3
8.π .h. f 3
1
× ( 4,9651)
3
c
e
−1
=
=
8.π .h.(T ) 3
(b) 3
8.π .h.(T ) 3
1
× ( 4,9651)
3
(b)
e
−1
Equação de Planck com incorporação da Constante de Wien:
u (T ) =
8.π .h.(T ) 3
1
× ( 4,9651)
3
(b)
e
−1
u (T ) = 4,8087263235918110675452957132268..x10 −27 × (T ) 3
Exemplo destas determinações (Ex.: Determinação da energia espectral para um
corpo negro a 5.000 Kelvin):
Pela equação, desenvolvida neste estudo, a energia espectral em função somente da
temperatura é:
u (T ) = 4,8087263235918110675452957132268..x10 −27 × (T ) 3
u (T ) = 4,8087263235918110675452957132268..x10 −27 × (5.000) 3
u (T ) = 6,01090790448976383443161964... × 10 −16 J
Pela equação de Planck a energia espectral em função da frequência e da
Temperatura é:
Como:
f = ( f / Kelvin) × (T )
f = (103.518.434.271,060.645.458.738.336.067.910) × (5.000)
77
f = 517.592.171.355.303,227.293.691.680.339...hertz / s
Pela equação de Max Planck:
u (T / f ) =
8.π .h. f 3
1
×
3
f
.
h
c
(e
) −1
kT
u ( f / T ) = 6,01090790448976383443161964... × 10 −16 J
Determinação da Radiação espectral em função somente frequência u ( f ) :
Foi determinado neste estudo que:
u (T ) = 4,8087263235918110675452957132268..x10 −27 × (T ) 3
Como:
(T ) =
f
( f / kelvin)
Então:
u ( f ) = 4,8087263235918110675452957132268..x10 −27 ×
f3
( f / Kelvin) 3
u ( f ) = 4,33487897698226791739612766218771..x10 −60 × ( f ) 3
Usando a frequência do exemplo anterior:
f = 517.592.171.355.303,227.293.691.680.339...hertz / s
A energia espectral em função somente da frequência é:
u ( f ) = 6,01090790448976383443161964... × 10 −16 J
78
Determinação da Radiação espectral em função somente do comprimento de onda
u (λ ) :
Foi determinado neste estudo que:
u ( f ) = 4,33487897698226791739612766218771..x10 −60 × ( f ) 3
Então:
c
u (λ ) = 4,33487897698226791739612766218771..x10 −60 × ( ) 3
λ
A energia espectral em função somente do comprimento de onda é:
u (λ ) =
1,170094997039450749798756433508... × 10 −34
(λ ) 3
Usando a frequência do exemplo anterior:
f = 517.592.171.355.303,227.293.691.680.339...hertz / s
λ = 5.795,537... × 10 −10 metros
A energia espectral em função somente do comprimento de onda é:
u (λ ) =
1,170094997039450749798756433508... × 10 −34
J
(5.795,537... × 10 −10 ) 3
u (λ ) = 6,01090790448976383443161964... × 10 −16 J
Verifica-se que:
u (T / f ) = u (T ) = u ( f ) = u (λ ) = 6,01090790448976383443161964... × 10 −16 J
79
Equações que determinam a energia espectral (equações equivalentes):
Equação de Max Planck:
u (T / f ) =
8.π .h. f 3
1
×
3
c
(e f .h ) − 1
kT
Equações Produzidas neste estudo:
u (T ) = 4,8087263235918110675452957132268... × 10 −27 × (T ) 3
u ( f ) = 4,33487897698226791739612766218771... × 10 −60 × ( f ) 3
u (λ ) =
1,170094997039450749798756433508... × 10 −34
(λ ) 3
Prova da precisão dos cálculos apresentados a partir das relações entre u (T ) e
u( f ) :
Para que sejam encontrados os resultados a seguir, faz-se necessário que as razões
apresentadas neste estudo estejam corretas.
Dividindo-se a equação da energia espectral em relação à frequência u ( f ) pela
equação em relação à temperatura u (T ) , se encontra quantos hertz / s aumentam na
frequência da radiação com o aquecimento de 01 Kelvin ( f / Kelvin) :
A razão entre u ( f ) e u (T ) resulta em:
u( f )
= ( f / Kelvin)
u (T )
f
= ( f / Kelvin) = 103.518.434.271,060645487383360679...hertz / s / Kelvin
T
80
Dividindo-se a equação da energia espectral em relação à temperatura u (T ) , pela
equação em relação à frequência u ( f ) , se encontra o inverso do número de giros que
aumenta em 01 segundo, com o acréscimo de 01 Kelvin à temperatura do corpo negro.
A razão entre u (T ) e u ( f ) resulta em:
u (T )
1
=
u ( f ) ( f / Kelvin)
T
1
=
= 9,660115196309122486171713804473... × 10 −12
f ( f / Kelvin)
Estes resultados são os mesmos apresentados neste estudo a partir da Lei de Wien:
f
= ( f / Kelvin)
T
→
T=
f
( f / Kelvin)
Determinação da Constante Térmica (Constante de Temperatura) das radiações
eletromagnéticas (h T ) :
A razão entre a Temperatura em Kelvin da radiação e a frequência representa a
temperatura em um giro em Kelvin (h T ) :
Constante Térmica das radiações eletromagnéticas (h T ) :
(h T ) =
T
1
= 9,660115196309122486171713804473... × 10 −12 Kelvin
=
f ( f / Kelvin)
A Constante Térmica tem o mesmo significado da Constante de Planck, para
medidas distintas. A Constante de Planck é a energia cinética por giro e a Constante
Térmica é a temperatura por giro das radiações eletromagnéticas.
81
Como representa a temperatura de um giro, a multiplicação desta constante (h T ) ,
pela frequência da radiação ( f ) determinará a temperatura da radiação eletromagnética:
Determinação da temperatura das radiações limites das Séries espectrais do
hidrogênio (Série de Paschen, Balmer e Lyman), utilizando a Constante da Energia Térmica
(h T ) :
Constante Térmica (h T ) :
(h T ) = 9,660115196309122486171713804473... × 10 −12 Kelvin
Radiação limite da Série de Paschen:
f = 365.757.490.517.171,269.354.767.714.743.440...hertz / s
T = f × (h T )
→
T = 3.533,259...Kelvin
Radiação limite da Série de Balmer:
f = 822.954.353.663.635,356.048.337.358.172.74...hertz / s
T = f × (h T )
→
T = 7.949,833...Kelvin
Radiação limite da Série de Lyman:
f = 3.291.817.414.654.541,424.192.909.432.691...hertz / s
T = f × (h T )
→
T = 31.799,335...Kelvin
Relação entre a Constante Térmica (h T ) e a Constante de Planck (h) :
A razão entre a Constante de Planck em Joule (h → J ) e a Constante Térmica em
Kelvin (h T → K ) é igual à Energia Cinética por Kelvin ( E.c. / Kelvin → J / K ) :
82
Relação entre a Constante de Planck e a Constante Térmica:
(h)
= ( E.c. / Kelvin)
(h T )
6,62.60.69.57(29) × 10 −34 J
= 6,859203478535353021199630... × 10 − 23 J / K
9,66011519630912248617171... × 10 −12 K
Determinação matemática da Constante Térmica (por meio da Constante de Planck
e da energia cinética por Kelvin):
(h T ) =
( h)
( E.c. / Kelvin)
→
(h T ) =
(h)
( f / Kelvin) × ( h)
→
(h T ) =
1
( f / Kelvin)
Determinação matemática da Constante Térmica (por meio da Temperatura e da
frequência):
(h T ) =
T
f
(h T ) =
→
(h T ) =
T
( f / Kelvin) × (T )
→
(h T ) =
1
( f / Kelvin)
1
= 9,660115196309122486171713804473... × 10 −12 Kelvin
( f / Kelvin)
Determinação da temperatura perdida pela radiação durante a propagação:
Será demonstrado, em outro tópico, que as radiações eletromagnéticas perdem
energia cinética durante sua propagação pela energia escura. Como foi determinada, neste
estudo da Lei da Wien, a relação entre temperatura e energia cinética, quando for tratado
desta perda de energia cinética (estudo da Constante de Hubble), será, também,
quantificada essa energia perdida, em termos de temperatura para o meio (perda por giro,
por segundo e por Megaparsec).
83
Max Planck e a ideia do oscilador harmônico:
Para a proposição da equação da energia média do corpo negro, Planck considerou a
existência na superfície do corpo negro de cargas elétricas oscilantes que emitem energia
radiante, introduzindo, assim, a ideia de oscilador harmônico, que seria um sistema que
oscila com frequência bem definida, de frequência ( f ) em equilíbrio termodinâmico com a
radiação térmica à temperatura (T ) , dentro de um recipiente fechado.
Esses osciladores representavam os elétrons das paredes do recipiente e o equilíbrio
resultaria das trocas de energia entre esses elétrons e a radiação eletromagnética. A
distribuição espectral da energia total entre os osciladores de diferentes frequências deveria
maximizar a entropia (medida da desordem de um sistema) para uma dada temperatura.
Ao invocar ideias da mecânica estatística para impor essa condição, Max Planck só
conseguiu justificar sua fórmula introduzindo conceitos totalmente contraditórios à física
clássica. Em lugar de tratar a energia total dos osciladores como uma grandeza
continuamente variável, considerou, porém, que o ponto mais importante de todo o cálculo
era que a energia seria a soma de um número inteiro de partes iguais, empregando para isso
uma constante, a Constante de Planck. Essa constante, multiplicada pela frequência comum
dos osciladores, resultaria na energia.
O que representam os osciladores harmônicos e a quantização da energia radiante
de Max Planck segundo o Modelo Atômico proposto:
Os osciladores harmônicos propostos pela Teoria de Max Planck representam
elétrons e posítrons nucleares que, em certo nível de aquecimento, começam a se
aniquilarem, produzindo emissões eletromagnéticas de origem nuclear, com tempos de giro
por segundo (τ ' ) determinados pela energia cinética recebida pelo aquecimento e a
elevação deste aquecimento determina uma onda menor (λ = 2.π .r ) a uma mesma
velocidade de giro (c) . A energia cinética das emissões é determinada pela temperatura do
corpo negro (energia de aquecimento).
O estabelecimento de uma onda menor (λ = 2.π .r ) quando a radiação apresenta
maior energia cinética ( E.c.) é uma característica das radiações eletromagnéticas que
diminuem de volume (diminuem o raio da radiação), proporcionalmente à diminuição do
tempo de giro por segundo (τ ' ) , o que determina frequências maiores ( f ) à mesma
velocidade de giro (c) .
velocidade.de.giro =
∆S 2.π .r
λ
=
=
= (λ × f ) = (c) = 299.972.458.m / s
∆T
τ'
1/ f
(Esta velocidade de giro é a velocidade linear, pois, o giro da radiação é sem deslizamento
pela energia escura).
84
A cada Kelvin adicionado ao corpo negro, após este início de aniquilações, mais
energia as radiações emitidas terão, não por causa de osciladores harmônicos, mas sim, por
processos de aniquilação, com emissões de radiações com energias cinéticas maiores,
determinadas pelo aumento da energia provocada pelo aquecimento do corpo negro
(aumento de temperatura).
As frequências das emissões serão contínuas com o aumento do aquecimento,
porém, as energias serão quantizadas, pois, a energia da radiação é a energia cinética de um
giro completo, multiplicada pelo número de giros dessa radiação por segundo. A energia
cinética de um giro das radiações eletromagnéticas é a Constante de Planck, sendo,
portanto, uma quantidade de energia específica e constante. O fato da energia de um giro
ser específica e constante é o que leva ao conceito de quantização da energia, pois, tal
energia (Constante de Planck) vezes a frequência determinará a energia cinética da radiação
eletromagnética em razão do tempo (a frequência representa o inverso do tempo de giro e
quanto menor o tempo de giro por segundo, produzido por uma radiação de volume menor,
girando à mesma velocidade que uma radiação de volume maior, menor será o tempo de
giro em um segundo e maior o número de giros por segundo, ou seja, maior a frequência).
(Este assunto será tratado no estudo da estrutura das radiações eletromagnéticas).
Ondas eletromagnéticas estacionárias confinadas na cavidade, na visão do Modelo
proposto:
Sem uma explicação para as emissões das radiações eletromagnéticas do interior da
cavidade, acredita-se que existam ondas eletromagnéticas estacionárias confinadas no seu
interior e que a temperatura provoque oscilações eletrônicas fazendo com que sejam
emitidas estas radiações do interior da cavidade, no entanto, essas emissões são
provenientes de aniquilações entre elétrons e posítrons, a níveis nucleares, com energia
cinética determinada pela temperatura e não por oscilações dos elétrons das paredes
internas da cavidade. Também, acredita-se que ocorram emissões e absorções em níveis
variados nas paredes dessa cavidade, mas, como a radiação eletromagnética é matéria, não
há possibilidade de ser absorvida como se fosse somente energia, portanto, sempre é
refletida, como foi explanado no estudo das reflexões das radiações eletromagnéticas,
mostrando que tais radiações possuem processos de reflexões diferentes, dependendo de
suas energias cinéticas.
A teoria atual afirma que um corpo emite a qualquer temperatura, mas esta
afirmação está incorreta, pois, há diferenças entre as emissões produzidas por temperaturas
altas e “as emissões” a temperaturas que não chegam a produzir aniquilações (temperaturas
abaixo do limite para ocorrerem os processos de aniquilações).
Um corpo quando não submetido a temperaturas, que possam produzir aniquilações
entre elétrons e posítrons nucleares, não emitem radiações, apenas refletem as radiações
que chegam com diferentes energias cinéticas, com energia cinética específica. Se este
corpo é aquecido e, ainda, não tenha iniciado processos de aniquilações, esta energia
85
também provoca reflexões com grau crescente de energia, mas esta reflexão não é a mesma
(mesma origem) dos processos de aniquilações (verdadeiras emissões).
As emissões a temperaturas acima do limite de início de aniquilações são
verdadeiramente emissões, já as produzidas abaixo deste limite, são na verdade processos
de reflexão, em que as radiações incidentes são incorporadas e trocadas por radiações
emitidas com energia cinética característica desses núcleos, somadas à energia térmica
adicionada (trocas das substâncias magnéticas, da radiação, com as substâncias magnéticas
constituintes dos elétrons e os posítrons dos prótons e nêutrons nucleares, conforme
explanado no estudo das interações das radiações com a matéria comum).
Processo de contagem utilizado por Max Planck no cálculo da distribuição da
energia e suas influências:
Com a utilização da constante de proporcionalidade (h) , Planck rompeu com a
noção de continuidade da energia, além deste fato, ele, também, usou um processo não
ortodoxo de contagem no cálculo da distribuição estatística da energia, pois, como cada
frequência multiplicada pela sua constante de proporcionalidade, determinava uma energia
cinética quantizada, não poderia ser utilizado como medida da distribuição dessa energia,
os cálculos empregados até então. Desta forma, foi utilizado um novo processo de
contagem no cálculo de distribuição estatística em sintonia matemática com os resultados
dos experimentos realizados.
Por si só, o fato da utilização do método estatístico não cria nada fora do contexto
científico, no entanto, apresentou-se como uma saída não comumente utilizada nessa época
e este fato influenciou a comunidade científica nas determinações de várias teorias que
posteriormente vieram a ser apresentadas, entretanto, pela falta de demonstrações
matemáticas determinísticas ou interpretações físicas concretas, foram levadas ao campo
das probabilidades, indistintamente, nascendo desta mudança filosófica e de métodos de
pesquisa, inúmeras teorias e entendimentos, que em termos matemáticos e lógicos, não
apresentam coerência com os acontecimentos reais.
Albert Einstein foi um dos que se opôs a estas interpretações estatísticas, travando
uma longa discussão teórica contra os físicos quânticos, especialmente sob a orientação de
Bohr e seu grupo da Escola de Copenhague. As contraposições de Einstein, que buscava
erros na teoria quântica, foram “explicadas” por Bohr e seu grupo, e ajudaram a firmar a
mecânica quântica como uma formulação correta.
Max Planck não altera a interpretação da origem das radiações nas emissões do
corpo negro na apresentação de sua lei:
Extraordinariamente os resultados encontrados por Max Planck resolveram a
questão da relação entre energia cinética e as radiações eletromagnéticas, apesar de não
86
apresentar mudança na interpretação da origem das radiações nas emissões do corpo negro,
pois, todos os físicos já haviam aceitado, como uma verdade absoluta, que as radiações
eram provenientes de oscilações de elétrons.
Além da interpretação da origem das radiações, Max Planck, também não se
posicionou em relação da energia cinética da radiação com uma provável quantificação de
massa dessa radiação, pois, não percebeu que sua constante era uma quantidade mínima de
energia cinética das radiações e como tal, teria que haver, na sua mensuração, velocidade e
alguma massa envolvida.
A interpretação da origem das radiações concretizou-se mais ainda, quando Niels
Bohr apresentou a sua Teoria Atômica, postulando que, pelo impacto com um elétron
acelerado, um elétron salta da sua camada, por receber energia e outro, que não recebeu
esta energia, quanto ocupa a camada mais interna emita essa diferença de energia em forma
de radiação eletromagnética.
Por essa interpretação, as forças eletromagnéticas entre dois elétrons surgem pela
emissão de um fóton por um dos elétrons e a sua absorção por outro elétron. Ocorrendo
violação do princípio da conservação das energias, que por não ter uma explicação da
mecânica de Newton, passou a ser tratada como uma nova física.
Neste contexto nasce a Mecânica Quântica, que aceita que a conservação de
energia não é necessariamente válida em pequenos intervalos de tempo, pois, o sistema
pode "pedir emprestada" alguma energia para o elétron emitir o fóton e a energia será
devolvida quando o outro elétron absorver o fóton em um processo de troca virtual de um
fóton entre elétrons. A energia passa a ser conservada pelo sistema e não pelos fatores
envolvidos.
No estudo da energia das radiações, serão tratados aspectos físicos e matemáticos
em relação à Constante de Planck e à quantização da energia.
O efeito da interpretação da origem das emissões do corpo negro – emissões
produzidas por elétrons das camadas eletrônicas:
Max Planck chegou à formulação matemática das emissões do corpo negro
empiricamente, mas não interpretou a origem das emissões como sendo nucleares. A
interpretação da origem das emissões (dos elétrons) já era um paradigma sem contestação,
determinante para o desenvolvimento de teorias que já acrescentavam esta interpretação,
não somente por Max Planck, mas por toda a comunidade científica. Esta interpretação,
ainda, continua como um paradigma sem contestação.
Para explicar as propriedades das radiações emitidas por um corpo negro, Planck
precisou introduzir a hipótese radical de que, na natureza, as radiações são geradas e
absorvidas em diminutas quantias de energia e não de modo contínuo (hipótese do quantum
de energia). A noção de continuidade estava arraigada em toda a física clássica e na própria
matemática utilizada para descrever os fenômenos físicos, o cálculo infinitesimal.
A hipótese do quantum de energia foi um gesto extremo que o próprio Planck
relutou em aceitar como realidade física. Albert Einstein utilizou o conceito de quantum
para explicar o comportamento térmico dos sólidos submetidos a amplas variações de
temperatura, além de contribuir para a aceitação da hipótese do quantum de energia.
87
A teoria de Einstein, também, não estava de acordo com os resultados experimentais
em temperaturas muito baixas (abaixo de 250K para o diamante). Em 1906, não havia
medidas de calor específico disponíveis nessa faixa de temperatura.
Einstein posteriormente aprimorou o modelo, sugerindo duas frequências
características para os “osciladores”.
Somente em 1913, o físico holandês Peter Debye (1884*-1966+) propõe que os
átomos em um sólido vibram em ondas (quantizadas) e não como osciladores
independentes.
Dessa forma, Einstein introduz a quantização da energia dos osciladores eletrônicos
em seu modelo e, também, não coloca o núcleo atômico como ator principal no processo do
calor específico dos sólidos.
88
O EXPERIMENTO DE FRANCK E HERTZ NA ÓTICA DO MODELO
PROPOSTO
O experimento e suas interpretações dentro de uma visão da quantização da
energia:
O resultado da experiência de James Franck e Gustav Ludwig Hertz é interpretado
como mais uma confirmação da hipótese quântica que foi levantada por Einstein em 1905
para explicar o efeito fotoelétrico: a transferência de energia em sistemas atômicos é feita
exclusivamente em quantidades discretas, e um único elétron do material absorve
totalmente um fóton da radiação incidente. Porém essa não seria a única maneira de
transferir energia para os átomos de qualquer substância. Os elétrons podem ser excitados
por fótons ou por colisões.
Historicamente, o primeiro fenômeno a ser observado foi o da excitação por
fótons. Em 1817, Fraunhofer observou que quando a luz solar era decomposta através do
uso de um prisma, havia estreitas linhas escuras no espectro contínuo. Este fenômeno só foi
explicado em 1860, quando Kirchhoff e Bunsen propuseram que estas raias escuras
correspondiam às linhas de absorção dos elementos presentes tanto na atmosfera solar
como na atmosfera terrestre.
Trabalho experimental realizado por James Franck e Gustav Ludwig Hertz:
Desde 1911, esses dois físicos realizavam experiências sobre descargas elétricas
nos gases, procurando uma relação entre a teoria quântica de Planck e o potencial de
ionização dos gases utilizados. Esse potencial de ionização representava a diferença de
potencial que devia ser aplicada aos raios catódicos (elétrons) com o objetivo de ionizar,
por colisão, os átomos dos gases considerados. Até 1913, Franck e Hertz tinham
conseguido medir os potenciais de ionização de diversos gases (hidrogênio, hélio, neon,
oxigênio, etc.), usando aquela técnica. No entanto, em 1914 eles encontraram resultados
surpreendentes, apresentados na reunião da Sociedade Alemã de Física, realizada no dia 24
de abril de 1914.
A experiência relatada por Hertz relacionava-se com o estudo da colisão de
elétrons com vapor de mercúrio à pressão de 01 mm de Hg. Através de um amperímetro,
eles mediram a corrente elétrica do anodo (folha cilíndrica de platina) em função do
potencial acelerador aplicado ao catodo (fio de platina incandescente). Com isso, eles
estudaram a velocidade dos elétrons antes e depois da colisão com os átomos de mercúrio,
através da expressão:
89
E.c =
Me.Ve²
2
Observaram que a corrente elétrica aumentava com o potencial até quando este
atingia o valor aproximado de 4,9..volts , caindo em seguida, de maneira brusca. No
entanto, à medida que o potencial crescia novamente, a corrente voltava também a crescer,
até quando o potencial atingisse o valor aproximado de 9,8..volts , quando de novo a
corrente voltava a cair bruscamente. Esse comportamento corrente versos potencial repetiase sempre que o potencial fosse um múltiplo de 4,9..volts , indicando que o elétron poderia
sofrer mais de uma colisão inelástica com o vapor de mercúrio. Esses valores críticos do
potencial eram acompanhados pela emissão de luz de comprimento de onda de
(λ ) ≅ 2.531,8088...Α º . Os pesquisadores encontraram um comportamento similar, embora
menos pronunciado, quando substituíram o vapor de mercúrio por hélio, sendo o potencial
crítico deste em torno de 21 volts.
Para interpretar tais resultados, Franck e Hertz utilizaram as ideias de Johannes
Stark, sobre a origem das séries espectrais que, em 1908, propusera um modelo segundo o
qual as séries espectrais se relacionavam com o processo de ionização de átomos e
moléculas, e que sua frequência ( f ) era ligada ao potencial de ionização (eV .) através da
expressão:
( f ).( x) = e.V
Determinando o valor para a incógnita (x) próximo ao valor da Constante de
Planck.
Quando a energia cinética do elétron ( E.c.) atingia o potencial crítico de ionização
(eV .) , uma parte dela era usada na ionização e a outra, emitida como luz de frequência
( f ).
Mudança da interpretação original de Franck-Hertz:
Em 1914, Albert Einstein escreveu uma carta a Paul Ehrenfest, admitindo que a
experiência de Franck-Hertz confirmava a hipótese de Bohr. Apesar disso, os dois autores
90
da descoberta continuavam a acreditar que os potenciais críticos observados referiam-se aos
potenciais de ionização, resultado da energia cinética da aceleração dos elétrons incidentes.
Em 1915, Bohr interpreta essa experiência, à luz do seu Modelo Atômico. Na sua
intepretação, Bohr afirmava que o potencial crítico correspondia à diferença de energia
entre os estados estacionários do átomo neutro; e a observada emissão de luz era devida ao
retorno de elétrons de estados estacionários mais energéticos, para estados menos
energéticos. Os elétrons subiam para estados mais energéticos por causa das colisões com
os raios catódicos.
Apesar desta explicação, novas experiências realizadas por Franck e Hertz em
1916, ainda foram por eles interpretadas da mesma maneira como em 1914. Somente em
1919, eles aceitaram a interpretação de Bohr e em 1925 ganharam o Prêmio Nobel de
Física, considerados os responsáveis pela confirmação da hipótese de Bohr, terminando
com a polêmica sobre a origem das emissões.
Interpretação para o Experimento de Franck-Hertz baseado no Modelo Atômico
proposto:
1. Quando aplicado uma diferença de potencial aos elétrons livres há a formação
de corrente elétrica, que pode ser acelerada, aumentado esta diferença de
potencial e quando a diferença de potencial é inferior a ≅ 4,9...e.V . , os elétrons
acelerados da corrente elétrica não conseguem produzir aniquilações nos
núcleos do gás de mercúrio;
2. Quando a diferença de potencial é de ≅ 4,9...e.V . . Os elétrons acelerados têm
energia cinética suficiente para produzir processos de aniquilação com posítrons
externos dos núcleos do mercúrio produzindo radiação eletromagnética;
3. Neste momento a corrente elétrica diminui, pois, os elétrons da corrente elétrica
são aniquilados com posítrons externos dos núcleos atômicos dos átomos de
mercúrio;
4. Em cada aniquilação o núcleo atômico emite um elétron e um neutrino do
elétron e um antineutrino do posítron (com baixa energia por se tratar de
emissões de elemento estável). Com o aumento da diferença de potencial (mais
≅ 4,9...e.V . ), esses elétrons emitidos terão novamente energia cinética capaz de
produzir novos impactos. Quando esta diferença potencial é ≅ 9,8...e.V . , os
elétrons conseguem novamente produzir aniquilações com os posítrons externos
dos prótons dos núcleos dos átomos de mercúrio, produzindo radiações
eletromagnéticas, caindo novamente a corrente elétrica;
5. A cada aumento da diferença de potencial, o processo será semelhante com
picos de diminuição de corrente elétrica para múltiplos de ≅ 4,9...e.V . ,
específico para o gás de mercúrio;
91
6. As colisões que seriam elásticas e com o aumento da diferença de potencial se
tornariam inelásticas em determinados picos, com liberação de energia
proveniente da mudança de nível atômico dos elétrons não ocorre, pois, as
radiações emitidas se tratam de interações de elétrons acelerados com posítrons
nucleares externos e formação de radiações eletromagnéticas em processos de
aniquilação.
7. Aumentando-se a densidade do gás ocorre aumento das emissões pelo aumento
das aniquilações e com isto diminuição da corrente elétrica. Diminuindo-se a
densidade ocorre a diminuição das emissões pela diminuição das aniquilações e
menores baixas da corrente elétrica.
Consequências da interpretação baseada no Modelo Atômico proposto:
1. Por esta interpretação, a experiência de Franck e Hertz não confirmam a hipótese de
Bohr, que afirmava que o potencial crítico correspondia à diferença de energia entre
os estados estacionários do átomo neutro; e a observada emissão de luz era devido
ao retorno de elétrons de estados estacionários mais energéticos, para estados menos
energéticos;
2. Os resultados destes eventos não se relacionam com excitações dos elétrons do
mercúrio de um nível de energia para outro;
3. Os elétrons não absorvem, nem emitem radiações quando mudam de camada
eletrônica;
4. As emissões são provenientes de interações de elétrons com posítrons nucleares;
5. O eletromagnetismo repulsivo entre elétrons (Barreira de Coulomb) não permite o
choque entre elétrons acelerados e elétrons orbitais e consequentemente não ocorre
quantização da energia proveniente de excitações de elétrons das camadas
eletrônicas;
6. As colisões dos elétrons acelerados com posítrons nucleares somente ocorrem em
regiões determinadas pelo eletromagnetismo do elétron que orbita cada próton, o
qual ele está neutralizando magneticamente. (Será tratado no estudo das raias
espectrais do hidrogênio);
7. A radiação emitida, com comprimento de onda (λ ) ≅ 2.531,80887753636....Αº ,
representa
uma
radiação
com
frequência
( f ) ≅ 1.184.814.780.695.037,3466610140871294...hertz / s . Multiplicando-se essa
frequência pela Constante de Planck (h) , encontramos a Energia cinética da
92
radiação que é coincidente com a Energia cinética do elétron acelerado. Deixando
claro que a radiação é produzida pela energia cinética do choque do elétron;
Me.Ve²
) é igual à energia cinética
2
da
radiação
produzida
pelo
impacto
( E.c. = f .h ).
Ambas
−19
≅ 4,9...e.V . ( 7,850665171271271271271271271271... × 10 J ).
8. A energia cinética do impacto do elétron ( E.c. =
9. Percebe-se que a interpretação original do experimento relacionava corretamente a
energia cinética de impacto do elétron acelerado com o átomo, produzindo
emissões, porém, não relacionava este impacto com o núcleo atômico;
10. Pela fórmula da energia cinética pode-se determinar a velocidade do elétron
acelerado no experimento de Franck e Hertz:
Velocidade do elétron acelerado no experimento de Franck e Hertz:
E.c. =
Me.Ve²
2
→
Ve =
2 × ( E.c.)
Me
→
Ve = 1.312.876...m / s
Velocidade que produz a energia cinética capaz de produzir a emissão de
radiação (massa do elétron de 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg. , indicada pelo Comitê
para Ciência e Tecnologia (CODATA) em 2010).
11. A interpretação original da energia cinética do elétron acelerado se relacionar
diretamente com o a energia cinética da radiação está sendo considerada na
determinação matemática das emissões eletromagnéticas espectrais do átomo de
hidrogênio, que serão apresentadas no estudo das suas raias espectrais.
93
EMISSÕES ESPECTRAIS E O MODELO ATÔMICO DE NIELS BOHR:
Interpretação de Niels Henrick David Bohr sobre a emissão de radiações
eletromagnéticas:
No fim do século XIX, foram realizados os primeiros experimentos envolvendo o
espectro de radiação atômica, emitido quando descargas elétricas atravessavam gases
compostos pelo elemento hidrogênio. Buscava-se, com esses experimentos, responder qual
era a estrutura interna de um átomo.
Para responder a esta questão os cientistas buscavam examinar a natureza da luz que
os átomos emitiam. O átomo de hidrogênio é o mais simples átomo da natureza, constituído
por um elétron orbital e um próton localizado em seu centro de forças. Com uma estrutura
tão simples, não foi surpreendente para os cientistas que o átomo de hidrogênio
apresentasse, como resultado de experiências espectroscópicas, os mais simples dos
espectros de emissão dentre todos os elementos conhecidos.
O espectro do hidrogênio sendo então bem conhecido representava um elemento
essencial na compreensão da estrutura atômica. Classicamente, se esperava que o espectro
da radiação atômica emitida fosse contínuo, isto é, que o átomo irradiasse energia de
maneira contínua.
Assim, A previsão da física clássica, no átomo de hidrogênio, em órbita em torno do
próton em uma trajetória circular de raio (r ) , sob a ação de uma força (centrípeta) de
natureza eletrostática e que sob a ação de uma força centrípeta o elétron estaria acelerado,
possuindo um movimento orbital de uma carga elétrica em movimento acelerado.
Esta predição da física clássica (leis da eletrodinâmica), o elétron deveria irradiar
toda a sua energia emitindo um espectro contínuo de radiação ao espiralar para o centro do
átomo. Isto porque, de acordo com as previsões clássicas, toda carga elétrica acelerada
irradia uma onda eletromagnética cuja frequência é igual ao de um movimento periódico e
esse elétron perderia, em seu movimento orbital, energia por radiação, gerando um espectro
contínuo, pois a energia dependeria, de apenas uma variável contínua, (r ) .
A perda de energia por radiação implicaria em que o raio orbital se tornasse cada
vez menor e a frequência da radiação cada vez maior, um processo que somente terminaria
quando o elétron se chocasse com o núcleo atômico. As predições da mecânica clássica
indicavam ainda que o elétron levaria menos de um micro segundo para atingir o núcleo!
Os resultados experimentais não corroboravam com esta hipótese de radiação
espectral contínua.
Os resultados experimentais obtidos com o hidrogênio indicavam um espectro
discreto de emissão atômico: as várias linhas de emissão nas regiões do espectro ótico e não
ótico eram sistematicamente espaçadas em várias séries. Assim, quando excitados por um
agente externo, átomos irradiam apenas em certas frequências bem definidas. Em caso
contrário, átomos não irradiam.
Johann Balmer propôs uma equação empírica que matematicamente conseguia
chegar aos valores das ondas das emissões na faixa visível (série de Balmer). Johannes
Rydberg propôs uma equação empírica relacionada às linhas espectrais, também para as
94
séries não visíveis, onde tentava explicar matematicamente estas radiações, mas sua
fórmula só é válida para o hidrogênio.
A Teoria de Niels Bohr:
Niels Henrick David Bohr introduziu três postulados fundamentais:
1. Postulado das Ondas ou Estados Estacionárias: os elétrons se movem em um
átomo somente em certas órbitas, sem irradiar energia;
2. Postulado da Frequência: os átomos irradiam somente quando um elétron sofre
uma transição de um estado estacionário para outro, sendo a frequência ( f ) da
radiação emitida, relacionada às energias das órbitas;
3. Princípio da Correspondência: no limite de grandes órbitas e altas energias, os
resultados quânticos devem coincidir com os resultados clássicos.
O primeiro postulado estabelece que o átomo de hidrogênio, pode existir, sem
irradiar energia, em qualquer estado de um conjunto discreto de estados estacionários, com
energias bem determinadas, isto é, energias quantizadas. O segundo postulado estabelece
que, o átomo de hidrogênio absorve ou emite energia, somente, quando passa de um estado
estacionário para outro estado igualmente estacionário. Neste caso, o elétron orbital absorve
ou emite um quantum de radiação, ou seja, um fóton.
Os elétrons podem girar em órbita somente a determinadas distâncias permitidas do
núcleo. Os cálculos de Bohr mostraram quais as órbitas possíveis.
A primeira órbita situa-se um pouco aquém de um Angstrom do núcleo (0,529 Aº ) .
A segunda órbita permitida situa-se em um pouco mais de que 02 Angstroms do núcleo
(2,116 Aº ) , ou seja, a segunda órbita permitida seria, portanto, a quarta órbita (n=4).
Para Bohr não existe limite para o número de órbitas teoricamente possíveis. Por
exemplo, a centésima órbita de Bohr para o átomo de hidrogênio estaria dez mil vezes,
mais afastada do núcleo, do que a primeira órbita, a uma distância de 5.290 Angstroms.
Assim, a lei de Bohr afirma que os elétrons agem como se o espaço ao redor do núcleo
atômico possuísse trajetos invisíveis, porém, Bohr não deu justificativa para esta estranha
situação. Neste ponto chegou à sua segunda lei.
Segundo Niels Bohr, um átomo irradia energia quando um elétron salta de uma
órbita de maior energia para uma de menor energia. Além disso, um átomo absorve energia
quando um elétron é deslocado de uma órbita de menor energia para uma órbita de maior
energia. Em outras palavras, os elétrons saltam de uma órbita permitida para outra à medida
que os átomos irradiam ou absorve energia. As órbitas externas do átomo possuem mais
energia do que as órbitas internas.
As ideias de Bohr pareciam funcionar muito bem, mas, nem Bohr nem ninguém
poderiam compreender exatamente como funcionava.
95
Modelo de Bohr e a Teoria de Louis de Broglie:
Louis de Broglie observou que suas equações, ( F = E / h) e (λ = h / p ) , levam a
uma interpretação física da quantização do momento angular do elétron orbital no átomo de
hidrogênio, como postulado por Bohr. O que ele percebeu é que para uma onda estacionária
ao longo de uma circunferência, o comprimento da circunferência da órbita corresponde a
um número inteiro de comprimentos de onda (2.π .r = n.λ ) . Desta expressão e das relações
de Louis de Broglie resulta, classicamente, (2.π .r = n.λ = n.h / p = nh / m.v) ou então
(m.v.r = L = nh / 2π ) . Assim, considera-se que Louis de Broglie tornou possível explicar os
estados discretos de energia postulados por Bohr em termos de ondas estacionárias.
Emissões eletromagnéticas produzidas pelos impactos dos elétrons acelerados com
posítrons nucleares do próton de hidrogênio:
Descargas elétricas em gases compostos pelo hidrogênio fazem com que elétrons se
choquem com prótons dos hidrogênios e atinjam posítrons externos desses núcleos,
ocorrendo processos de aniquilação. Nesses processos de aniquilação são liberadas
radiações eletromagnéticas que não tem relação com emissão de radiação do elétron orbital.
A energia cinética das emissões depende da energia cinética de impacto dos elétrons
acelerados com o posítrons externos dos núcleos dos átomos do gás.
A afirmação que os elétrons ao ganharem energia pulem para outras camadas e
quando regressam para camadas mais internas emitam radiação eletromagnética decorre de
uma interpretação incorreta sobre a origem dessas emissões de radiações eletromagnéticas,
pois, não se relacionam com elétrons e sim com processos de aniquilações desses elétrons
com posítrons externos componentes dos núcleos atômicos dos gases, por onde é incidida
corrente elétrica com graus diferentes de velocidades de aceleração desses elétrons.
O elétron que gira ao redor do próton está contido pela força de contenção que este
elétron sofre devido ao equilíbrio da força de atração magnética entre este elétron e o
posítron a mais do próton deste hidrogênio e a força de resistência da energia escura que
envolve este próton, pois a energia escura exerce uma compressão concêntrica na matéria,
numa espécie de competição com a matéria, para o preenchimento do volume ocupado
pelos elétrons e posítrons constituintes deste próton. Esta compressão produz um
aglutinamento desta energia escura e este aglutinamento produz uma barreira de resistência
para que o elétron da eletrosfera seja atraído, mas, não consiga vencer essa barreira de
resistência dessa energia escura aglutinada.
A força de contenção é o resultado do equilíbrio entre a força de resistência da
energia escura aglutinada e a força de atração magnética.
Existe para cada camada eletrônica uma força de contenção do elétron que é maior
na camada K, e para cada camada mais distante do núcleo esta força de contenção seja
menor, mas, isto não representa dizer que o elétron em si possua uma quantização
96
específica de energia, que se relacione com o raio (distância do elétron em relação ao centro
do átomo) ou com a camada eletrônica, pois esta relação representa uma interpretação
incorreta das reais forças envolvidas. Esta força de contenção é a resultante entre a atração
entre o próton e o elétron e a força de resistência da energia escura aglutinada ao redor
deste núcleo atômico, criando tal força de contenção na “camada eletrônica” possível para
este elétron.
A força de contenção não tem relação com a força centrípeta de natureza
eletrostática. Esta força de atração entre este elétron e o posítron a mais do próton é de
natureza magnética (força de atração magnética) e o movimento orbital é consequência das
interações do campo magnético existente e do campo elétrico que se forma no movimento
do elétron. Este movimento é um movimento uniforme, somente deixando de ser uniforme
se receber energia cinética externa, como por exemplo, de uma radiação eletromagnética
que se choca com este elétron e transfere energia cinética a este elétron, que pode ser uma
radiação que chega ou que é emitida pelo núcleo atômico, que pode ser causada por
diversos fatores.
As raias espectrais do hidrogênio foram interpretadas sem haver inclusão, em
qualquer teoria, do núcleo atômico, como participante das emissões das radiações
eletromagnéticas.
Gases submetidos à corrente elétrica:
Quando elementos químicos são submetidos a descargas elétricas ocorrem emissões
eletromagnéticas.
Os elétrons não emitem radiações quando retornam ao nível atômico como a teoria
atual preconiza. As diferenças espectrais que ocorrem quando é submetida corrente elétrica
em gases são resultantes de processos de aniquilações entre os elétrons da corrente elétrica
e posítrons externos dos prótons do elemento químico.
Quando um elétron é acelerado e choca-se com algum posítron localizado na linha
equatorial do próton do hidrogênio, toda a força de impacto será transmitida à radiação
produzida na aniquilação entre o elétron e este posítron externo deste próton, sendo que a
radiação produto desta aniquilação receberá energia cinética deste impacto, determinante de
sua frequência. Elétrons que se chocam nesta faixa, produzirão radiações com maiores
frequências de emissão.
Relações entre as fórmulas de Balmer e Rydberg nas emissões espectrais do
hidrogênio:
Sem saber, Balmer e Rydberg utilizam relações físicas de um choque de um
elétron com uma esfera com dimensões do próton de hidrogênio, deixando nas suas
fórmulas, evidências de que as emissões nas descargas elétricas em gases, são produzidas
97
por interações de elétrons acelerados com posítrons externos, constituintes dos núcleos
atômicos. Esses eventos são completamente descritos pela Mecânica Clássica.
Determinação Matemática da Fórmula de Balmer:
Análise das emissões nucleares para a série de Balmer:
Na análise das frequências das raias espectrais, Balmer contou com uma
aceleração de elétrons específica, diferente das utilizadas para as outras séries. A maior
frequência para cada série é dependente da velocidade do elétron que irá se chocar com o
posítron externo do próton.
Como as radiações são consideradas emissões de elétrons que retornam a camadas
mais internas, a maior energia cinética do elétron para a série de Balmer (≅ 3,4..eV .) seria a
energia necessária para que o elétron retornasse da terceira camada para a segunda e
emitisse a quantidade limite para esta série em forma de radiação, ou seja, uma radiação de
frequência de 822.954.353.663.635,35604822735817274...hertz / s. , mas, as emissões são de
origem nuclear, pelo impacto de um elétron acelerado com um posítron externo constituinte
do próton do hidrogênio.
Em cada impacto do elétron acelerado com um posítron nuclear, será produzida
uma radiação com a frequência produzida pela energia cinética do impacto.
As emissões explicadas pela Mecânica Clássica: Produção de radiação com
energia máxima para a série:
Quando o choque do elétron acelerado ocorre no posítron localizado na linha
equatorial do próton, a energia cinética do impacto produzirá emissões com frequências
máximas para esta série (a velocidade dos elétrons acelerados determina a série).
A maior frequência das emissões produzidas por aceleração de elétrons nessa série
é aquela resultante do choque de um elétron nesta linha equatorial do próton.
98
Correspondência da fórmula da energia cinética do impacto do elétron no
posítron nuclear e a fórmula de Max Planck para energia das radiações eletromagnéticas:
A energia cinética do impacto do elétron no posítron nuclear, na faixa equatorial
do próton do hidrogênio e a respectiva energia da radiação eletromagnética emitida neste
evento são equivalentes:
Comprimento de onda da radiação limite da Série de Balmer:
λ = 3.645,068 × 10 −10 m.
Frequência da radiação limite da Série de Balmer:
F = 822.954.353.663.635,35604822735817274...hertz / s.
A energia cinética do elétron acelerado é igual à energia cinética da radiação,
produto da aniquilação entre este elétron e um posítron do próton do hidrogênio:
E.c. =
Me.Ve 2
⇔ E.c. = ( f ) × (h)
2
99
E.c. =
Me.Ve 2
= ( F ).(h)
2
( F ).(h) = 822.954.353.663.635,35604822735817274... × 6,626.069.57(29) × 10 −34
A energia cinética do impacto é a mesma energia cinética da radiação emitida, ou
seja, a energia cinética da radiação limite da Série de Balmer ⇔ E.c. = ( f ) × (h) .
E=
Me.Ve 2
⇔ ( f ) × (h)
2
822.954.353.663.635,35604822735817274... × 6,626.069.57(29)... × 10 −34 =
5,4529528050478542845324480125253... × 10 −19 J.s .
(3,40346558690488110765695161729308...e.V .)
Da expressão anterior, conclui-se que:
E=
Ve =
Me.Ve 2
, então : Ve =
2
2E
Me
1,0905905610095708569064896025051... × 10 −18 J .s
9,109.382.91(40)... × 10 −31 Kg
Ve = 1.094.173,9933500272892540856459663...m / s
Velocidade acurada do elétron acelerado da série de Balmer, considerando a
massa do elétron indicada pelo Comitê para Ciência e Tecnologia em 2010 (CODATA):
( 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg ).
100
Energia Cinética do impacto do elétron com incidência angular:
A energia cinética de impacto é determinante para a energia do produto do processo
de aniquilação (essa energia determina a frequência da radiação emitida).
A energia cinética ( E.c.) é o produto da massa do elétron (Me) pela velocidade do
elétron incidente ao quadrado (Ve 2 ) dividido por dois (2) , e para incidências anguladas
multiplica-se este valor pelo cosseno do ângulo (Cos. A) entre a componente vertical e a
direção do vetor de incidência do elétron no núcleo.
Ocorrência do choque do elétron acelerado em um plano inclinado com o núcleo do
hidrogênio:
O elétron orbital da primeira camada apresenta movimento de rotação no seu eixo
(spin) que determina o movimento de translação. Estes movimentos determinam para o
próximo elétron da primeira camada eletrônica o seu spin e o seu movimento orbital, que
será obrigatoriamente de spin contrário ao primeiro elétron e em relação ao movimento
orbital, será uma órbita perpendicular a do primeiro elétron (Princípio de exclusão de
Pauli).
101
No átomo de hidrogênio, como somente possui um elétron, os elétrons acelerados
somente terão penetração quando o elétron do hidrogênio estiver orbitando pelo lado oposto
ao da incidência da corrente elétrica e somente poderá se chocar em local permitido pelo
campo eletromagnético do elétron orbital. Portanto, perpendicular à órbita do elétron orbital
e variando conforme ele orbita (a possibilidade eletromagnética para o impacto vai se
alterando durante a órbita do elétron do hidrogênio).
Outro fator determinante do local do choque é a distância (d ) , pois, o elétron
acelerado, após ser possível sua penetração em direção ao próton, terá que percorrer, cada
vez mais, um espaço um pouco maior para ocorrer o choque.
Estas distâncias progressivamente maiores do centro para a periferia e a
possibilidade eletromagnética para o impacto provocada pela velocidade do elétron orbital
(que é acompanhado pelo seu campo eletromagnético) determinam impactos cada vez mais
afastados, da linha equatorial para os estremos do próton.
Esta penetração possível e a distância maior que terá que ser percorrida é
determinante, para que somente em alguns ângulos sejam possíveis os processos de
aniquilação, resultando, assim, as raias específicas do hidrogênio.
A inclinação não é do elétron da corrente elétrica e sim determinada pela inclinação
da esfera do próton, pois a incidência é perpendicular à órbita do elétron e, somente, será
permitido choque, com incidência perpendicular com variações de 0º a 90º em relação à
faixa equatorial coincidente com o plano da órbita do elétron. Sendo assim, a cada choque
mais afastado do centro, mais inclinado estará o núcleo em relação à corrente elétrica.
A força de impacto é dependente desse ângulo em que o elétron atinge o posítron
externo e em resposta as frequências serão determinadas pela energia cinética do impacto.
Um choque com um plano inclinado, produzido por um elétron, obedece a seguinte
equação:
Me.Ve 2
E.c. =
.Cos.. A
2
Onde:
Me = Massa do elétron;
Velocidade do elétron incidente (elétron acelerado da Série);
Ve =
Cos..Α = Cosseno do ângulo de incidência do elétron no próton de hidrogênio.
Foi determinado que:
Ec =
Me.Ve 2
= ( f ).(h)
2
102
( f ).(h) = 822.954.353.663.635,35604822735817274... × 6,626.069.57(29) × 10 −34
( f ).(h) = 5,4529528050478542845324480125253... × 10 −19 J.s
Representa a energia cinética do impacto, que é igual à energia cinética da
radiação emitida, produto da aniquilação do elétron incidente com um posítron
constituinte do próton do hidrogênio.
Pode-se determinar a energia cinética de cada frequência emitida da série de
Balmer que não atinja a linha equatorial do próton do hidrogênio pela seguinte relação:
( f ) × (h) = ( F ) × (h) × Cos.. A
Simplificando a equação tem-se:
( f ) = ( F ) × Cos. A →
Cos. A =
f
F
Onde:
(F ) = Frequência limite da Série de Balmer:
( F ) = 822.954.353.663.635,35604822735817274...hertz / s.
( f ) = Frequências das demais radiações emitidas na Série de Balmer:
Assim, determina-se o ângulo de incidência do elétron e, também, da emissão da
radiação, pois, são conhecidas as frequências emitidas (raias espectrais do hidrogênio).
Série de Balmer (no vácuo) e seus ângulos correspondentes:
Estão sendo utilizados os valores das ondas no vácuo, e a velocidade da luz em
(c) = 299.972.458..m / s – que produziriam a maior frequência da série de Balmer
103
(822.954.353.663.635,35604822735817274...hertz / s.) , bem como, o menor comprimento
de onda da série: (λ ) = 3.645,068 × 10 −10 metros :
Ondas no
vácuo –
Aº
6564,700
4862,740
4341,730
4102,277
3971,195
3890,151
3836,472
3798,976
3771,701
3751,217
3735,430
3722,997
3713,027
3704,906
* 3698
* 3692
* 3688
* 3684
* 3680
* 3676
Frequências
Radiações
Cossenos dos ângulos
Â
14
.x...10 hertz / s
4,56947702103675
6,16879491809144
6,90905351821831
7,31234039047095
7,55227175568675
7,71107491714331
7,81896643582958
7,89613985452922
7,95324067310743
7,99667036057898
8,03046658617615
8,05728444046557
8,07891938302630
8,09662803860610
8,11174845862628
8,12493114842903
8.13374343817787
8,14257486427795
8,15142548913043
8,16029537540805
Vermelha
Verde
Azul
Violeta
Ultravioletas
0,55525791445153624689627858089
0,74959138263612695722987451519
0,83954276290787312891405039005
0,88854750666520081408447064886
0,91787686074342861531604466665
0,93699910363376640135562861184
0,95011093713182319589456146167
0,95944869775434222274634006637
0,96642549343121313168779815791
0,97170278339003048877204384603
0,97580947842684777923826708036
0,97906820768321865421863085036
0,98169714359739371677071025877
0,98384898294315699237713453458
0,98568631692806922660897782585
0,98728819068255687973997833152
0,98835900216919739696312364425
0,98943213897937024972855591748
0,99050760869565217391304347826
0,99158541893362350380848748639
56°27'19"
41°44'50"
32°90'81"
27°30'87"
23°38'23"
20°44'64"
18°17'47"
16°36'48"
14°88'89"
13°66'27"
12°68'81"
11°74'36"
10°97'89"
10°31'15"
09°70'58"
09°14'53"
08°75'09"
08°33'70"
07°90'07"
07°43'80"
Até chegar à radiação eletromagnética resultante do impacto na linha equatorial do próton.
3645,068
∗
8,22954353663635 Ultravioleta
1,0
00°00'00"
Estas ondas não estão com seus valores para o vácuo
Linhas específicas de impacto dos elétrons acelerados na Série de Balmer, bem
como os ângulos de impacto em relação ao Próton do Hidrogênio:
Estas linhas determinadas acabam produzindo impactos do elétron com um plano
inclinado e a partir da zona equatorial, em cada ângulo possível de ocorrer tal impacto a
radiação terá sua energia cinética e, consequentemente, sua frequência ( f ) determinada
pela multiplicação da frequência máxima da série ( F ) pelo cosseno do ângulo de
incidência (Cos. A) . Isto significa dizer que, a quantização da energia espectral, é uma
interpretação incorreta dos acontecimentos físicos. Isto não é quantização da energia
espectral, é apenas uma singularidade, que ocorre devido às influências eletromagnéticas do
átomo.
104
A interpretação da quantização da energia das emissões espectrais:
A ideia de quantização de Max Planck tem relação com a energia cinética de giro da
radiação (h) , que é determinada pela sua massa (mf ) e sua velocidade de giro (c )
mf × c 2
( h)
= Constante de Planck), sendo que a energia cinética da radiação ( E.c =
)
2
τ'
é a razão entre esta Constante (h) e o tempo deste giro em segundos (τ ' ) (alterável para
1
cada radiação específica) e como o inverso do tempo de giro é a frequência ( = f ) , então,
τ'
a energia da radiação é essa energia por giro (h) multiplicada pela frequência ( f )
→ ( E.c = (h) × ( f )) .
Esta quantização não tem o mesmo sentido que as energias discretas que ocorrem
nas emissões espectrais específicas dos elementos químicos.
A energia das emissões espectrais não é quantizada. A possibilidade
eletromagnética de impacto determinada pelo campo eletromagnético do elétron orbital do
hidrogênio, por exemplo, e a determinação dos ângulos de impacto após a linha equatorial
do próton desse hidrogênio determinam as emissões específicas (discretas). Mas, isto não
quer dizer que a energia espectral seja quantizada como princípio, apenas, significa que as
emissões produzidas por choques de elétrons no núcleo, produzem emissões com
(h =
105
quantidades específicas de energia por possuírem linhas determinadas de impacto nesse
núcleo, em ângulos, diferentes e específicos, como demonstrado neste estudo.
Outra questão muito importante, a considerar, é que as camadas eletrônicas não têm
participação alguma nesta “quantização”, como determina a teoria atualmente aceita. O que
leva à conclusão atual, que o momento angular orbital do elétron seja quantizado, é a
interpretação incorreta da origem das emissões eletromagnéticas e, consequentemente, toda
a formulação matemática baseada nessa interpretação.
Relações entre o espectro do hidrogênio e a fórmula empírica de Johann Balmer:
Na resolução matemática dos espaçamentos das raias espectrais das emissões do
hidrogênio, Johann Balmer utilizou como constante o valor de uma onda (λ ) = 3644Αº ,
que é a menor onda da série (frequência limite - mais alta frequência da série), que produzia
ótimos resultados se multiplicada por uma fórmula empírica na determinação dos
comprimentos em Angstroms de todas outras ondas do espectro do hidrogênio emitidas em
sua série. Esta onda representa a radiação ultravioleta limite de sua série que é resultante do
impacto do elétron na faixa equatorial do próton do hidrogênio (0º - zero grau).
Determinação física e matemática da fórmula de Balmer, a partir da fórmula da
Energia cinética das radiações do espectro do hidrogênio:
Pela Energia cinética das radiações:
( f ) × (h) = ( F ) × (h) × Cos.. A , tem-se → ( f ) = ( F ) × Cos.. A
Substituindo as frequências pelas ondas tem-se:
( f ) = ( F ) × Cos.. A →
(f)=
c
(F ) =
(λ )
c
(λ ↓ )
Então:
c
(λ )
=
c
× Cos.. A →
(λ ↓ )
1
(λ )
=
1
× Cos.. A .
( λ ↓)
106
Logo:
( λ ) = (λ ↓ ) ×
(λ ) = c /
1
→
Cos.. A
Me.Ve 2
1
×
→
2.(h) Cos.. A
(λ ) =
(λ ) =
c
1
×
F Cos.. A
2.h.c
1
×
2
Me.Ve Cos.. A
(Expressões matemáticas da Fórmula de Balmer e seu significado físico)
Onde:
(Me) = Massa do elétron;
(Ve) = Velocidade do elétron acelerado;
( F ) = Maior frequência da radiação emitida na Série;
( f ) = Frequência emitida;
(c) = Velocidade da luz;
(λ ) = Comprimento de onda da radiação emitida;
(λ ↓) = 3.645,068 × 10 −10 m. = Menor Comprimento de onda da Série de Balmer.
As emissões decorrentes de aniquilações entre os elétrons acelerados e os posítrons
externos constituintes do próton do hidrogênio:
No choque, do elétron acelerado com um posítron nuclear, ocorrerão processos de
aniquilação com formação de uma radiação eletromagnética com energia cinética
determinada pela energia cinética do impacto. As emissões dependem dos ângulos do
impacto e estes ângulos são específicos, conforme comentado anteriormente.
107
A figura acima mostra que todas as ondas de emissão do hidrogênio, da série de
Balmer, são encontradas multiplicando-se, a menor onda das emissões (λ ) = 3645,068Α º ,
pelo inverso do Cosseno dos ângulos entre a componente vertical e a direção do vetor de
incidência do elétron no núcleo do hidrogênio.
Determinação da Fórmula de Balmer pela utilização dos ângulos de incidência do
elétron acelerado:
108
Como foram encontrados os ângulos entre a componente vertical e a direção do
vetor de incidência, foi possível, também, determinar qual relação entre os números
empíricos descobertos por Balmer e a formulação Física em que as radiações são
provenientes de choques dos elétrons com os núcleos de hidrogênio.
Determinação da velocidade dos elétrons acelerados da Série de Lyman:
Será utilizada a fórmula da energia cinética newtoniana para determinação da
velocidade dos elétrons acelerados na Série de Lyman, assim como, na série de Balmer. A
velocidade dos elétrons acelerados da série de Lyman é exatamente o dobro da velocidade
dos elétrons acelerados da Série de Balmer:
Me.Ve 2
E.c. =
= ( F ) × ( h)
2
( F ) × (h) = 3.291.817.414.654.541,424192909432691... × 6,626.069.57(29) × 10 −34
A energia cinética do impacto é a mesma energia cinética da radiação emitida:
( F ) × ( h) =
2,181181122019141713812979205010... × 10 −18 J.s .
(13,613862347619524306278064691...e.V .)
Da expressão anterior, conclui-se que:
E=
Ve =
Me.Ve 2
, então : Ve =
2
2E
Me
2 × 2,181181122019141713812979205010.. × 10 −18 J .s
9,109.382.91(40) × 10 −31 Kg
Ve = 2.188.347,9867000545785081712919327...m / s
Velocidade acurada do elétron acelerado da Série de Lyman, considerando a massa
do elétron indicada pelo Comitê para Ciência e Tecnologia em 2010 (CODATA):
( 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg ).
109
Ângulos de impacto na Série de Lyman:
Para as frequências da série de Lyman, como a maior frequência é
F = 3.291.817.414.654.541,424192909432691...hertz / s. , foram encontrados os seguintes
resultados angulares:
Cos.. A =
Ondas
Frequências
f ( frequência.emitida )
F ( frequência.máxima.da.Série)
Radiações
Cossenos dos ângulos
Â
14
...x...10 hertz / s
1.215,685
1.025,735
972,538
949,744
937,80425
930,74920
926,22650
* 923
* 921
* 919
24,67517967236578
29,24463511530755
30,84429173975721
31,58455941811688
31,98668142311592
32,29139493221686
32,38651215442443
32,49972459371614
32,57022945711183
32,64118150163220
0,749591382636126957229874515191020
0,888547506665200814084470648861600
0,936999103633766401355628611845660
0,959448697754342222746340066375781
Ultravioletas 0,971702783390030488772043846037170
0,979068207683218654218630850360610
0,983848982943156992377134534587380
0,987288190682556879739978331527630
0,989432138979370249728555917481000
0,991585418933623503808487486398260
41°44'50"
27°30'87"
20°44'64"
16°37'26"
13°66'27"
11°74'36"
10°31'15"
09°14'53"
08°33'70"
07°43'80"
Até chegar à radiação eletromagnética resultante do impacto na linha equatorial do próton.
911,267
∗
32,91817414654541 Ultravioleta
1,0
00°00'00"
Estas ondas não estão com seus valores para o vácuo.
110
Linhas específicas de impacto dos elétrons acelerados na Série de Lyman, bem
como os ângulos de impacto em relação ao Próton do Hidrogênio:
Na série de Lyman a Energia Cinética ( Me.Ve 2 / 2) é quatro vezes maior que na
série de Balmer. Isso representa que os elétrons acelerados apresentam, na determinação
das emissões da Série de Lyman, velocidade (Ve..Série..de..Lyman ≅ 2.188.km / s ) duas
vezes maior que a velocidade da Série de Balmer (Ve..Série..de..Balmer ≅ 1.094.km / s ) .
Determinação física e matemática da fórmula empírica de Rydberg:
Relação entre o espectro do hidrogênio e a fórmula empírica de Johannes Rydberg:
Johannes Rydberg utilizou uma fórmula empírica que determina as ondas emitidas
em todas as séries, desde que o resultado de sua fórmula fosse divisor do número 01 (um).
Rydberg utiliza uma constante que representa a frequência máxima da série de
Lyman dividida pela velocidade da luz:
111
Cons tan te.de.Rydberg =
F 3.291.817.414.654.541,424192909432691...Hertz / s
=
c
299.972.458m / s
=
1,0973732177287227563381533622967... × 10 7 m −1
Esta constante, multiplicada pelos números empíricos da fórmula (que representam
o cosseno do ângulo entre a componente vertical e a direção do vetor de incidência do
elétron no choque com o próton do hidrogênio para a série de Lyman), resulta nas ondas da
série de Lyman.
Para as outras séries, Rydberg, sem perceber, multiplicou esse produto pelas
relações ao quadrado das velocidades de cada série em relação a serie de Lyman (definidos
na fórmula original por números empíricos).
Relações da Fórmula de Rydberg com os reais fatores envolvidos na determinação
dos inversos dos comprimentos das ondas de todas as Séries espectrais do hidrogênio:
Na determinação dos comprimentos de ondas de todas as séries, Rydberg utilizou
números empíricos que se relacionam com impactos dos elétrons acelerados com pósitrons
nucleares, produzindo a energia cinética das emissões eletromagnéticas. Essas relações
estão relacionadas no quadro abaixo:
112
Por acreditar que as emissões eram provocadas por transições dos elétrons, das
camadas eletrônicas mais externas para as mais internas, seria possível que esses elétrons
poderiam possuir localização em camadas muito afastadas (tendendo ao infinito), mas
como, as raias não se relacionam com camadas eletrônicas, os resultados de varias
transições são impossíveis para a dimensão nuclear do hidrogênio.
O Resultado da Fórmula de Rydberg e suas correspondências:
A causa para que a fórmula de Rydberg apresente resultados tão corretos está na
1
utilização do inverso da onda limite   , que representa a maior frequência da Série de
λ 
Lyman ( F ) , dividida pela velocidade da luz (c) , ou seja, esse inverso da onda limite é a
1 F

constante de Rydberg  Ry = =  e a utilização de números (empíricos) que se
λ c

relacionam com o cosseno do ângulo de impacto do elétron acelerado no próton do
hidrogênio, bem como a utilização da relação ao quadrado da velocidade do elétron
acelerado em cada série em relação à velocidade da série de Lyman.
113
O que as fórmulas de Balmer e de Rydberg representam:
Tanto Balmer quanto Rydberg utilizaram empiricamente, sem perceberem, números
que se relacionam com a Energia Cinética de impacto do elétron com a esfera nuclear e os
números empíricos representam relações matemáticas e físicas entre o impacto e o próton
do hidrogênio, descritos inteiramente pela Mecânica Clássica.
Suas fórmulas não levaram em consideração as frequências envolvidas nas suas
determinações. Relacionaram com as ondas (Balmer) e com o inverso das ondas (Rydberg),
provavelmente, este fato dificultou a compreensão dos números empíricos empregados e a
visualização da relação de tais números empíricos com o próton nuclear.
Observação:
Em qualquer série é possível aplicar a fórmula de Balmer, somente é necessário
multiplicar a menor onda da série pelo inverso do cosseno do ângulo. No caso da série de
Lyman, a constante de Balmer (λ ) = 3645,068 × 10 −10 m teria que ser substituída por
(λ ) = 911,267 × 10 −10 m .
Os comprimentos das ondas emitidas na série de Lyman podem ser determinados
pela seguinte equação:
(λ ) = 911,267 × 10 −10 ×
1
Cos. A
A fórmula de Rydberg é a mesma de Balmer, somente que ele encontra os
resultados representados pela equação abaixo de forma invertida e multiplica o resultado
pelas relações ao quadrado entre as velocidades das outras séries em relação à Série de
Lyman.
Relação da Fórmula de Balmer com a Fórmula de Rydberg para a Série de Lyman:
Balmer (λ ) = 911,267 × 10 −10 ×
1
Cos. A
1
Rydberg → ( ) =
λ
1
× Cos. A
911,267 × 10 −10
114
Onde:
F
1
= = Ry = 1,0973732177287227563381533622967 × 10 7 m −1
−10
c
911,267 × 10
A expressão acima vale para a série de Lyman. Para as demais, multiplica-se essa
equação pela relação de velocidade do elétron acelerado ao quadrado, de cada série em
relação à série de Lyman, pois, a Constante de Rydberg já representa a frequência máxima

E.c. Me.Ve 2 
 , dividida pela velocidade da
da radiação emitida na Série de Lyman  F =
=
h
2.h 

F 1
luz (c) →  =  , portanto, a velocidade do elétron acelerado para a série de Lyman já
 c λ
está embutida na fórmula de Rydberg. Assim, para que a fórmula se adeque às velocidades
dos elétrons acelerados das outras séries, é necessário que a mesma seja multiplicada pela
relação ao quadrado dessas velocidades com a Série de Lyman:
1
1
1
1
1
1
= Cons tan te.de.Rydberg.(m −1 ) × Cos.. A × ( ) 2 ,×( ) 2 ,. × ( ) 2 ,×( ) 2 ,÷( ) 2
λ ( m)
2
3
4
5
6
Ou seja:
1
Cos. A.de.cada.série
, ou
= Cons tan te.de.Rydberg...( m −1 )
λ ( m)
(1), (4), (9), (16), (25), ou (36)
1
Me.Ve 2 / 2.(h)
Cos. A.de.cada.série
=
×
→
λ ( m)
c
(1), (4), (9), (16), (25), ou (36)
1
Me.Ve 2
Cos. A..de.cada.série
=
×
λ ( m)
2.h.c
(1), (4), (9), (16), (25), ou (36)
(Expressão matemática da Fórmula de Rydberg e seu significado físico)
115
F 
Na fórmula original, a Constante de Rydberg   está sendo utilizada em metro
c
7
−1
( 1,0973732177287227563381533622967... × 10 m ), ao dividir a unidade (1) pelo
1


resultado, encontra-se o comprimento da onda, também, em metro 
= λ .
resultado


Análise dos ângulos de impacto dos elétrons no próton de hidrogênio nas séries de
Paschen, Balmer e Lyman:
116
Os ângulos de impacto das séries espectrais do hidrogênio apresentam distâncias de
espaçamentos diferentes devido às diferenças das velocidades dos elétrons, característica de
cada série espectral.
Quanto mais os elétrons estão acelerados, mais distantes se encontram, em relação
aos outros elétrons da corrente elétrica.
Para ocorrer esta distribuição de choques em que os elétrons com maiores
velocidades chocam-se mais espaçados, além da influência da velocidade do elétron orbital
e do fato de que a cada impacto, mais distante da linha equatorial do próton, será percorrida
uma distância maior, tem que haver outra variável nas determinações destes impactos, pois,
sem essa variável, os impactos teriam que ocorrer em relação inversa ao que realmente
ocorrem.
O campo elétrico dos elétrons acelerados tem relação com suas velocidades (mais
energia cinética resulta em comprimentos de ondas maiores para os elétrons), e isto faz com
que os elétrons se mantenham, na corrente elétrica, mais próximos ou mais afastados,
dependendo dessa velocidade.
Os ângulos de impacto da série de Lyman se repetem nas outras séries espectrais,
demonstrando que as velocidades se alteram, alterando, por isto, a distância dos elétrons
ordenados na corrente elétrica.
Como os elétrons acelerados da Série de Lyman estão 04 vezes mais afastados, em
relação aos elétrons acelerados da Série de Balmer, deveriam se chocar 04 vezes mais
distanciados no núcleo se a velocidade fosse igual, mas, como a velocidade destes elétrons
é duas vezes maior, percorrem a mesma distância em metade do tempo, se chocando duas
vezes mais espaçados que os elétrons da Série de Balmer.
Será apresentado, no estudo da Constante de Coulomb, que as dimensões dos
elétrons são proporcionais à sua energia cinética, e este fato faz com que os elétrons com
maior energia cinética, possuam comprimento de ondas maiores, o que faz com que fiquem
mais afastados em relação aos outros elétrons na corrente elétrica.
117
CONTRAPOSIÇÃO À TEORIA DE NIELS BOHR E À TEORIA DE LOUIS DE
BROGLIE:
Contraposições ao Modelo Atômico de Bohr:
A interpretação que as emissões eram produzidas por elétrons já era estabelecida
como uma verdade solidificada, antes mesmo de Niels Bohr desenvolver sua teoria
atômica.
Quando Bohr se inteirou das fórmulas de Balmer e Rydberg (determinação dos
outros comprimentos das ondas do espectro de emissões do hidrogênio), estabeleceu uma
teoria que tratava os dados produzidos por essas emissões (representação dos números
empíricos), como se fossem relacionados às energias quantizadas nas camadas eletrônicas,
desenvolvendo um sentido físico para esses números empíricos utilizados tanto por Balmer
quanto por Rydberg.
No quadro abaixo estão colocados dados que mesmo não completos na época do
desenvolvimento de sua Teoria Atômica (falta de determinação de algumas séries), foram
considerados (previstos) na interpretação das emissões pelo Modelo Atômico de Niels
Bohr:
Como demonstrado, esses números representam relações físicas, de choques de
elétrons com posítrons externos do núcleo do hidrogênio, tendo como resultado, processos
118
de aniquilação e emissões de radiações eletromagnéticas, com energias determinadas pela
equação apresentada neste quadro.
Os postulados de Niels Bohr:
O Postulado das ondas ou estados estacionárias: “Os elétrons se movem em um
átomo somente em certas órbitas, sem irradiar energia”.
Este postulado estabelece que, o átomo de hidrogênio pode existir, sem irradiar
energia, em qualquer estado de um conjunto discreto de estados estacionários, com energias
bem determinadas, isto é, energias quantizadas, mas, elétrons não irradiam energia. Não há
estas energias quantizadas nos elétrons. Não são os elétrons que emitem ou absorvem
fótons.
O Postulado da Frequência: “Os átomos irradiam somente quando um elétron
sofre uma transição de um estado estacionário para outro, sendo a frequência da radiação
emitida relacionada às energias das órbitas”.
Este postulado está equivocado, pois as emissões de radiações não estão
relacionadas com elétrons das camadas eletrônicas e sim com o núcleo atômico.
Análise sobre a interpretação física da quantização do momento angular do elétron
orbital no átomo de hidrogênio do Modelo de Bohr equacionado pela Teoria de Louis de
Broglie:
Quanto à Teoria de Louis de Broglie em relação ao modelo de Bohr que suas
equações levariam a uma interpretação física da quantização do momento angular do
elétron orbital no átomo de hidrogênio, como postulado por Bohr e que uma onda
estacionária ao longo de uma circunferência, o comprimento da circunferência da órbita
corresponderia a um número inteiro de comprimentos de onda, tornando possível a
explicação dos estados discretos de energia postulado por Bohr em termos de ondas
estacionárias fica sem sentido, já que a base teórica de Niels Bohr é produto de uma
interpretação incorreta da origem das emissões eletromagnéticas.
Todos os teóricos interpretam que a origem das emissões eletromagnéticas, por
elementos químicos submetidos à corrente elétrica, é proveniente do elétron orbital.
Atualmente, ainda é um paradigma sem contestação e baseado nessas circunstâncias, Niels
Bohr, como outros, desenvolveu sua teoria baseada em premissas incorretas, produzindo,
assim, formulações matemáticas, também, não condizentes com os acontecimentos.
O momento angular orbital do primeiro elétron é determinado pelo equilíbrio entre a
força de resistência da energia escura condensada que envolve o núcleo e a força de atração
119
magnética entre esse elétron e o posítron a mais do próton, mantendo esse elétron contido
em seu loco específico para cada núcleo atômico (depende do volume nuclear).
Para os demais elétrons irá depender de relações eletromagnéticas, entre o próximo
elétron a preencher seu loco e os elétrons que já preencheram suas posições. A partir da
definição do primeiro elétron, os demais ocuparão orbitais possíveis determinadas por tais
forças e assim cada camada é determinada pelas forças eletromagnéticas envolvidas.
Isto não corrobora com a ideia de existência de camadas estacionárias como
determina a Teoria de Niels Bohr apoiada na possibilidade determinada pela Teoria de
Louis de Broglie sobre a quantização do momento angular do elétron orbital.
Outro fator a ser observado, refere-se às relações, em que Louis de Broglie
determina para uma partícula e seu comprimento de onda:
Relações da Teoria de Louis de Broglie:
(λ ) =
h
p
→
(2.π .r = n.λ = n.h / p = nh / m.v)
(λ ) =
h
M .v
(m.v.r = L = nh / 2π )
Onde:
n = 1, 2, 3, 4, 5, 6...
Louis de Broglie estrutura a base de sua Teoria, utilizando a Constante de Planck
para a determinação do comprimento de onda de qualquer partícula concluindo que para
uma onda estacionária ao longo de uma circunferência, o comprimento da circunferência da
órbita corresponde a um número inteiro de comprimentos de onda (2.π .r = n.λ ) .
No entanto, conforme apresentado neste estudo, a Constante de Planck se trata da
energia cinética por giro da radiação eletromagnética. Energia específica para as radiações
eletromagnéticas, que não apresenta qualquer relação física intrínseca com qualquer outra
partícula.
Percebe-se que a Teoria de Louis de Broglie que explicaria os estados discretos de
energia postulados por Bohr, em termos de ondas estacionárias, não tem consistência com
os fatos envolvidos. Como as medidas encontradas são iguais, nota-se que sua teoria foi
criada a partir dos dados da Teoria Atômica de Niels Bohr, no sentido de dar um sentido
físico a ela.
Pela Teoria de Louis de Broglie, a frequência em cada órbita (número de
translações) do elétron, também, é relacionada com a camada eletrônica (n) , ou seja, o
120
número de giro do elétron em seu eixo (Spin), na suposta primeira camada do hidrogênio
(n = 1) , por exemplo, seria um giro e assim por diante.
Coincidências entre os raios das camadas estacionárias de Louis de Broglie e Niels
Bohr:
Velocidade do elétron da primeira camada (pela Teoria de Bohr):
Ve = 2.187.691,265305519531413948174997...m / s
Comprimento da onda do elétron (Pela Teoria de Louis de Broglie):
(λ ) =
h
=
Me.Ve
(λ ) = 3,324918471... Aº
Comprimento da circunferência da primeira e segunda camada (n=1) e (n=2)
2.π .r =
nh
Me.Ve
→ 2.π .r = (1) × (3,324918471...) = 3,324918471... Aº
Para n(1) → ( R1) =
(1) × (3,324918471...)
(2) × (3,324918471...)
e n(2) → ( R 2) =
2.π
2.π
( R1) = 0,529.. Aº , (R 2) = 1,058.. Aº e assim sucessivamente.
(Os resultados são os mesmos descritos por Niels Bohr)
Após o estudo da Constante de Coulomb (Significado matemático e físico da
Constante de Coulomb) serão apresentadas inconsistências das medidas descritas acima,
pois, nesse estudo serão apresentados conceitos, sem os quais, não se consegue visualizar
tais inconsistências.
121
CRÍTICAS À EQUAÇÃO E AO SIGNIFICADO FÍSICO DA CONSTANTE DA
ESTRUTURA FINA
Segundo a Teoria aceita, a “Constante de estrutura fina”, é considerada como
universal. É uma grandeza que tem origem na observação de finas estruturas nos espectros
dos elementos alcalinos, tais como lítio, sódio, potássio e outros, além do próprio
hidrogênio. São todos átomos que possuem apenas um elétron em sua última camada de
energia do estado não excitado. A compreensão desse fenômeno se deu à luz da correção
relativística para as transições de estados mais excitados quando estes perdem a
degenerescência do número quântico orbital para produzir as raias no espectro observado.
Possui algumas características peculiares e sua natureza é compreendida apenas
dentro do contexto relativístico.
Por ser de natureza relativística, essa constante também vai desempenhar um papel
primordial na constituição do núcleo atômico, onde governa a física quântica relativística.
Partículas constituintes do núcleo são resultados da interação entre partículas elementares
carregadas eletricamente. Por exemplo, o nêutron é constituído de um próton, um elétron e
um neutrino. Agindo tenuamente em ambiente onde governam forças de intensidade
inimaginável, como a força eletromagnética, a “constante de estrutura fina”, porém, acaba
por desempenhar papel fundamental.
Relação matemática para corrigir a energia cinética da radiação emitida da
fórmula de Niels Bohr para a Fórmula da Energia Cinética Newtoniana:
A teoria atual relaciona a energia cinética da radiação emitida como originária do
elétron que após o impacto, pula para uma camada de mais energia e em um pequeno
intervalo de tempo algum elétron deste nível de energia volta à camada original e emita
essa diferença de energia em forma de radiação.
Como um elétron emite a radiação, em período posterior, ocorre violação do
princípio da conservação das energias ou da conservação dos momentos neste pequeno
intervalo. Dessa forma, a Mecânica Quântica aceita que a conservação de energia não é
necessariamente válida em pequenos intervalos de tempo. Este processo em que a energia
não é conservada pelos fatores envolvidos (o elétron que recebeu o impacto), mas, pelo
sistema, é chamado de “troca virtual de um fóton entre elétrons”.
Por causa desta interpretação, não houve a possibilidade de se utilizar a Fórmula da
energia cinética para mensurar esta energia emitida, pois, ela era apenas devolvida por
algum elétron, posteriormente, em um pequeno intervalo de tempo. Desta forma, ficou
impossível dissociar esta energia cinética de um elétron que retorna de um nível maior para
outro de menor energia.
Para mensurar matematicamente essa energia, houve a necessidade de um artifício
matemático, embutido na fórmula da Teoria atual, para adequar aos valores reais dessa
energia emitida, supostamente, pelo elétron orbital.
122
Assim, foi apresentada a Fórmula, que relaciona a energia cinética da radiação,
emitida pelo elétron orbital, com a massa do elétron e com a velocidade da luz (Fórmula da
energia de Albert Einstein ( M .c 2 ) , com o número atômico ( Z 2 ) , com a camada eletrônica
2(n) 2 e a introdução da “Constante da Estrutura Fina” (α ) ).
E ( n) =
Z 2 .α 2 .Me.c 2
2( n ) 2
Tem-se, então, para o “estado fundamental” (n = 1) do átomo de hidrogênio
( K = 1) :
E (1) = −
α 2 .Me.c 2
2
=−
1
511KeV
x
= −(h).(c).( Ry ) = −13,6eV
2
2
(137)
Sabe-se que a Constante da Estrutura Fina (α ) é:
(α ) =
Ve(1)
c
(α ) =
2.188.347,9867000545785081712919326...
=
299.972.458
(α ) = 7,2951630336010867321298537194... × 10 −3 =
(α ) =
1
137,077128419756970334551450615246...
Observação:
A Teoria atual considera que a velocidade Ve(1) seja a velocidade do elétron
orbital da camada K, mas, como demonstrado matematicamente nas determinações das
energias cinéticas das radiações emitidas, produzidas pelos impactos dos elétrons nos
posítrons nucleares do hidrogênio, esta velocidade é do elétron acelerado da Série de
Lyman.
A velocidade da luz não se enquadra nestas relações, mas, como é utilizada a
“Fórmula da Energia de Albert Einstein ( M .c 2 ) para altas velocidades”, foi utilizada uma
relação matemática, a “Constante da Estrutura Fina” para anular a velocidade da luz e
123
substituí-la pela velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman, Transformando a
Fórmula de Niels Bohr na Fórmula da energia cinética Newtoniana.
Após estas considerações, pode-se substituir a “Constante da Estrutura Fina” na
Fórmula (da Teoria atual) e encontrar a relação corrigida dessa Fórmula (que é a própria
Fórmula da Energia Cinética Newtoniana):
E (1) = −
α 2 .Me.c 2
2
E.c =
=(
Ve 2 Me.c 2
) .
c
2
Ve 2 Me.c 2
x
2
c2
E.c =
Me.Ve 2
2
Esta transformação demonstra que a fórmula da energia de Albert Einstein não
mensura a energia emitida e que foi utilizada a fórmula da energia cinética de Newton, o
que é uma grande evidência que não ocorre emissão pelo elétron orbital, pois, esta energia é
imediata e resultante de um impacto e não dá para usá-la, para uma emissão em um
momento posterior, como no caso de um elétron que retorna a uma camada de “menor
energia” e emita a diferença de energia em forma de radiação. Camadas eletrônicas não
possuem níveis de energia, não sendo, portanto, quantizadas como afirma a Teoria
atualmente aceita.
A Constante da Estrutura Fina é uma relação matemática para corrigir a energia
cinética da radiação emitida da teoria de Niels Bohr (que utiliza a Teoria de Einstein), para
a Fórmula da Energia Cinética Newtoniana.
E (1) =
α2
2
.Transforma.( Me.c 2 ).em =
Me.Ve 2
2
A energia cinética da radiação limite da Série de Lyman é determinada pela
Fórmula da energia cinética do impacto do elétron acelerado:
Me.Ve 2 (9,109.382.91(40) × 10 −31 ) × (2.188.347,986700054578508171291932...) 2
E.c =
=
=
2
2
E.c. = 2,181181122019141713812979205010... × 10 −18 J .s
Ve = 2.188.347,9867000545785081712919327...m / s
124
(Relação da energia cinética com a massa do elétron acelerado e sua velocidade na Série
de Lyman)
O modelo de Bohr, também, fornece uma expressão da constante de Rydberg em
termos das constantes fundamentais pela seguinte expressão:
Ryd .H =
(λeCP ) =
(DeCP ) =
(2π ) .
α2
(4π ) × (DeCP )
h.c
→
Me.c 2
(DeCP ) =
λeCP
2.π
h.c
→ Representa a onda Compton do elétron (λeCP ) dividida por
2π .Me.c 2
Relação empírica em que as constantes usadas não têm representação física do
evento:
2
 Ve 
 
 c 
Ryd .H =
h.c
(4π ) ×
2π .Me.c 2
Simplificando esta relação empírica encontra-se o que representa fisicamente a
Constante de Rydberg:
2
 Ve 
 
 c 
Ryd .H =
h.c
(4π ) ×
2π .Me.c 2
→
Ryd .H =
Me.Ve 2
2.h.c
A Constante de Rydberg é a Frequência limite da Série de Lyman dividida pela
velocidade da luz:
Ryd .H =
F
Me.Ve 2
, como: F =
c
2h
→
Ryd .H =
Me.Ve 2
2.h.c
125
O convencimento de Albert Einstein, que se tratava de uma das maiores evidências,
para a validade de toda a Teoria de Niels Bohr:
Niels Bohr, ao encontrar empiricamente o valor numérico da constante Rydberg
para o hidrogênio, estipulou que ela deveria ser proporcional ao quadrado da carga do
núcleo, prevendo que o espectro do átomo do hélio ionizado, uma vez, deveria ser
semelhante ao do hidrogênio, com a multiplicação da constante de Rydberg por quatro.
Tal interpretação foi confirmada com a descoberta do hélio e para Albert Einstein
essa confirmação foi uma das mais convincentes evidências para a validade das ideias da
Teoria Niels Bohr.
No entanto, esta conclusão acertada, a respeito do hélio ionizado, apesar do
convencimento de Einstein, não poderia ser considerada garantia para a validade da Teoria
de Niels Bohr.
O que representa a relação da Constante de Rydberg com a energia cinética na
Teoria de Bohr:
Da expressão que relaciona a constante de Planck, a velocidade da luz e a Constante
de Rydberg, conclui-se que representa a frequência limite da Série de Lyman vezes a
constante de Planck: E.c = −( F ) × (h) .
Utilização da Constante de Planck em eletro Volt:
E.c = −(h) × (c ) × ( Ry )
Pode-se obter:
F
E.c = −(h) × (c ) × ( ) = (h) × ( F ) = 13,61386234...eV
c
ou
2
Me.Ve
E.c = (
) /(q ) = 13,61386234...eV
2
Me.Ve 2
Para se determinar a energia cinética (
), em eletro Volt, deve-se dividir
2
esta expressão (que resulta em energia cinética em Joule), pela suposta carga elétrica
fundamental, em Coulomb (q ) .
(q ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 C
126
O sinal negativo da Fórmula de Niels Bohr seria indicativo de emissão da radiação
pelo elétron orbital, o que na realidade não ocorre.
O átomo quântico de Neils Bohr e sua consideração sobre a relação entre a
constante de estrutura fina e a fraqueza da interação eletromagnética:
Neils Bohr obteve, em termos apenas das constantes fundamentais e do número
quântico, a expressão das energias permitidas para os estados ligados do átomo, chegando à
conclusão que a ordem de grandeza da energia de ligação do átomo é uma dezena de (e.V )
e as energias de excitação serão claramente da ordem de (e.V ) , deixando claro que a
pequena dimensão destes valores em comparação com a energia de massa do elétron devese ao pequeno valor da constante de estrutura fina, ou ainda, a prova da interação
eletromagnética ser uma interação fraca.
Consequências destas determinações para as relações matemáticas da Teoria de
Niels Bohr e suas interpretações quânticas:
1. A conclusão de Niels Bohr sobre a ordem de grandeza da energia de ligação do
átomo e as energias de excitação, acreditando que a pequena dimensão dos valores
da energia, em comparação com a energia de massa, do elétron, ter relação com a
constante da estrutura fina, ou ainda, uma prova da interação eletromagnética fraca,
não tem coerência com os resultados apresentados neste trabalho.
2. A suposta “Constante da estrutura fina” é um artifício matemático para acertar as
relações físicas corretas e não tem importância física alguma, a não ser para a
Teoria atual, pois, sem ela não se consegue acertar os valores experimentais mesmo
aproximativos, mas, não que tal constante seja fundamental, mas, por ela ser a única
saída encontrada.
3. A razão entre a velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman e a velocidade
da luz, não possui características peculiares e sua natureza ser compreendida apenas
dentro do contexto relativístico é pretensioso, pois, esta razão não tem representação
física e não desempenha nenhum papel na constituição do núcleo atômico, bem
como a sua relação com a física quântica relativística é decorrente de sua
valorização extrema, após ter sido utilizada para a determinação matemática da
Teoria de Niels Bohr dentro do contexto da Teoria da Relatividade especial de
Albert Einstein. Ambas desenvolvidas levando em consideração a premissa
incorreta de que as emissões são provenientes do elétron orbital.
127
4. Segundo a Teoria, no hidrogênio à temperatura ordinária, os átomos estão no seu
estado fundamental (n = 1) e o espectro de emissão poderia ser observado
produzindo-se uma descarga elétrica no gás, onde seriam induzidas transições para
estados excitados (n > 1) e que os átomos excitados voltariam ao estado
fundamental através de uma série de transições, emitindo radiação. Mas, como
mostra este estudo, essas afirmações não condizem com a realidade dos
acontecimentos a nível atômico, pois, o fenômeno não é proveniente de emissões de
elétrons. As séries se relacionam com emissões produzidas pelos impactos dos
elétrons acelerados e não têm relação com emissões do elétron orbital e com a
quantização das camadas eletrônicas.
5. Neils Bohr utiliza uma relação matemática, a Lei de Coulomb, em um evento que
acreditava ser produzido pelo elétron orbital. Este fato produziu equívocos em toda
sua Teoria Atômica:
Pela Lei de Coulomb:
F=K
q1 × q 2
d2
A Força ( F ) é igual à energia cinética ( E.c.) do elétron orbital, isto é,
determinará sua velocidade:
F → E.c. =
Me.Ve 2
→ Ve =
2
2E
Me
:
6. Niels Bohr utilizou esta relação, no entanto, utilizou a energia ( E ) das emissões,
que não se relacionavam com a energia cinética do elétron orbital, por considerar
que a velocidade encontrada fosse do elétron orbital da primeira camada (V 1) .
7. A velocidade do elétron orbital do hidrogênio (Vorb ) decorre da mensuração da
Energia (força) da Lei de Coulomb que somente pode ser definida se for encontrado
a distância entre o centro de massa do elétron orbital e o centro de massa do próton.
8. Além de utilizar, incorretamente, a energia das emissões, para determinar a
velocidade linear, utilizou também para determinar sua velocidade angular, o
momento angular do elétron, bem como para a determinação dos “raios das
camadas eletrônicas do hidrogênio”.
9. A expressão que determina os raios das órbitas, descrita abaixo, não representa
matematicamente estas dimensões e nem determina o raio da órbita do “estado
128
fundamental do hidrogênio” ou “o raio de Bohr”, pois, está se utilizando a
velocidade do elétron acelerado como se fosse o elétron orbital e com isto, a
equação chega, também, a determinações não representativas dessas grandezas:
Supostos raios das outras camadas:
r ( n) =
K .Ze 2 .De.n 2 De.n 2
=
Z .α
Z 2 .α .h.c
Suposto raio da camada K do Hidrogênio:
r (1) ≡ r ( B ) = 0,529 Aº
10. Niels Bohr utiliza na determinação desta medida a Energia cinética produzida nas
raias espectrais. Esta energia não tem relação com o elétron orbital:
Suposto raio da primeira camada o hidrogênio:
Relações incorretas:
As emissões não ocorrem pelo elétron orbital e não tem relação com a camada
eletrônica e o resultado encontrado por Niels Bohr, para os raios das camadas eletrônicas,
não são representadas pelas medidas mensuradas, pois, não há relações físicas entre as
grandezas usadas e essas medidas encontradas. A Frequência da radiação emitida é
determinada pela energia cinética do elétron acelerado e não tem relação com o elétron
orbital. A velocidade é do elétron acelerado e não do elétron orbital.
11. A Teoria de Bohr determina que a velocidade do elétron na órbita de número
quântico (n) é encontrada pela seguinte equação, porém, é utilizada a velocidade
do elétron acelerado, resultando em relações incorretas:
Suposta velocidade do elétron nas outras órbitas:
Vn =
Z .α .c
n
Como:
α ×c =
Ve( Lyman)
× c = Ve( Lyman)
c
Então:
129
Vn =
Ve( Lyman)
n
(Ve) → Elétrons.acelerados.nas.outras.Séries =
(Ve) Lyman
2−3−4−5−6
(n) → Representa, na realidade, a relação entre as velocidades dos elétrons
acelerados das outras Séries com a Série de Lyman e não as camadas eletrônicas.
12. A velocidade do elétron orbital para ”o estado fundamental do hidrogênio”,
também, não é representada pela equação abaixo:
Suposta velocidade do elétron em seu “estado fundamental”:
Ve(1) = α × c = .
1
Ve
×c =
× c → Ve.do.elétron.acelerado.da.Série.de.Lyman
137,077
c
Ve ≅ 2.188.km / s
13. A velocidade do elétron acelerado, determinante da energia cinética das
emissões da Série de Lyman:
Relações corretas entre a energia cinética do impacto do elétron acelerado na linha
equatorial do Núcleo do hidrogênio determinante da frequência da radiação emitida após
a aniquilação do elétron acelerado como um posítron nuclear.
E.c. = ( F ).(h) → ( F ) =
E.c.
Me.Ve 2
→ (F ) =
→
(h)
2.( h)
Ve = 2.188.347,9867000545785081712919326...m / s
(Velocidade do elétron acelerado na Série de Lyman)
130
14. A esquematização abaixo não representa corretamente os atores envolvidos nas
emissões das raias espectrais do hidrogênio e tem que ser revista:
15. A Teoria atual considera que, ao ganhar energia, o elétron pule para uma camada
eletrônica de maior energia, no entanto, apesar desse elétron receber mais energia
sua velocidade diminui à metade, diminuindo quatro vezes a sua energia cinética
(como no suposto caso do elétron que pule da camada K para a L), além disto, um
elétron que perde energia pulando da camada L para a camada K, emita a diferença
de energia em forma de radiação, mesmo dobrando sua velocidade (quadruplicando
sua energia cinética).
16. Esta interpretação passa para a camada eletrônica a quantização da energia e, pelo
que foi dito, o elétron recebe o impacto, ganha energia cinética, pula para outra
camada por causa desta energia, mas como a camada é quantizada, este elétron tem
mais energia, mesmo com uma velocidade que é a metade da anterior e quando
volta á camada anterior, perde energia, emite radiação e ainda dobra sua velocidade
quadruplicando sua energia cinética.
17. Relações entre as Séries espectrais do Hidrogênio e a velocidade dos elétrons
acelerados – Conforme demonstrado na determinação das Séries espectrais do
hidrogênio, as radiações são produzidas pelas aniquilações, em ângulos
131
determinados, entre os elétrons acelerados e posítrons externos, constituintes do
próton de hidrogênio e não tem relação com o elétron orbital ou com energias em
camadas eletrônicas. As verdadeiras relações entre as velocidades dos elétrons
acelerados com as emissões estão apresentadas a seguir:
Séries
Lyman
Balmer
Paschen
Brackett
Pfund
Humphreys
Velocidade
Energia
Frequência Limite
dos elétrons Máxima em ( x..1014 hertz / s ))
acelerados
eletro Volt
(km/s)
2.188,347
13,613
32,91817414654541
1.094,173
3,403
8,22954353663635
729,449
1,512
3,65757490517171
547,086
0,850
2,05738588415908
437,669
0,544
1,31672696586181
364,724
0,378
0,91439372629292
Comprimento
de onda limite
(Angstroms)
911,267
3.645,068
8.201,403
14.580,272
22.781,675
32.805,612
Relação das
velocidades
ao quadrado
com a série
de Lyman
1/4
1/9
1/16
1/25
1/36
A relação entre a velocidade do elétron (supostamente orbital) e a velocidade da
luz:
A introdução da relação (
Ve
) tem relação com a transformação de (m.c 2 ) para
c
Me.Ve 2
) , conforme demonstrado na determinação das emissões espectrais do hidrogênio,
2
mas, na sua determinação são utilizadas outras constantes:
(
Ve( Lyman)
),
c
mas, foi apresentada uma Fórmula empírica utilizando-se várias constantes até se chegar
bem próximo aos valores da relação entre a velocidade do elétron e a velocidade da luz. A
utilização destas constantes acabou por construir uma importância extrema, para uma
relação que nada representa. Os erros desta equação serão mostrados após o estudo da
Constante de Coulomb.
A “Constante da Estrutura fina” é simplesmente uma relação α = (
α≡
e2
e2
Ke 2 × 2.π
=
=
≈ 1 / 137
h.c.4π .εο 2.εο .h.c
h.c
Constantes utilizadas na Fórmula:
(e) = Carga do elétron em Coulomb;
(h) = Constante de Planck em Joule;
132
(h) = Constante de Planck normalizada por (2π ) ;
(c) = Velocidade da luz;
(εο ) = Constante Elétrica;
( K ) = Constante de Coulomb
Conclusões sobre a utilização das “Constantes Fundamentais” na definição
matemática da “Constante da estrutura fina”:
Utilização dos valores das constantes na determinação da relação entre a velocidade
do elétron acelerado e a velocidade da luz:
α≡
e2
(∗)(1,602.176.565(35) × 10 −19 ) 2
=
=
2.εο .h.c 2 × 8,854187817 × 10 −12 × 6,626.069.57(29) × 10 −34 × 299.972.458
α = 7,292973761296177169085119199509 × 10 −3
α=
1
137,11827749977677408241649080321
(∗) → Niels Bohr acreditava estar utilizando a suposta carga elétrica fundamental (e = q ) ,
em Coulomb, mas, será demonstrado que ele utilizou nessa equação a energia cinética por
giro [(e) = (e.c. / hertz )] do Experimento de Millikan e a Constante de Planck (h) , na
mesma unidade de medida (ambas em Joule).
Ve
) originalmente utilizada
c
para a transformação de ( Me.c 2 ) , para produzir os resultados das emissões espectrais, mas,
o emprego destas constantes não têm significado físico em relação aos reais
acontecimentos, apenas chegam a um resultado numérico aproximado. Com a utilização
dessa fórmula empírica não se chega à velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman.
Os valores obtidos aproximam bastante da relação (
Críticas à Fórmula apresentada para a determinação matemática da Constante da
estrutura fina:
Diferenças entre a velocidade do elétron na utilização da fórmula da Constante e a
velocidade que se encontra com a utilização das raias espectrais do hidrogênio:
133
Velocidade exata do elétron acelerado da Série de Lyman encontrada com a
utilização das raias espectrais do hidrogênio:
Ve = 2.188.347,9867000545785081712919326...m / s
Velocidade do elétron pela fórmula de Niels Bohr, onde é utilizada a carga em
Coulomb e a Constante de Planck em Joule:
α≡
e2
2.εο .h.c
Ve =
α≡
Ke 2 × 2π
h.c
e2
Ke 2 × 2π
Ve =
2.εο .h
h
Ve = 2.187.691,265305519531413948174997...m / s
Essa Velocidade é 656,7213945350470942231169...m / s mais baixa que a
velocidade correta encontrada no estudo das emissões produzidas pela energia cinética de
impacto do elétron acelerado da Série de Lyman.
Consequência da diferença de velocidades encontradas pela Fórmula acima e a
encontrada pela utilização das raias espectrais do hidrogênio:
A diferença de velocidade é substancial e representa uma energia cinética de:
Energia Cinética que fica faltando ao se utilizar Fórmula das constantes citadas:
E = 1,96360... × 10 −25 J
Valor da Constante indicada pelo Comitê para Ciência e Tecnologia em 2010
(CODATA - 2010):
Valor da “Constante da estrutura fina” segundo o Comitê:
134
α = 7,297.352.5698(24) × 10 −3 =
1
137,035.999.074(44)
Observação:
Este valor é uma relação entre uma velocidade específica do elétron acelerado na
Série de Lyman, dividida pela velocidade da luz e este resultado não pode ser alterado, a
não ser que as medições das radiações eletromagnéticas emitidas do espectro do
hidrogênio ou da velocidade da luz não estejam corretas, o que não é verdadeiro.
Então:
Velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman:
Ve = 2.188.347,986700054578508171291932... m / s
Velocidade da Luz
c = 299.972.458 m / s
Valor acurado para a suposta Constante da Estrutura fina:
(α ) =
Ve → Lyman
= 7,295.163.033.601.086.732.129.825.371.941...10 −3 =
c
(α ) =
1
137,077.128.419.756.970.334.514.506.152.460...
Para a determinação da velocidade do elétron foi considerado o valor da massa do
elétron indicado pelo CODATA em 2010 ( 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg. ).
A suposta carga elétrica fundamental e a energia cinética por giro (por hertz):
Para se chegar à velocidade (que a Teoria atual acredita ser do elétron orbital e não
do elétron acelerado), Neils Bohr utiliza várias constantes, empiricamente, até que o
resultado fique bem próximo da razão entre a velocidade do elétron acelerado da Série de
 Ve 
Lyman e a velocidade da luz   .
 c 
Niels Bohr acreditava que estaria utilizando a suposta “carga elétrica fundamental”
na fórmula, no entanto, percebe-se que está sendo utilizada a energia cinética por giro
(e = e.c. / hertz ) em Joule (do Experimento de Millikan).
135
A energia cinética por giro, tanto em Joule ( J ) , quanto em eletro Volt (e.V ) , é
diferente para cada Velocidade específica do elétron.
Equação original de Niels Bohr, em que é utilizada a carga elétrica fundamental em
Coulomb e a Constante de Planck em Joule:
α≡
e2
2.εο .h.c
→
Ve =
e2
2.εο .h
Utilização da energia cinética por giro (e = e.c / hertz ) e da Constante de Planck
(h) na equação da Constante da Estrutura Fina de Niels Bohr:
Em sua fórmula Niels Bohr acreditou estar utilizando a suposta carga elétrica
fundamental (e = q ) , mas na verdade estava utilizando a energia cinética por giro do
elétron acelerado da Série de Lyman (e = e.c / hertz ) .
Como a Constante de Planck, em eletro Volt, é igual à Constante de Planck, em
Joule, multiplicada pela suposta carga elementar, então:
Substituindo o valor da Constante de Planck em Joule para o valor em eletro Volt:
α≅
e2
2.εο .h.c
=
α≅
(1,602... × 10 −19 ) 2
2.εο .(h × 1,602... × 10 −19 ).c
Mesma equação, porém com a utilização da Energia cinética por giro
(e = e.c / hertz ) e a Constante de Planck (ambas em eletro Volt):
α≅
(e.c. / hertz → e.V )
2.εο .h.c
→
α≅
(1,602... × 10 −19 )
2.εο .h.c
Equação de Niels Bohr:
Equação de Bohr utilizando a Energia cinética por giro (e = e.c / hertz ) e a
Constante de Planck (ambas em Joule), acreditando estar utilizando a suposta carga, em
Coulomb, ao quadrado e a Constante de Planck, em Joule:
α≅
(e.c. / hertz → J )
2.εο .h.c
→
α≅
2,566969... × 10 −38
2.εο .h.c
136
Fórmula de Bohr com utilização da energia cinética por giro (e = e.c / hertz ) ao
invés da suposta carga elétrica fundamental (e = q ) :
α≅
e
2.εο .h.c
→
Ve ≅
e
2.εο .h
Onde (e) = (e.c. / hertz )) , está na mesma unidade de medida da Constante de Planck (h) .
Estas definições serão muito importantes na determinação dos erros da fórmula de
Bohr para a suposta Constante da Estrutura fina, bem como da velocidade do elétron,
supostamente orbital.
Erros que levaram á determinação incorreta da velocidade do elétron supostamente
orbital:
A partir da determinação do que representa a Constante de Coulomb, apresentada no
estudo das características elementares dos elétrons, serão demonstrados os erros cometidos,
na definição da velocidade do elétron, na equação da Constante da Estrutura Fina de Niels
Bohr (constituída por “constantes fundamentais”).
Aceitação de choques entre elétrons pela Teoria atual e a Barreira de Coulomb:
A Lei de Coulomb não é considerada pela Teoria Atômica atual, pois, para ocorrer
um choque entre elétrons, como a força é inversamente proporcional ao quadrado da
distância (no caso dois elétrons), à medida que essa distância tende a zero, a força de
repulsão tende ao infinito, não havendo possibilidade de ocorrer um choque entre esses
elétrons (considerando a energia cinética dos elétrons acelerados nas Séries espectrais).
137
CONTRAPOSIÇÃO À EQUIVALÊNCIA ENTRE MASSA E ENERGIA
Conceito da equivalência entre massa e energia na determinação da Teoria da
Relatividade Especial de Albert Einstein:
A energia e a massa eram consideradas propriedades mensuráveis diferenciadas. A
partir de Albert Einstein, foi introduzida na Física Moderna a equação da equivalência entre
massa e energia.
O conceito da equivalência entre massa e energia de Albert Einstein une os
conceitos de conservação da massa e conservação da energia. O inverso também é válido,
energia pode ser convertida em partículas com massa de repouso. A quantidade total de
massa e energia em um sistema fechado permanece constante. Energia não pode ser criada
nem destruída, e em qualquer forma, energia acumulada exibe massa. Na Teoria da
Relatividade, massa e energia são duas formas da mesma coisa, e uma não existe sem a
outra.
A concepção da Teoria da Relatividade foi estabelecer uma relação de um corpo
com velocidade em comparação com a velocidade da radiação eletromagnética.
Einstein baseou-se na crença que a radiação eletromagnética seria uma energia
proveniente de uma massa que se transformou completamente em energia ao atingir a
velocidade da luz ( E = m.c 2 ) , e que o mesmo aconteceria se um corpo fosse levado a ter alta
velocidade, próxima à velocidade da luz.
Na formulação de sua Teoria, o processo seria contínuo em que a transformação iria
acontecendo à medida que a velocidade fosse sendo mais elevada, até um limite máximo,
que seria próximo à velocidade da luz.
Formulação da transformação de massa em energia:
E = m.c 2
Onde, ( E ) é a energia, (m) é a massa e (c) é a velocidade da luz no vácuo, se o
corpo está a se mover à velocidade (v) relativa ao observador, a energia total do corpo é:
E = γ .m.c 2 , onde γ =
1
v
1−  
c
2
O (γ ) surge em relatividade na derivação das Transformações de Lorentz.
138
Considerações sobre a equivalência entre massa e energia na Teoria da
Relatividade Especial de Albert Einstein:
Quando em sua Teoria é colocada uma relação da Energia com a massa e a
velocidade da luz, entende-se que esta matéria é transmutável em energia, mas, isto não
ocorre com as radiações ou com outra matéria a elevadas velocidades.
Em relação às radiações eletromagnéticas, há confusão sobre qual energia Albert
Einstein estaria tratando na sua teoria sobre a equivalência entre massa e energia. A energia
da transformação da matéria (do elétron e do posítron) ou a energia cinética que os
produtos do processo de aniquilação são emitidos.
Albert Einstein constrói sua teoria de intercâmbio entre matéria e energia, sem
avaliar o processo de aniquilação entre o elétron e o posítron, já que a descoberta do
posítron é posterior à sua Teoria e, assim, apresentou-a levando em consideração relações
entre a velocidade de um objeto material e a velocidade da luz, construindo suas bases
teóricas, na crença na equivalência entre matéria e energia e mesmo depois da descoberta
do posítron na interação com elétrons e produção de radiação, não mudou as bases de sua
Teoria. Ainda hoje, é uma avaliação tomada como correta, mas, à luz, de uma nova
interpretação do processo de aniquilação e mudanças na formação do Modelo Atômico
aceito, a relatividade especial passa a não representar os reais fatores envolvidos.
A energia que a teoria tenta quantificar, em relação às radiações eletromagnéticas, é
a energia cinética produzida pelas forças magnéticas de atração recíproca entre o elétron e o
posítron, que é a energia que impulsiona as radiações originárias deste encontro (a energia
cinética produz a velocidade de rotação da radiação (de spin), que produz sua velocidade
linear).
Não ocorre a transformação de matéria em energia, como prediz a Teoria de Albert
Einstein. Os produtos do processo de aniquilação deixam a condição de matéria comum,
pela saída do neutrino e do antineutrino e mesmo assim, tais produtos continuam sendo
matéria. A energia cinética da radiação é determinada pela força de atração magnética entre
o elétron e o posítron (e vice-versa). A energia (energia cinética de impulsão das radiações),
não é produzida pela transformação das matérias envolvidas ( E = m.c 2 → massa do elétron
mais a massa do posítron multiplicadas pela velocidade da luz ao quadrado).
139
As substâncias magnéticas da radiação (positiva unida à negativa) não são
aniquiladas, nem consumidas ou absorvidas, apenas, a matéria é de baixíssima densidade,
pela saída dos potencializadores de massa, da substância magnética negativa (neutrino) e da
substância magnética positiva (o antineutrino).
Mesmo, após suas interações, continuam como matéria (com densidade
extremamente baixa, com volume, movendo-se em giro).
Quanto aos resultados recentes, que afirmam que a fórmula de Albert Einstein está
correta, em relação à energia produzida por meio do intercâmbio matéria/energia, está
sendo medida em um Modelo Atômico irreal, em que não está sendo considerada a enorme
quantidade de elétrons e posítrons na formação dos núcleos atômicos, e que essa é uma
fonte imensa de energia, que as partículas magnéticas positivas (posítrons) e as partículas
magnéticas negativas (elétrons) quando se encontram impulsionam os produtos do processo
de aniquilação (em caso de uma ficção nuclear produzida por algum meio).
A dilatação de massa - Conceito decorrente da Teoria da Relatividade Especial,
abandonada posteriormente por Albert Einstein:
Um objeto a altas velocidades, próximo da velocidade da luz não pode ser
acelerado até, ou mais do que, a velocidade da luz, não importando quanta energia é
transferida ao sistema. Como uma força constante é aplicada no objeto e, portanto, trabalho
é feito sobre ele, sua velocidade não aumentará pela quantidade especificada pela fórmula
da energia cinética ( E.c. = m.v 2 / 2) . Ao invés, a energia provida para isto continua a aparecer
como massa, mesmo que a taxa de aumento de velocidade pare. A massa relativística do
objeto aumenta no que é conhecido como dilatação da massa. A massa relativística de um
objeto é expressa em função de sua velocidade relativa em relação à velocidade da luz.
Assim, para altas velocidades é utilizada a formulação da energia de Einstein.
Observando o que acontece com as radiações eletromagnéticas percebe-se que
mesmo quando a radiação possui maior energia devido à maior frequência, sua velocidade
permanece constante e não ocorre o aparecimento de mais massa, ideia inicial para
140
proposição da Teoria da Relatividade Especial, mas, posteriormente abandonada sem
determinação dos motivos.
Em relação às radiações eletromagnéticas, ocorre de maneira completamente
diferente desta proposta inicial de Einstein, pois, quanto mais energia cinética a radiação
possuir, menor o tempo de giro da radiação, produzido pela diminuição do raio da radiação
(diminuição do volume da radiação), produzindo radiação com maior frequência (maior
número de giros por segundo).
A massa permanece constante, e uma prova desta afirmativa é a constância da
energia produzida por giro da radiação que é a energia encontrada por Max Planck (a massa
da radiação (mf ) vezes a velocidade de giro ao quadrado (c 2 ) sobre dois, é constante,
indicando que não aparece mais massa).
Pode-se concluir disto, que a massa relativística, que é expressa em função de sua
velocidade relativa em relação à velocidade da luz, é uma interpretação incorreta dos reais
fatores envolvidos na manutenção da constância da velocidade da luz.
A energia cinética que impulsiona os produtos do processo de aniquilação trata-se
de uma espetacular característica da união de um elétron e um posítron e quando livres é
uma energia específica e máxima de impulsão.
O acréscimo de mais energia à radiação provocará aumento da sua frequência (mais
energia proporciona mais giros por segundo) sem aumento de sua massa. Considerar que a
densidade da massa da radiação é maior estaria correto, pois, o raio da circunferência de
giro da radiação vai diminuindo (o volume vai diminuindo) com a diminuição do tempo de
giro. A massa permanece constante e a densidade aumenta. O volume irá diminuindo com
manutenção da massa, produzindo uma maior densidade da massa na radiação, mas, não
por dilatação da massa e sim por diminuição do volume para a mesma massa.
Conclusões sobre a equivalência energia e matéria:
1. A radiação produto da interação do elétron com o posítron (quando livres) é
impulsionada pela energia cinética proveniente das forças magnéticas de
atração recíproca entre esse elétron e esse posítron e não por transformação
de matéria em energia.
2. A equivalência entre matéria e energia não ocorre, já que é produto da
aniquilação, a radiação, que apresenta massa, apesar de densidade
extremamente baixa, neutrinos e antineutrinos, também, massivos. A energia
cinética que apresentam não é determinada pela equação de transformação de
matéria em energia.
3. A energia não é de origem da transformação da matéria em energia. Essa
Energia cinética não vem das massas envolvidas e sim das forças de atrações
magnéticas envolvidas (atração entre o elétron e o posítron), não ocorrendo
equivalência entre matéria e energia conforme a concepção de energia
141
descrita pela fórmula de Albert Einstein para esta equivalência, onde,
( E = m.c ²) .
4. A interpretação incorreta das emissões espectrais provenientes de elétrons
orbitais influenciou as determinações matemáticas da Teoria, pois, a partir da
definição incorreta das radiações emitidas, foi introduzida a “constante da
estrutura fina”, que nada mais é, que um artifício matemático para a
transformação da fórmula da energia usada ( E = m.c ²) , para a fórmula correta
da energia cinética de Isaac Newton, mesmo utilizando a velocidade do
elétron acelerado da série de Lyman, como se fosse do elétron orbital.
5. A Teoria da Relatividade Especial relaciona a velocidade da luz com objetos
a altas velocidades com a mesma concepção incorreta de transformação de
matéria em energia na produção de radiação gama do encontro do elétron
com o posítron.
6. A Teoria da Relatividade Especial não mensura nem a energia cinética da
radiação nem a energia cinética deste corpo em movimento, apenas usa como
referencial um observador externo em relação ao comportamento relativo da
energia cinética da radiação com o de um corpo a alta velocidade em uma
concepção incorreta em relação à transformação de matéria em energia.
Sendo assim, significa dizer que esta relação (relatividade) não representa
corretamente as relações de matéria e energia, tanto das radiações
eletromagnéticas, quanto de um corpo em alta velocidade.
7. A relação que Einstein introduz na concepção de sua fórmula da equivalência
entre massa e energia ( E = m.c²) , não pode substituir à fórmula da energia
m.v 2
) , pois, o conceito da origem da energia cinética das
2
radiações é incorreto (proveniente da transformação de matéria em energia).
cinética ( E =
8. A energia desta impulsão é proveniente das forças magnéticas de atração
recíproca entre o elétron e o posítron, no processo de aniquilação,
impulsionando uma matéria (de baixa densidade), sem ser originária da
transformação dessa matéria em energia, à velocidade da luz com frequência,
também, determinada por esta energia cinética.
9. A força de atração magnética entre o elétron e o posítron faz com que a
radiação produzida pelo encontro do elétron com o posítron (substância
magnética negativa do elétron unida à substância magnética positiva do
posítron) gire à velocidade da luz.
10. Essa elevada energia cinética, proveniente da força de atração magnética
entre o elétron e o posítron, produz diminuição do diâmetro das substâncias
magnéticas em união, fazendo com que a radiação gire à velocidade limite
(velocidade da luz) e apresente um número de giros por segundo proporcional
142
a esta diminuição de volume, ou seja, quanto menor dimensão a radiação
possuir, girando a uma velocidade constante, menor será o tempo para essa
radiação completar um giro e como o inverso deste tempo de giro é igual à
frequência, maior será essa frequência.
11. Desta forma, percebe-se que a radiação é uma matéria que é impulsionada
pela energia cinética resultante da força de atração recíproca entre o elétron e
o posítron no processo conhecido incorretamente como aniquilação.
12. A energia e a massa são propriedades mensuráveis diferenciadas e a equação
da equivalência, introduzida por Albert Einstein na Física Moderna, resulta
da interpretação incorreta da origem das energias das radiações
eletromagnéticas, pois, não há a transformação de matéria em energia, bem
como, não há como transformar energia cinética em matéria.
Estas conclusões mostram que conceitos da Relatividade especial de Albert
Einstein, em que para objetos a altas velocidades, próximos da velocidade da luz, não pode
ser utilizada a mecânica clássica, estabelecendo que essa relatividade especial seja uma
correção à Mecânica Clássica, pois, a mesma, estaria incorreta, podendo somente ser
utilizada em baixas velocidades comparadas à velocidade da luz, terá que ser revista, pois,
conceitualmente Albert Einstein ao interpretar que a energia cinética é proveniente da
transformação de matéria em energia, utiliza esta concepção incorreta para determinar que
um corpo que chegue próximo à velocidade da luz teria sua matéria transformada em
energia o que não é verdadeiro, e as radiações são provas disto, pois, se propagam à
299.972.458 km/s e mesmo possuindo muita energia, como as radiações gama, conservam a
mesma massa.
Como o espaço por onde a radiação propaga-se é a energia escura, que é constituída
pela própria radiação sem energia cinética e, portanto, possuidora de massa, há atrito entre
a radiação e este tecido material (o Éter lumífero) com perda de energia cinética crescente
pelas radiações com mais energia cinética. Isto determina um limite superior para a
velocidade das radiações.
A Energia Cinética das radiações e a Física Clássica:
A radiação eletromagnética é matéria de baixíssima densidade em movimento e não
somente energia. Esta premissa básica impede que seja utilizada a fórmula de Einstein para
se mensurar a energia cinética desta partícula, apesar de diferente da matéria normal.
A energia das radiações eletromagnéticas, conforme explanado anteriormente, será
tratada utilizando a fórmula da Mecânica Newtoniana para energia cinética, do mesmo
modo que foi utilizado na determinação das raias espectrais do hidrogênio.
143
DETERMINAÇÃO MATEMÁTICA E SIGNIFICADO FÍSICO DA
CONSTANTE DE PLANCK
Considerações iniciais sobre a velocidade das radiações eletromagnéticas e a
Energia cinética ( E.c.) :
A substância magnética positiva em união com a negativa (radiação) é emitida da
interação do elétron com o posítron, com as seguintes características:
-
Tende-se a ter em mente que existe um movimento de rotação e um movimento
linear, mas não é isto que ocorre. O movimento da radiação é como o
movimento de uma roda que sai rolando em uma superfície sem deslizamento.
Essa rolagem é contínua, pois, a velocidade de 299.792.458.m / s é o quociente
entre o comprimento da circunferência (2.π .r ) , que é a distância percorrida em
um giro (onda a λ ) e o tempo de um giro ( τ '= 1 / f ), que é igual a (c) a que
é a velocidade de giro da radiação (c = ∆s / ∆t ). a (c = 2.π .r / τ ' ) .
-
Quando menos tempo completa-se um giro, menor será o raio da circunferência
da radiação e a frequência em 01 segundo será maior.
-
Quanto mais tempo completa-se um giro, maior será o raio da circunferência e a
frequência em 01 segundo será menor.
-
Esta propriedade determina a energia cinética da radiação ( f .h) , a amplitude da
onda, o comprimento da onda (2.π .r ) , A constância da velocidade da luz e a
constância da fórmula de Planck para a energia em um giro (h) .
-
A radiação tem seu tempo de giro aumentado, por se relacionar com o aumento
do raio da circunferência (apresentam aumentos proporcionais).
-
Como na fórmula da velocidade da luz, o raio e o tempo de um giro são
divisores, apesar do aumento do tempo de giro e do raio, a velocidade fica
constante, mas, para um giro os comprimentos de ondas serão maiores.
Produzindo a diminuição da frequência. Serão menos giros por segundo, em
consequência da diminuição da energia cinética da radiação.
144
Expressões matemáticas que determinam essas considerações: Energia Cinética
das Radiações:
A energia cinética da radiação é o produto da frequência da radiação pela constante
de Planck (h) . A Energia mínima já é conhecida, falta a sua determinação matemática.
Max Planck não se posicionou a respeito, mas, mesmo assim, introduziu sua
constante que deixa claro que a radiação (substância magnética positiva unida à negativa)
possui massa, pois, apresenta uma constante que multiplicada pela frequência resulta na
energia cinética da radiação. Esta constante representa a energia cinética de um giro da
radiação, e sabe-se que energia cinética é resultado do produto da massa pela velocidade ao
quadrado dividido por dois:
E.c. =
m.v 2
2
A aplicação desta fórmula será encontrada a energia produzida por um giro da
radiação – energia cinética encontrada por Max Planck ( (h) - Constante de Planck).
Estabelecendo o raio da radiação, será possível estabelecer o comprimento da
circunferência da radiação, que representa o espaço que foi percorrido em um giro.
A velocidade de um giro é o comprimento da circunferência da radiação ( 2.π .r )
dividido pelo tempo de um giro ( τ ' ).
Para se encontrar o tempo de um giro dividi-se 01 segundo pela frequência e obtémse, assim, o tempo que a radiação completou um giro.
Então, o tempo de um giro ( τ ' ), é:
τ'=
1
f
∆S 2.π .r
=
, substituindo na fórmula da Energia
∆T
τ'
Cinética tem-se a expressão matemática da Constante de Planck:
A velocidade em um giro é: v =
 2.π .r 
(1) h = mf . 

 τ' 
2
2→
( 2) → h =
mf .c 2
2
Onde:
h = Constante de Planck (Energia cinética de um giro);
mf = Massa das radiações eletromagnéticas (Massa dos fótons);
145
2.π .r
= Velocidade de giro das radiações eletromagnéticas (Velocidade da luz).
τ'
A expressão entre parênteses na equação (1) é a velocidade da luz (c) e o
comprimento da circunferência (2.π .r.) é o comprimento da onda da radiação ( λ ) e o
tempo de giro (τ ' ) é 01 segundo divido pela frequência (1 / f ) .
Desta relação verifica-se que a velocidade de giro é a própria velocidade da
luz (v = c) . Este fato determina que a radiação gira sem deslizamento pelo espaço (pela
energia escura), pois percorre 299.972.458 metros em 01 segundo (número de giros por
segundo vezes o comprimento da onda ( f × λ = c) ).
Da equação (1) chega-se a:
c=
2π .r
→
τ'
c=
λ
→
τ'
c=
λ
1/ f
c = f × λ.
146
DETERMINAÇÃO DA MASSA DAS RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS
Fórmula da relação da Energia Cinética e a massa da radiação eletromagnética
(substâncias magnéticas, positiva unida à negativa):
Constante de Planck:
(∗)
h = mf .
c2
2
Esta é a energia encontrada por Max Planck e representa a energia cinética
produzida por um giro (um hertz). Para encontrarmos a energia da radiação multiplicamos o
valor desta energia pelo número de giros da radiação em um segundo, que é a frequência
( f ) , então a ( E.c.) Energia cinética total em um segundo será:
c2
( ∗ ) E.c. = mf .
. f → E = h. f
2
Como se sabe o valor de (h) pode-se encontrar a massa radiação eletromagnética:
(∗ )
(∗)
mf =
2.h
c2
Considerações sobre essa massa após a determinação da quantidade de energia que
é perdida em cada giro da radiação:
No estudo sobre a perda de energia cinética da radiação pelo atrito com a energia
escura, tratado no estudo da Constante de Hubble, foi definida a quantidade de energia
perdida por giro e como a Constante de Planck representa a quantidade de energia mínima
de um giro, determinada empiricamente, ela representa a energia mínima já sem a energia
mínima perdida pelo giro. Assim, na determinação da massa das radiações eletromagnética
esta energia perdida por giro deve ser considerada na determinação dessa massa. Então, a
147
energia cinética produzida pela massa da radiação (mf ) , girando à velocidade da luz (c) ,
tem que ser a soma da energia cinética de um hertz ( h → Constante de Planck), mais a
energia perdida pelo atrito em um hertz ( Cpe → Constante da Perda de Energia Cinética em
um giro).
Como esta perda de energia cinética em um giro (Cpe) foi determinada neste
trabalho no estudo do desvio para o vermelho:
Cpe = 1,5894117698282681688855539914581... × 10 -50 J .s
Então:
E.c. = (h) + (Cpe) = mf .
c2
2
mf =
2.(h + Cpe)
c2
Resultando em:
mf =
2.(h + Cpe)
→ mf = 1,4727303062316795454422222701085... × 10 −50 kg
2
c
Massa das radiações eletromagnética considerando a energia cinética perdida em
um giro (Cpe) .
Como a energia cinética perdida por giro (Cpe) é muito pequena em relação à
energia cinética em um giro (Constante de Planck), se não for considerada não há
alteração substancial na massa da radiação:
mf =
2.( h)
→
c2
mf = 1,4727303062316795101154745542155... × 10 −50 kg
O raio da circunferência da radiação eletromagnética (r ) é dado pela expressão:
c=
2.π .r
c.τ '
λ
→r=
→r=
→r =D
τ'
2.π
2.π
148
c.τ '
) , que o raio da circunferência da radiação
2.π
eletromagnética (r ) é diretamente proporcional ao tempo de um giro (τ ' ) , Quanto menor o
tempo de um giro (τ ' ) , menor será o raio da circunferência da radiação (r ) , maior a
frequência ( f ) e menor a onda da radiação (λ ) .
Quanto maior o tempo de um giro (τ ' ) , maior será o raio da circunferência da
radiação (r ) , menor a frequência ( f ) e maior a onda da radiação (λ ) .
Esta característica determina, também, a amplitude da onda. Quanto menor o tempo
de um giro, menor a onda e menor a amplitude (o raio é menor), quanto maior o tempo de
um giro, maior a onda e maior a amplitude da onda (o raio da circunferência do giro da
radiação é maior).
Observa-se pela equação (r =
Uma roda maior girando na mesma velocidade irá alcançar o mesmo espaço em 01
segundo (299.972.458 metros) , ou seja, mesma velocidade da luz, porém, com menores
quantidades de giros por segundo (menor frequência). O tempo de um giro (τ ' ) aumenta
proporcionalmente ao aumento do raio da circunferência da radiação.
Esse fato produz onda maior e frequência menor e, em consequência, menor energia
cinética da radiação, porém, a velocidade da radiação permanece constante.
149
A constância da velocidade das radiações eletromagnéticas:
O tempo de um giro (τ ' ) e o raio (r ) da fórmula são divisores um do outro e quando
aumentam ou diminuem, o fazem na mesma proporção, não produzindo mudança da
constância da velocidade da luz (c) .
A constante de Planck (h) , também, mantém-se para radiações de diferentes
frequências, pois, também apresenta na fórmula a divisão entre o raio (r ) e o tempo de um
giro (τ ' ) , que apresentam variações proporcionais e quando são divididos mantém o (h)
constante.
Este fator é uma prova que não ocorre dilatação de massa com o aumento de
energia, pois, para todas as frequências a Constante de Planck é a mesma.
Limite para o aumento do raio (r ) da circunferência de giro da radiação:
Como há um limite mínimo do volume das substâncias magnéticas da radiação
(aquela produzida pela energia cinética máxima produzida na aniquilação de um elétron e
um posítron, quando livres), é razoável haver, também, um limite máximo para o aumento
de volume dessas substâncias magnéticas da radiação.
Consequência de um limite máximo volumétrico da radiação:
Ocorrendo este limite máximo do aumento do raio (r ) e, ainda, ocorrendo perda de
energia cinética com diminuição da frequência, a radiação irá deixar de apresentar uma
velocidade constante e a cada interação sua velocidade irá diminuir tendendo a zero,
quando a frequência tender a zero.
A Energia escura é formada pelas radiações eletromagnéticas, sem ou com
baixíssima energia cinética, com volume e com baixíssima densidade
( ≅ 1,4727303066231.. × 10 −50 kg - para cada substância magnética positiva unida com a
negativa).
Utilização de Radiações para exemplificação do estudo descrito acima:
150
Serão utilizadas, para exemplificar estas considerações apresentadas, as radiações
limites da Série de Lyman (λ = 911,267 Aº ) e da Série de Balmer (λ = 3.465,068 Aº ) .
Determinação da Velocidade de giro (c) para as duas radiações:
(λ ) = 911,267..x..10 −10 m
(λ ) = 3.645,068..x..10
−10
( f ) = 3.291.817.414.564.541,424192909432691...hertz / s
m ( f ) = 822.954.353.663.635,35604822735817274...hertz / s
A velocidade de giro da radiação é determinada pelo quociente entre o comprimento
da onda (∆S = 2.π .r ) e o tempo em que a radiação completa um giro (∆T = τ ' ) que
1
representa um segundo dividido pela frequência ( ) :
f
Constância da velocidade das radiações limites das duas séries:
Velocidade de giro da radiação limite da Série de Lyman:
∆S 2.π .r
λ
911,267...10 −10 m
velocidade.de.Spin =
=
=
=
= 299.972.458.m / s = (c)
τ'
∆T
1 / f 3,037835560...x..10 −16 s
Velocidade de giro da radiação limite da Série de Balmer:
∆S 2.π .r
λ
3.645,068..x..10 −10 m
velocidade.de.Spin =
=
=
=
= 299.972.458.m / s = (c)
τ'
∆T
1 / f 12,151342240..x..10 −16 s
A radiação completa um giro à velocidade da luz (c) , independentemente, de
possuir mais ou menos energia (mais ou menos frequência) ou de mais ou menos volume
(até o limite máximo de aumento do volume da radiação).
O que se altera no comprimento da onda (2.π .r ) é somente o raio (r ) . Demonstrase, assim, que o raio da circunferência (r ) e o tempo de um giro (τ ' ) da radiação limite de
Balmer é 04 vezes maior que o raio da circunferência (r ) e o tempo de um giro (τ ' ) da
151
radiação limite de Lyman e que esses aumentos são proporcionais. Essa proporção mantém
a velocidade das radiações constante.
Esta alteração do raio da circunferência da radiação (r ) proporcional ao tempo de
um giro (τ ' ) , determina a amplitude e o comprimento da circunferência de giro da onda
(λ ) .
Para tempos de giros menores, ocorrerão mais giros em um segundo, ou seja,
maiores frequências das radiações ( f ) e para tempos de giros maiores, ocorrerão menos
giros em um segundo, ou seja, menores frequências das radiações.
Percebe-se que, a velocidade da luz é, portanto, a velocidade de giro e para que se
tenha uma distância percorrida em um segundo (299.972.458.metros) , esta radiação
somente pode estar girando sem deslizamento pela energia escura.
A velocidade de giro (de spin) é a própria velocidade da luz e quanto mais energia
cinética, mais giros ocorrerão em um segundo devido à diminuição volumétrica da
circunferência da radiação provocada pela diminuição do raio da radiação, não tendo
influência em sua velocidade.
Aumentando a Energia cinética, a velocidade se mantém constante, a massa se
mantém constante (prova disto é a constante de Planck que se relaciona com a massa da
radiação ser igual para qualquer radiação), ocorrendo apenas aumento de densidade da
radiação por diminuição do volume dessa radiação.
A velocidade somente passará a não ser mais constante, a partir do momento em que
a expansão volumétrica das substâncias magnéticas da radiação atinja o limite máximo,
neste momento a diminuição de energia provocará diminuição da frequência (aumento no
1
tempo de giro). Esse aumento de tempo de giro (↑ τ ' =
) sem ocorrer o aumento da
↓ f
onda (2.π .r ) provocará impacto na velocidade de giro, que deixa de ser constante. A
radiação passa a perder frequência por perda de energia cinética e consequentemente
velocidade. Dessa forma, a radiação vai perdendo cada vez mais energia e velocidade, até
se transformar em energia escura.
c=
2.π .r
2.π .r
→
→ 2π .r.(lim .máximo)..x..(↓ f ) =↓ (c) ⇒ Perda..de..Velocidade
↑τ'
1/ ↓ f
152
Características espaciais das radiações eletromagnéticas:
As radiações eletromagnéticas somente assumem forma circular quando giram, pois,
são estruturas duais. A circunferência se estabelece no giro.
Dependendo da orientação espacial da radiação em relação, por exemplo, a uma
fenda produzida, somente passarão por ela, as radiações que couberem no espaço permitido
pela fenda e esta característica é produzida porque, são estruturas duais que se movimentam
girando, possuindo diâmetros diferentes.
O diâmetro da circunferência que a radiação descreve no movimento de giro (spin) é
maior que a largura (o diâmetro da largura é metade do diâmetro da circunferência de giro).
153
Dependendo da inclinação da radiação, em relação à fenda, o diâmetro (diâmetro
relativo) poderá se alterar do menor diâmetro (largura) até o maior diâmetro (da
circunferência do giro), conforme representação esquemática.
Não importa o sentido do giro (do spin), pois, o que importa são as dimensões da
radiação.
Quando se fala em dimensões, fala-se em volume e em massa.
Quanto menor o tempo de giro menor será o raio das radiações.
154
CARACTERÍSTICAS ELEMENTARES DOS ELÉTRONS
Segundo o que se acredita, atualmente, a carga elementar do elétron seria
(q ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 C. , e em 01 Volt esta carga elétrica teria uma energia
cinética de E.c. = 2,56696974724747101556010464919... × 10 −38 J .s .
É importante observar que esta energia cinética é específica para uma velocidade específica
do elétron e a partir dela pode-se determinar a energia cinética do elétron do Experimento de
Millikan e, em consequência, a velocidade do elétron.
Esta energia cinética (e.c. = 2,56696974724747101556010464919... × 10 −38 J .s )
representa a energia cinética de um giro do elétron, ou seja, é a razão entre a energia cinética do
elétron, a uma determinada velocidade, e a sua frequência.
A razão entre esta energia cinética por giro em Joule (ec / hertz → J ) e a suposta carga
elétrica elementar em Coulomb ( q → C ) , é igual à energia cinética por giro em eletro Volt
(ec / hertz → e.V .) .
Relações entre energia cinética por giro Joule e a suposta carga elétrica
fundamental:
(e.c / hertz → e.V ) =
1,602.176.565(35) × 10 −19 e.V =
(e.c. / hertz → J )
(q → C )
2,56696974724747101556010464919... × 10 −38 J
1,602.176.565(35) × 10 −19 C
Estes fatos apontados e o entendimento mais acurado destas afirmações serão
tratados a seguir e trás uma avaliação atômica diferente do que até agora se acredita, pois, a
carga elementar de um elétron é a razão entre a energia cinética por giro em Joule,
específica, pela energia cinética por giro em eletro Volt, também, específica (determinada,
por definição, a partir da suposta carga elétrica fundamental) e não uma característica
intrínseca na sua essência.
Tem-se que entender o que leva um elétron a aumentar sua velocidade. Como se
pode perceber, pela Lei de Coulomb, a força que atrai ou provoca repulsão é muito grande e
inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas.
Esta força que a Fórmula de Coulomb mensura não é realmente elétrica, e sim, é
uma força magnética que provoca a energia cinética e, em consequência, a velocidade do
elétron.
Esta força magnética de atração provoca o aumento de velocidade de encontro, entre
um elétron e um posítron, tão grande, que acaba arremessando os produtos desse encontro,
155
no chamado processo de aniquilação, à velocidade da luz, com imensa energia cinética,
traduzida pela elevada frequência da radiação.
A força magnética de atração entre uma partícula magneticamente negativa e uma
magneticamente positiva produz este aumento de velocidade tanto do elétron como do
posítron (força magnética de atração entre ambos). Quando estão livres se atraem até se
chocarem produzindo emissões da radiação, do neutrino do elétron e do antineutrino do
posítron, no processo de aniquilação.
Agora, se esta força magnética de atração for entre um elétron e um posítron,
internalizado no próton, devido à massa desse próton ser, aproximadamente 1836 vezes a
massa desse elétron, será o elétron que terá nele aplicado toda força de Coulomb,
determinando sua velocidade e, em consequência, sua energia cinética.
Destas considerações podemos dizer que, em um átomo de hidrogênio, por
exemplo, a velocidade do elétron orbital será determinada pela totalidade da força de
Coulomb, entre o elétron orbital e o próton do hidrogênio (força entre o elétron e o posítron
a mais do próton do hidrogênio), que determinará a sua energia cinética (sua velocidade).
O elétron e o posítron, em velocidade, criam eletricidade, pois, são magnéticos e, ao
se movimentarem, criam campo elétrico proporcional á velocidade.
Quanto aos experimentos onde são feitas medições de carga, tem-se que considerar
que a diferença de potencial é preponderante para estabelecimento da velocidade do elétron
e, em consequência, o estabelecimento de sua energia cinética, bem como, a sua energia
cinética por giro.
A suposta carga elétrica fundamental é uma constante determinada por definição,
pois, a unidade de medida de energia cinética em eletro Volt é a energia cinética por giro
em Joule dividida por esta suposta carga elétrica definida (ou medida especificamente para
o experimento de Millikan).
Métodos de obtenção do valor da suposta carga do elétron:
Robert Andrews Millikan e Begeman iniciaram, em 1907, a repetição do
experimento de H.A. Wilson na busca de identificar a carga do elétron.
Esses trabalhos são divididos em três etapas caracterizadas por métodos. Esses
métodos foram: o Método I, Método II (gota de água isolada com alto campo elétrico) e
Método III (gota de óleo com alto campo elétrico).
Com o Método I, Millikan e Begeman obtiveram, para a carga do elétron, o valor
médio em torno de 1,3 × 10 −19 Coulomb. Uma fonte de erro muito importante nos métodos
baseados na câmara de bolhas era a dificuldade de se levar em consideração o efeito da
evaporação das gotículas de água resultava em valores superestimados para o número de
gotículas e, consequentemente, em valores subestimados para a carga do elétron.
O principal problema era reduzir o efeito da evaporação. Para ultrapassar este
problema Millikan utilizou um forte campo elétrico (obtido com uma tensão da ordem de
10 mil Volts) para imobilizar a camada superior da nuvem de gotículas ionizadas e com
isso acompanhar seu processo de evaporação. Ao ligar a bateria, a nuvem se dissipou
completa e imediatamente, ao invés de ficar imobilizada. Observações sucessivas levaram
156
Millikan a descobrir que depois da "explosão" da nuvem, algumas minúsculas gotículas
permaneciam, proporcionando, pela primeira vez, a observação de gotas individuais; estava
nascendo o Método II, onde, gotas iniciavam o movimento, depois paravam, e às vezes
invertiam a direção do movimento quando o campo elétrico era desligado e depois ligado.
Todavia, o problema da evaporação continuava.
Tentativas para resolver o problema da evaporação desembocaram no experimento
pelo Método III, chamado de experimento da gota de óleo. Para concluir essa fase do
trabalho de Millikan, com a colaboração de Begeman, chegou à conclusão de que os
valores das cargas das diversas gotículas eram sempre múltiplos exatos da menor carga que
eles haviam obtido, ou seja, a carga em 01 volt.
A carga elementar do elétron e a energia cinética referente a um giro (um hertz):
A energia cinética referente a 01 giro do elétron em Joule (e.c. / hertz → J ) ,
dividida pela energia cinética referente a 01 giro em eletro Volt (e.c. / hertz → e.V ) , é
tratada como sendo a carga elétrica elementar do elétron em Coulomb (q → C ) (mesma
carga elétrica elementar para o próton e para o posítron).
No experimento da gota de óleo de Robert Andrews Millikan a suposta carga
elétrica em Coulomb é igual ao quadrado da energia cinética referente a 01 giro em Joule
(e.c. / hertz → J ) e igual à energia cinética referente a 01 giro em eletro Volt
(e.c. / hertz → e.V ) :
(q ) = (e.c / hertz ) → J ) = (e.c. / hertz → e.V ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 C .
A energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → J ) ou em eletro Volt
(e.c. / hertz → e.V ) , corresponderia à energia cinética que um elétron ganha por cada Volt
acrescentado à diferença de potencial.
Por definição, a energia cinética por giro em eletro Volt (e.V ) , é a divisão entre a
energia cinética por giro, em Joule, pela suposta carga fundamental (q ) , em Coulumb (C ) ,
então, qualquer quantidade específica de energia cinética por giro em Joule, dividida pela
energia cinética por giro em eletro Volt, resultará sempre na suposta carga elétrica
fundamental. No entanto, será demonstrado que a energia cinética por giro (e.c. / hertz ) se
altera conforme se altera a energia cinética ( E.c.) , mostrando que a carga elétrica
fundamental passa a existir apenas por definição já que a energia cinética por giro em eletro
Volt foi definida em função dessa suposta carga elétrica fundamental.
157
Reflexões sobre a suposta carga elétrica fundamental:
A velocidade linear do elétron é determinada pela velocidade de giro, pois, o giro é
sem deslizamento e a velocidade linear é a própria velocidade de giro, produzindo um
comprimento de onda (λe) que dividido pelo tempo de um giro em segundos

1.seg. 
 produz a velocidade de um giro do elétron:
(Tg )  Tg =
fe 

A velocidade de um giro do elétron é:
Ve =
∆S
∆T
→
Ve =
2.π .r.
Tg
→
Ve =
( λe)
1 /( fe)
→ Ve = (λe) × ( fe)
Tende-se a pensar em um elétron com uma velocidade linear em metros por
segundo produzindo a energia cinética, mas, a característica de girar sem deslizamento faz
Me.Ve 2
com que o elétron possua a energia cinética ( E.c. =
) no giro e a velocidade aqui
2
expressa é a velocidade de giro (mesma velocidade linear em metros por segundo).
(Esta velocidade de giro do elétron determina a velocidade linear)
Por definição, quando uma carga de 01 Coulomb se desloca através de uma
diferença de potencial de 01 Volt, o trabalho realizado corresponderia a 01 joule.
01 elétron-volt é a quantidade de energia cinética ganha por um único elétron
quando acelerado por uma diferença de potencial elétrico de um Volt, no vácuo.
diferença.de. potencial =
Trabalho
C arg a
1.Volt =
1.Joule
1.Coulomb
Após a definição da suposta carga elétrica fundamental em Coulomb (q ) , foi
estabelecida a energia cinética em eletro Volt ( E.c. → e.V ) em relação à energia cinética
em Joule ( E.c. → J ) , bem como, a energia cinética por giro em eletro Volt
(e.c. / hertz → e.V .) em relação à energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → J ) .
A partir da definição da suposta carga elementar qualquer que seja a diferença de
potencial, utilizada para determinar essa carga, em qualquer experimento, sempre será
encontrado o mesmo valor da suposta carga, pois, a divisão entre a energia cinética em
158
Joule ( E.c. → J ) pela energia cinética em eletro Volt ( E.c. → e.V ) , bem como a divisão da
energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → J ) pela energia cinética por giro em eletro
Volt (e.c. / hertz → e.V .) , resultará sempre nesta suposta carga, já que, a energia cinética,
bem como a energia cinética por giro (ambas em eletro Volt) é determinada pela suposta
carga elétrica fundamental (carga constante).
Quando se aplica uma diferença de potencial específica, esta ddp produz a
velocidade de giro do elétron, sem deslizamento, produzindo a velocidade linear.
Assim, para cada diferença de potencial específica, o elétron apresentará uma
energia cinética específica e, consequentemente, uma velocidade específica. No
experimento da gota de óleo, provavelmente, a medida foi executada em vários intervalos
de uma aplicação específica de diferença de potencial e toda vez que se media a energia
cinética do elétron por giro (e.c / hertz ) , se encontrava a mesma energia cinética, ou seja:
(e.c. / hertz → J ) = 2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J .
Percebe-se que a suposta carga elétrica fundamental foi determinada a partir de uma
energia cinética por giro, específica, para uma determinada velocidade, também específica,
do elétron.
159
Para se chegar a esta energia cinética por giro, em Joule, a velocidade do elétron
acelerado no experimento teria que ser específica.
Como a velocidade de um giro, após a aplicação da diferença de potencial, é
constante, dá impressão que a energia cinética seja quantizada, pois, para cada giro
completo haverá sempre uma quantidade específica de energia cinética (energia cinética
por giro).
Ao se utilizar uma mesma diferença de potencial, os valores da energia cinética por
giro será sempre constante. Mas, para potenciais diferentes o valor será constante, porém,
proporcional à velocidade produzida pela diferença de potencial (proporcional à energia
cinética).
Percebe-se que a raiz quadrada dessa energia cinética por giro, específica
(e.c / hertz → J ) = 2,5669697472... × 10 −38 J , é exatamente igual à suposta carga elétrica
fundamental, bem como, a divisão dessa energia cinética por giro, em Joule, por esta
suposta carga elétrica, resulta na energia cinética por giro, em eletro Volt.
Por definição, a carga elétrica foi determinada pela raiz quadrada de uma energia
cinética por giro, em Joule, específica para a velocidade do elétron do experimento.
Energia cinética por giro específica para a velocidade do elétron do experimento:
(e.c. / hertz → J ) = 2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J
(q ) = 2,56696974724747101556601046491919... × 10 −38
(q ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 C
Determinação, por definição, da suposta carga elétrica em Coulomb.
Também, por definição, foi determinada que a divisão dessa energia cinética, por
giro em Joule (e.c / hetrz → J ) , por esta suposta carga elétrica em Coulomb (q → C ) ,
representaria uma nova unidade de medida de energia cinética por giro, o eletro Volt
(e.c / hertz → e.V ) .
Determinação, por definição, de uma nova unidade de medida para energia
cinética por giro em eletro Volt:
(e.c. / hertz → e.V .) =
(e.c. / hertz → J )
(q → C )
No caso específico do experimento, como a energia cinética por giro, em Joule, é
específica, a sua divisão pela suposta carga elétrica fundamental resulta em:
160
(e.c / hertz → e.V .) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 e.V
Energia cinética por giro, em eletro Volt, específica para a velocidade do elétron
do experimento (energia cinética específica).
Determinação matemática da Constante de Coulomb ( K ) e do seu significado físico,
a partir dos conceitos apresentados:
A Constante de Coulomb ao quadrado ( K 2 ) é igual à razão entre a Energia cinética
( E.c.) e a Energia cinética por giro (e.c. / hertz ) .
Como a energia cinética ( E.c.) é alterável, conclui-se que, a energia cinética por
giro (e.c. / hertz ) , também terá que ser variável e proporcional à energia cinética, pois, o
valor da Constante ( K ) não se altera com as mudanças de energia cinética do elétron.
Determinação matemática e física da Constante de Coulomb (K ) :
A velocidade de giro do elétron determina sua velocidade linear, pois, gira sem
deslizamento pela energia escura e sua velocidade de giro é determinada pelo comprimento
de sua circunferência dividida pelo tempo em percorreu este comprimento de onda (tempo
de giro):
Ve =
2.π .r
Tg
→
Ve =
λe
Tg
Como se conhece as velocidades dos elétrons pode-se determinar os comprimentos
de ondas dos elétrons, pela multiplicação da velocidade (Ve) pelo tempo em que o elétron
leva para percorrer o comprimento de sua circunferência (Tg ) .
A energia cinética por giro (e.c. / hertz ) é a energia cinética ( E.c.) dividida pelo
número de giros (frequência).
161
Como:
K2 =
E.c.
(e.c. / hertz )
Ec = K 2 × (e.c / hertz ) →
→
(e.c. / hertz ) =
E.c.
K2
Então:
(e.c. / hertz ) =
E.c.
fe
→
Ec = ( fe) × (e.c / hertz )
A Constante de Coulomb, ao quadrado ( K 2 ) , representa o número de giros do
elétron por segundo, ou seja, a frequência ( fe) .
A frequência é igual ao inverso do tempo de um giro do elétron:
Determinação matemática do tempo de um giro dos elétrons:
Tg =
1
fe
→
Tg =
1
K2
→
Tg = (εο × 4.π ) 2 segundos
Relações entre a Constante de Coulomb, a energia cinética e a energia cinética por
giro, do elétron:
Para o estabelecimento do valor da carga do elétron, o experimento de Millikan foi
realizado com os elétrons a uma velocidade de giro específica, pois, somente com um valor
fixo poderia se chegar ao valor da energia cinética por giro encontrada, mas, como se pode
perceber o experimento não conseguiu determinar que essa energia cinética por giro, nada
mais é que a energia cinética, dividida pela Constante de Coulomb ao quadrado
E.c.
(e.c / hertz ) = 2 .
K
A energia cinética por giro (e.c. / hertz ) é produzida pela divisão da energia cinética
do elétron (Ec.) pela constante de Coulomb ao quadrado ( K 2 ) , sendo que este valor é,
portanto, a frequência dos elétrons.
Para se chegar ao valor desta energia cinética específica, a velocidade do elétron no
experimento de Millikan, determinada pela diferença de potencial (ddp) , é de:
162
Pela representação matemática da Constante de Coulomb:
K2 =
E.c.
(e.c / hertz )
Energia cinética por giro do elétron do experimento de Millikan:
(e.c / hertz ) = 2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J
Determinação matemática da Energia cinética do elétron do Experimento de
Millikan:
E.c = K 2 × (e.c. / hertz )
E.c = 2,0734977199439681730303243839666... × 10 −18 J
Determinação da Velocidade do elétron no experimento de Millikan:
Ve( Millikan) =
2 × E.c.
Me
Ve( Millikan) = 2.133.645,6750332955943440987401103..m / s
Desta forma, percebe-se que a energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → J )
encontrada, no experimento, não representa uma energia cinética constante, mas, como foi
definida que a energia cinética em Joule, dividida pela suposta carga elétrica resultaria na
energia cinética por giro em eletro Volt, por definição, a suposta carga elementar
fundamental, sempre será a divisão da energia cinética por giro em Joule pela energia
cinética por giro em eletro Volt, portanto um valor constante.
Para maiores velocidades, maiores serão as energias cinéticas por giro em Joule
(e.c / hertz → J ) e, em consequência, a energia cinética por giro em eletro Volt
(e.c. / hertz → e.V .) será maior, pois, a razão entre ambas, será constante e igual à suposta
carga elétrica fundamental.
Em suas equações Niels Bohr utiliza a carga elétrica fundamental para determinar
velocidades. Essa suposta carga não tem as mesmas relações com as velocidades dos
elétrons, como têm a energia cinética e a energia cinética por giro.
Assim, a utilização da suposta carga elétrica fundamental produziu, ainda mais
equívocos na teoria atômica de Bohr (além a interpretação equivocada da origem das
emissões).
163
Mensuração de energia em eletro Volt (e.V .) :
Conforme apresentado, a energia cinética por giro em eletro Volt
(e.c. / hertz → e.V ) é a razão entre a energia cinética por giro em Joule
(e.c. / hertz → Joule) dividida pela suposta carga elétrica fundamental em Coulomb (q ) :
(e.c / hertz → e.V ) =
(e.c. / hertz → Joule)
(q → C )
2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J
(e.c. / hertz → e.V ) =
1,602.176.565(35) × 10 −19 C
(e.c. / hertz → e.V ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 e.V
Relações corretas entre velocidades e energias cinéticas em substituição à relação
entre velocidades e a suposta Carga Elétrica Fundamental:
Percebe-se que a energia cinética por giro em eletro Volt (e.c. / hertz → e.V ) se
altera na mesma proporção da energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → Joule) e,
 J 
mesmo assim, a relação 
 será constante e igual à Carga Elétrica Fundamental em
 e.V . 
Coulomb (q → C ) .
Na determinação da relação entre a suposta carga elementar e a massa do elétron, se
 (e.c / hertz ) 
for utilizada a energia cinética por giro 
 , percebe-se que os resultados serão
Me


completamente distintos daqueles em que for utilizada a suposta carga elétrica fundamental
 q 
para esta relação 
 , pois, a suposta carga elementar é um valor constante e essa
 Me 
relação será constante, o que não ocorrerá com a utilização da energia cinética por giro
(e.c. / hertz ) , já que esta energia é alterável e essa relação, também, será alterável.
Este fato é de muita importância, pois, a definição acima, impossibilita avanços nas
determinações corretas, quando se utiliza esta suposta carga elétrica fundamental, em
substituição às energias cinéticas em Joule, para se mensurar velocidades.
164
Consequência imediata para formulações físicas que utilizam a carga elétrica no
lugar da energia cinética por giro para determinações de velocidades:
Como a Unidade de medida em eletro Volt é resultante da suposta carga elétrica
fundamental, tanto uma como a outra, não representam relações corretas entre energias
cinéticas e velocidades, na utilização da equação de energia cinética ( E.c = Me.Ve 2 / 2) ou
K2
.
E.c.
As formulações em que se utiliza a suposta carga elétrica fundamental (resultante da
energia cinética por giro do Experimento de Millikan) para determinação de velocidades
dos elétrons, muito diferentes das velocidades dos elétrons do experimento da gota de óleo
( Ve(exp erimento) = 2.133.645,6750...m / s ), o erro será muito grande. Para formulações em
que as velocidades são próximas, este erro será minimizado.
A diferença da energia cinética por giro (e.c. / hertz ) , para grandes diferenças de
velocidades dos elétrons, em relação à velocidade do elétron do experimento de Millikan
será, também, muito grande.
Como exemplo, será utilizada a velocidade dos elétrons acelerados na Série de
Lyman e na Série de Balmer:
da Energia cinética por giro (e.c. / hertz ) =
Energia cinética por giro em Joule do elétron acelerado das Séries de Lyman e de
Balmer:
Energia cinética por giro do elétron acelerado da Série de Lyman:
K2 =
E
e
→
e=
E
K2
(e.c. / hertz ) Lyman = 2,7002807380187199360568711211417... × 10 −38 J
Energia cinética por giro do Experimento de Millikan:
(e.c. / hertz ) Miliikan = 2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J
A partir da energia cinética por giro do elétron do Experimento de Millikan, ao se
tentar determinar a velocidade do elétron da Série de Lyman, o erro será pequeno, no
entanto, substancial para provocar equívocos na teoria.
165
Energia cinética por giro do elétron acelerado da Série de Balmer:
(e.c. / hertz ) Balmer = 0,67507018450467998401421778028542... × 10 −38 J
Energia cinética por giro do Experimento de Millikan:
(e.c. / hertz ) Miliikan = 2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J
A partir da energia cinética por giro do elétron do Experimento de Millikan, ao se
tentar determinar a velocidade do elétron da Série de Balmer, o erro será bastante
elevado.
Relação entre a carga e a massa do elétron:
Após a determinação da suposta carga foi possível determinar a massa do elétron,
mas, pode-se verificar que, ao se relacionar essa carga com a massa do elétron, está sendo
relacionado, na verdade, a energia cinética por giro, específica para velocidade do elétron
do experimento de Millikan, com a massa.
Neste estudo foram determinadas as relações existentes entre energia cinética por
giro e a energia cinética do elétron, onde a massa é parte integrante da equação.
Relação entre massa e energia cinética por giro (em Joule):
Para qualquer energia cinética do elétron (qualquer velocidade do elétron), as
relações, apresentadas abaixo, serão verdadeiras, desde que seja utilizada, ao invés da
suposta carga elementar, a energia cinética por giro (em Joule).
Relação entre energia cinética por giro e a massa do elétron (relação determinada,
neste estudo):
Me.Ve 2
= K 2 × (e.c. / hertz )
2
→
Me =
2 K 2 × (e.c. / hertz )
Ve 2
Determinação da relação entre energia cinética por giro (em Joule) e a massa do elétron:
166
Somente se chega às determinações numéricas abaixo, se for utilizada a velocidade e a
energia cinética por giro (em Joule) do elétron do Experimento de Millikan:
Ve( Millikan) = 2.133.645,6750332955943440987401103...m / s
(e.c. / hertz → J ) Millikan = 2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J
(e.c. / hertz ) Ve 2
=
Me
2K 2
→
(e.c. / hertz )
= 2,8179385435172936207426809838548... × 10 −8 J / kg.
Me
Esta igualdade é verdadeira, quando a energia cinética por giro (e.c. / hertz ) ,
específica para a velocidade do elétron do experimento de Millikan, está em Joule.
Quando a energia cinética por giro (e.c. / hertz ) estiver em eletro Volt, a energia

Me.Ve 2 
,
cinética ( E.c.) , determinada pela massa do elétron e pela velocidade  E.c. =
2 

também, tem que estar em eletro Volt (e.V ) . Para que isto ocorra, tem-se que dividi-la pela
suposta carga do elétron (q ) .
Relação entre massa e energia cinética por giro (em eletro Volt):
Para qualquer energia cinética do elétron (qualquer velocidade do elétron) estas
relações, representadas abaixo, são verdadeiras, desde que se utilize, ao invés da suposta
carga, a energia cinética por giro (em eletro Volt):
Me.Ve 2
Me.Ve 2
→
2
2
(q)
→
Me.Ve 2
= K 2 × (e.c. / hertz ) →
2.(q )
2 K 2 × (e.c. / hertz ) × (q )
Me =
Ve 2
Determinação da relação entre energia cinética por giro (em eletro Volt) e a massa do
elétron do experimento de Millikan:
167
Somente se chega às determinações numéricas abaixo, se for utilizada a velocidade e a
energia cinética por giro (em eletro Volt) do elétron do Experimento de Millikan:
Ve( Millikan) = 2.133.645,6750332955943440987401103...m / s
(e.c. / hertz → e.V .) Millikan = 1,602.176.565(40) × 10 −19 e.V .
(e.c. / hertz )
Ve 2
=
Me
2 K 2 × (q)
→
(e.c. / hertz ) 2,8179385435172936207426809838248... × 10 −8
=
Me
(q)
(e.c. / hertz )
= 175.881.897.379,8184607097560423637
Me
(e.c. / hertz )
= 1,75881897379818460... × 1011 eV . / kg.
Me
Relação entre a energia cinética por giro em eletro Volt (e.V .) e a massa do elétron,
considerada como se fosse a relação entre a suposta carga e a massa do elétron.
Como exemplo, serão verificadas estas relações, utilizando a velocidade do elétron
acelerado da Série de Lyman e da Série de Balmer.
Elétron acelerado da Série de Lyman:
Relação entre a energia cinética por giro e a massa do elétron acelerado da Série de
Lyman:
Ve( Lyman) = 2.188.347,9867000545785081712919327...m / s
(e.c. / Hertz → J ) Lyman = 2,7002807380187199360568711211417... × 10 −38 J
Me.Ve 2
= K 2 × (e.c. / hertz )
2
→ 2,1811811220... × 10 −18 = 2,1811811220... × 10 −18
168
Me =
2 K 2 × (e.c. / hertz )
Ve 2
→
2 × (8.987.551.787, ) 2 (2,700... × 10 −38 )
(2.188.347,9867...) 2
=
9,109.382.91(40) × 10 −31 kg.
(e.c. / hertz ) Ve 2
=
Me
2K 2
=
(e.c. / hertz )
= 2,9642850256406370498112989743718... × 10 −8 J / kg.
Me
Como a Energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → J ) se altera com a alteração da
 (e.c. / hertz ) 
 , também se altera na mesma proporção.
Me


velocidade do elétron, a relação 
Relação entre energia cinética por giro em eletro Volt (e.c. / hertz → e.V .) e a massa do
elétron acelerado da Série de Lyman:
(e.c. / hertz )
Ve 2
=
Me
2 K 2 × (q)
=
(e.c. / hertz ) 2,9642850256406370498112989743718... × 10 −8
=
Me
(q)
=
(e.c. / hertz )
= 1,8501612677091238979967757533553... × 1011 eV . / Kg
Me
Como a Energia cinética por giro em eletro Volt (e.c. / hertz → e.V .)) se altera com a
 (e.c. / hertz ) 
 , também, se altera na mesma
Me


alteração da velocidade do elétron, a relação 
proporção.
Encontrando a massa correta do elétron para a relação do elétron acelerado da Série de
Lyman (utilizando a relação entre a energia cinética por giro, em eletro Volt, e a massa do
elétron):
169
(e.c. / hertz → e.V ) =
(e.c. / hertz → J )
= 1,68538274498199609522854501... × 10 −19 e.V .
(q)
(e.c. / hertz → e.V .)
= 1,85016126770... × 1011 eV . / Kg
Me
Me =
1,6853827449819960... × 10 −19
1,85016126770... × 1011
→ Me = 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg
Elétron acelerado da Série de Balmer:
Relação entre a energia cinética por giro em Joule e a massa do elétron acelerado da Série
de Balmer:
Ve( Balmer ) = 1.094.173,9933500272892540856459663...m / s
(e.c. / hertz → J ) Balmer = 0,67507018450467998401421778029542... × 10 −38 J
Me.Ve 2
= K 2 × (e.c. / hertz )
2
Me =
→ 5,4529528050... × 10 −19 = 5,4529528050... × 10 −19
2 K 2 × (e.c. / hertz )
→
Ve 2
2 × (8.987.551.787, ) 2 × (0,6775070... × 10 −38 )
→
(1.094.173,9933500...) 2
(e.c. / hertz ) Ve 2
=
Me
2K 2
Me = 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg
→
(e.c. / hertz )
= 0,74107125641015926245282474359294... × 10 −8 J / kg.
Me
Como a Energia cinética por giro em Joule (e) se altera com a alteração da velocidade do
 (e.c. / hertz ) 
 , também se altera na mesma proporção.
Me


elétron, a relação 
170
Relação entre energia cinética por giro em eletro Volt (e.c. / hertz → e.V .) e a massa do
elétron acelerado da Série de Balmer:
(e.c. / hertz )
Ve 2
=
Me
2 K 2 × (q)
=
(e.c. / hertz ) 0,74107125641015926245282474359294... × 10 −8
=
=
Me
(q)
(e.c. / hertz )
= 0,462540316927280974499193938338... × 1011 eV . / Kg
Me
Como a Energia cinética por giro em eletro Volt (e.c. / hertz ) se altera com a alteração da
 (e.c. / hertz ) 
 , também se altera na mesma proporção.
Me


velocidade do elétron, a relação 
Encontrando a massa correta do elétron para a relação do elétron acelerado da Série de
Balmer (utilizando a relação entre a energia cinética por giro, em eletro Volt, e a massa do
elétron):
(e.c. / hertz ) → e.V .) =
(e.c. / hertz → J ) 0,675070184504679984014217780... × 10 −38
=
(q)
1,602.176.565(35) × 10 −19
(e.c. / hertz → e.V .) = 0,42134568624549902380713625332471... × 10 −19 e.V
(e.c. / hertz )
= 0,462540316927280974499193938338... × 1011 eV . / Kg
Me
Me =
0,42134568624.. × 10 −19
0,46254031692... × 1011
→ Me = 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg
Percebe-se que se for utilizada a suposta carga elétrica fundamental (q ) , na

2K 2 × q 2
determinação da massa do elétron na equação em eletro Volt  Me =
Ve 2


 , ao invés

171

2 K 2 × (e.c. / hertz → e.V ) × q 
 , não se chega às relações
da energia cinética por giro  Me =
Ve 2


corretas encontradas neste estudo (a não ser se for utilizada a energia cinética por giro do
Experimento de Millikan que em eletro Volt é igual à suposta carga elementar do elétron
(e.c. / hertz → e.V = (q ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 ) ).
O quadrado da suposta carga elétrica fundamental (q 2 ) representa a energia cinética
por
giro
em
Joule
do
Experimento
(e.c. / hertz → J ) = 2,5669697472474710155601046491919... × 10
de
Millikan
−38
J.
Para outras velocidades e, em consequência, outras energias cinéticas, ao se utilizar a
suposta carga elétrica do elétron ( q ) , não se chega aos resultados corretos para as relações
apresentadas abaixo.
A suposta carga elementar não é necessária para determinar a massa do elétron com a

2 K 2 × (e.c. / hertz ) 
.
Ve 2


Este fato é determinante para muitas inconsistências apresentadas nas teorias que
embasaram a apresentação do Modelo Atômico Padrão:
utilização da energia cinética por giro, em Joule, na equação  Me =
Resumo:
Relação entre massa e energia cinética por giro (em Joule):
Me.Ve 2
= K 2 × (e.c. / hertz )
2
→
Me =
2 K 2 × (e.c. / hertz )
Ve 2
Relação entre massa e energia cinética por giro (em eletro Volt):
Me.Ve 2
Me.Ve
→
2
2
(q)
→
Me =
Me.Ve 2
= K 2 × (e.c. / hertz ) →
2.(q )
2 K 2 × (e.c. / hertz ) × (q )
Ve 2
Onde:
(e.c. / hertz ) → Energia Cinética por giro específica para cada velocidade do elétron.
(q ) → Suposta carga elementar, que é igual à energia cinética por giro (em eletro Volt),
específica do experimento de Millikan, em Coulomb, ou seja:
(q ) = (e.c. / hertz → e.V ) Millikan = 1,602.176.565(35) × 10 −19 C.
172
A suposta carga elétrica fundamental é igual à energia cinética por giro (em eletro
Volt) de uma energia cinética específica (Experimento de Millikan) e, conforme
demonstrado matematicamente neste estudo, essa energia cinética por giro é variável e
proporcional à energia cinética do elétron (depende da sua velocidade), não sendo,
portanto, constante para qualquer velocidade.
Outro aspecto a ser considerado é que a determinação da energia cinética em eletro
Volt é produzida a partir da suposta carga fundamental, sendo que a razão entre a energia
cinética em Joule e a energia cinética em eletro Volt, sempre resultará na suposta carga, não
que isto prove a existência de uma carga elétrica fundamental, mas por determinação da
definição da energia cinética em eletro Volt em relação à suposta carga elétrica
fundamental e à energia cinética em Joule.
Causas/consequências das inconsistências nas equações, em que se utiliza a
suposta carga elétrica fundamental na determinação de velocidades.
Causas:
1. Foi postulada uma suposta carga elétrica fundamental igual à raiz quadrada
da energia cinética por giro em Joule (e.c. / hertz → J ) , específica para uma
energia cinética produzida por uma velocidade específica determinada no
Experimento de Millikan;
2. Foi criada uma unidade de medida específica para esta suposta carga (o
Coulomb);
3. Por meio desta carga, foi determinada uma nova unidade de medida para
energia (o eletro Volt), que seria a energia cinética por giro em Joule
(e.c. / hertz → J ) , dividida por esta suposta carga em Coulomb (q ) ;
4. A partir da determinação desta nova unidade de medida, a suposta carga
elétrica fundamental (q ) , sempre será igual à energia cinética por giro em
Joule (e.c. / hertz → J ) , dividida pela energia cinética por giro em eletro
Volt (e.c. / hertz → e.V ) .
Consequências:
1. Para qualquer energia cinética específica (velocidade específica) a carga
elétrica sempre será constante (por definição).
2. Nas determinações de velocidades específicas e da massa do elétron a
utilização da carga elétrica não determina os valores corretos, pois,
173
representa uma constante que não apresenta as mesmas relações entre
velocidade e massa, tal qual a energia cinética e a energia cinética por giro;
3. Quando a carga elétrica (q ) é utilizada em equações, onde, deveria ser
utilizada a energia cinética por giro (e.c. / hertz → J ) , os resultados tornamse incorretos.
4. Estes fatos produziram grandes dificuldades de se entender os erros da
Teoria Atômica atual, quando é utilizada esta suposta carga fundamental
(q ) .
5. Qualquer experimento posterior que busque encontrar a carga elétrica
fundamental
e
utilize
a
definição:
(q )

(e.c. / hertz → J ) 
 (e.c. / hertz → e.V . =
 , sempre será encontrado o mesmo
(q)


valor para essa suposta carga (q ) , já que a energia cinética por giro em
eletro Volt (e.c. / hertz → e.V ) foi criada pela divisão da energia cinética por
giro em Joule (e.c. / hertz → J ) , pela carga elétrica em Coulomb (q )
supostamente encontrada no Experimento de Millikan.
Determinação dos comprimentos de ondas dos elétrons, a partir da definição da
frequência e do tempo de um giro dos elétrons:
Foi determinado anteriormente o tempo (Tg ) em que o elétron leva para percorrer
seu comprimento de onda, bem como sua frequência ( fe) :
Tempo de um giro e frequência dos elétrons:
fe = K 2
→
Tg =
1
fe
→
Tg =
1
K2
→
Tg = (εο × 4π ) 2
O tempo de um giro (Tg ) e, em consequência, a frequência ( fe) são constantes e
iguais a:
174
Frequência (hertz/segundo):
( fe) = K 2 = 80.776.087.141.944.441.850,503794171355...hertz / seg
O tempo em que o elétron completa um giro (segundos):
Tg = (εο × 4π ) 2 = 1,2379901470626347567290700804236... × 10 −20 seg .
O tempo de um giro completo dos elétrons (εο × 4π ) 2 e, em consequência, a
frequência ( K 2 ) , também é constante para qualquer velocidade dos elétrons.
Desta forma, conclui-se que o comprimento de onda do elétron (λe) é proporcional
à energia cinética. Quanto maior a energia cinética do elétron ( E.c.) , maior o seu diâmetro,
o que repercute diretamente no comprimento de sua onda (λe) .
O comprimento de onda do elétron (λe) é a razão entre a velocidade de giro e a
frequência ( K 2 ) ou a velocidade de giro multiplicada pelo tempo de um giro (εο × 4π ) 2 :
Comprimento de onda dos elétrons:
( λ e) =
(Ve)
fe
( λe ) =
Ve
K2
⇔ (λe) = (Ve) × (εο × 4π ) 2
175
Consequência da constância da frequência do elétron:
O comprimento de onda do elétron (λe) é proporcional à energia cinética ( E.c.) .
Quanto maior a energia cinética do elétron maior o seu diâmetro. Como a frequência do
elétron é a Constante de Coulomb ao quadrado e o comprimento de onda é determinado
pela velocidade de giro (mesma linear) dividida pela frequência ( K 2 ) , à medida que a
velocidade é maior, maior será o raio do elétron e, em consequência, maior o comprimento
de onda do elétron.
Uma esfera maior girando no mesmo tempo de giro que uma menor irá se deslocar
mais em um segundo que a esfera menor, este é o princípio de deslocamento do elétron. A
velocidade do elétron é determinada pelo comprimento de onda (que é variável – aumenta
com a energia cinética) dividido pelo tempo de um giro por segundo. Este tempo de um
giro é constante e igual a (εο × 4π ) 2 segundos.
A velocidade do elétron pode ser determinada em função do comprimento de
onda (λe) e da frequência ( fe = K 2 ) :
176
Determinação da Velocidade a partir do comprimento de onda e da frequência:
Ve = (λe) × ( fe)
Ve = (λe) × ( K 2 )
Demonstração prática dos princípios determinados:
177
Resumo das Relações entre a energia cinética ( E.c.) , energia cinética por giro
(e = e.c. / hertz ) , tempo de giro (Tg = (εο × 4.π ) 2 ) e frequência ( fe = K 2 ) :
A Constante de Coulomb ao quadrado ( K 2 ) é a razão entre a Energia cinética
( E.c.) e a energia cinética por giro (e.c. / hertz ) , e, também é, a frequência ( fe) do elétron.
O resultado da multiplicação da Constante Elétrica (εο ) por (4π ) , ao quadrado, é o
tempo de 01 giro completo do elétron e é a razão entre a energia cinética por giro
(e.c. / hertz ) e a energia cinética ( E.c.) :
Frequência:
Relações encontradas neste estudo:
E.c.
K2 =
(e.c. / hertz )
( fe) =
E.c.
(e.c. / hertz )
178
K2 =
E
e
( fe) =
E
e
Tempo de um giro do elétron:
1
E.c.
=
Tg (e.c. / hertz )
(εο × 4π ) 2 =
(e.c. / hertz )
E.c.
Tg =
→
(e.c. / hertz )
E.c.
(εο × 4π ) 2 =
e
E
Tg =
e
E
Relação entre frequência e tempo de giro:
( fe) =
1
1
→ K2 =
→
Tg
(εο × 4π ) 2
A frequência ( K 2 ) é igual ao inverso do tempo
que o elétron leva para dar um giro completo (εο × 4π ) 2 , ou seja, o tempo para percorrer
o seu comprimento de onda (λe) .
Interpretação dos quadros demonstrativos das relações de medidas dos elétrons do
experimento de Millikan e dos elétrons acelerados da Série de Lyman:
Os elétrons não apresentam dimensões fixas, pois alteram o volume
proporcionalmente á sua energia cinética ( E.c.) . Com a alteração do volume, o
comprimento de onda (λe) , também, se altera. A propagação ocorre em movimento
giratório sem deslizamento pela energia escura.
Ocorre apenas alteração de volume e não de massa (altera a densidade).
A relação de aumento de volume em relação ao acréscimo de energia cinética
determina uma relação direta de energia cinética ( E.c.) com o comprimento de onda (λe) .
A frequência ( fe) mantém-se constante e é a Constante de Coulomb ao quadrado
(K 2 ) :
179
( K 2 = 80.776.087.141.944.441.850,50379417135...hertz / s )
Fato impressionante, pois ocorre uma relação da energia cinética ( E.c.) com
aumento do comprimento de onda (λe) (um elétron com volume maior, com o mesmo
tempo de giro (Tg ) produz uma velocidade de giro maior e, em consequência, maior
energia cinética), fato diverso do que ocorre com as radiações eletromagnéticas, já que
nestas, a energia cinética é diretamente proporcional à frequência e inversamente
proporcional ao comprimento de onda.
O tempo de giro do elétron (Tg ) , tanto para um elétron com comprimento de onda
maior como um comprimento de onda menor, é constante (εο × 4π ) 2 e isto determina que a
frequência também seja constante, pois a frequência é o inverso do tempo de um giro
1 /(εο × 4π ) 2 = K 2 .
Dimensões do elétron com energias cinéticas diferentes:
Quanto maior a energia cinética do elétron ( E.c.) , maior seu raio ( r ) e, em
consequência, maior o seu comprimento de onda (λe) :
Elétrons
acelerados
Energia cinética em Joule (J )
Série de Paschen
2,423534580021268570903310... × 10 −19
Série de Balmer
5,452952805047854284532448... × 10 −19
Exp. Millikan
2,073497719943968173030324... × 10 −18
Série de Lyman
2,181181122019141713812979... × 10 −18
Comprimento de onda
Frequência
( fe) = K 2
( λe ) =
Ve
K2
Velocidade dos
elétrons
(Ve) = ( fe) × (λe)
(λe) = Ve × (εο × 4π ) 2
(Ve) = ( K 2 ) × (λe)
0,903051081959... × 10 −14
729.449,32890
−14
1.094.173,99335
1,354576622939... × 10
180
80.776.087.191.944.441.850,503794171355
2,641432323014... × 10 −14
2.133.645,67503
−14
2.188.347,98670
2,709153245879... × 10
Os raios dos elétrons para energias cinéticas distintas:
O elétron apresentará volume diretamente proporcional à sua energia cinética ( E.c)
e assim, para cada velocidade específica (Ve) haverá um raio específico (r ) , conforme
apresentado abaixo:
Elétrons
Série de Paschen
Raios dos elétrons em metros (r )
Série de Balmer
2,155875653... × 10 −15
Exp. Millikan
4,203970110... × 10 −15
Série de Lyman
4,311751306... × 10 −15
1,437250435... × 10 −15
Energias cinéticas por giro (e = ec / hertz ) para diferentes energias cinéticas ( E.c.)
e a suposta carga elétrica (q ) :
Conforme apresentado anteriormente, a suposta carga elétrica (q ) é constante por
definição, mas a energia cinética por giro (e = ec / hertz ) é variável e diretamente
proporcional à energia cinética ( E.c.) específica. Esta correlação entre a energia cinética e
a energia cinética por giro (e = ec / hertz ) , determina a constância de (K ) :
K2 =
E.c.
(e.c. / hertz )
(Energia cinética ( E.c.) e energia cinética por giro (e = ec / hertz ) na mesma unidade de
medida).
Desta equação pode-se afirmar que, para que ( K ) seja constante e como a Energia
cinética ( E.c.) é variável, então, a energia cinética por giro (e = ec / hertz ) , também, é
variável e proporcional à variação da energia cinética do elétron. Desta forma, para cada
181
velocidade (Ve) específica (energia cinética específica ( E.c.) ) haverá uma energia cinética
específica por giro (e = ec / hertz ) .
Serão relacionados, nas tabelas abaixo, os valores de algumas energias cinéticas por
giro em Joule (e.c. / hertz → J ) e os valores de algumas energias cinéticas por giro em
eletro Volt (e.c. / hertz → e.V .) , dependentes das velocidades (Ve) específicas, bem como,
a relação entre essas energias (e.c. / hertz → J ) /(e.c. / hertz → e.V ) na determinação da
suposta carga elétrica fundamental em Coulomb (q ) :
Velocidade dos elétrons
Ve( Lyman) = 2.188.347,...m / s
(e.c / hertz → Joule) Energia cinética por giro (em J)
Ve( Millikan) = 2.133.645,...m / s
2,566969747247471015560104641.. × 10 −38 J (∗)
Ve( Balmer ) = 1.094.176,...m / s
0,675070184504679984014217780285... × 10 −38 J
2,700280738018719936056871121141... × 10 −38 J
Ve( Paschen) = 729.449,...m / s
0,300031193113191104006319013460... × 10 −38 J
(∗) Esta energia cinética por giro em Joule (e.c / hertz → Joule) é exatamente igual ao quadrado da
2
suposta carga elementar em Coulomb ( q ) , determinada no Experimento de Millikan.
(e.c. / hertz → e.V ) Energia cinética por giro em (e.V .)
Velocidade dos elétrons (Ve)
Ve( Lyman) = 2.188.347,...m / s
1,6853827449819960952285450132995... × 10 −19 e.V .
Ve( Millikan) = 2.133.645,...m / s
1,602.176.565(35) × 10 −19 e.V .
Ve( Balmer ) = 1.094.176,...m / s
Ve( Paschen) = 729.449,...m / s
(∗)
−19
e.V .
−19
e.V .
0,421345686245499023807136253324... × 10
0,187264749442440105809494459221... × 10
(∗) Esta energia cinética por giro (em eletro Volt) é exatamente igual à suposta carga elementar em
Coulomb (q ) .
(e.c. / hertz → J )
= (q) Carga elétrica em Coulomb
(e.c. / hertz → e.V )
Para qualquer velocidade dos
elétrons
1,602.176.565(35) × 10 −19 C
(∗)
(∗) Suposta carga elétrica fundamental (q ) , resultante da divisão entre energia cinética por giro em Joule
(e.c / hertz → Joule) pela energia cinética por giro em eletro Volt (e.c / hertz → e.V .) .
(∗) A divisão da energia cinética por giro em Joule (e.c / hertz → Joule) pela energia cinética por giro
em eletro Volt (e.c / hertz → e.V .) sempre será igual à suposta carga elétrica fundamental (q ) , pois, a
Unidade de medida em eletro Volt é definida pela divisão da energia cinética em Joule pela suposta carga.
182
Semelhanças e diferenças entre a mensuração da Energia cinética das radiações
eletromagnéticas e da Energia cinética dos elétrons:
Energia cinética das Radiações eletromagnéticas:
A energia cinética das radiações eletromagnéticas é determinada a partir da
Constante Planck (h) , que representa a energia cinética de um giro, dividida pelo tempo em
que a radiação levou para produzir este giro completo (τ ' ) , percorrendo na energia escura o
comprimento de sua onda (λ ) .
Este tempo de um giro é igual ao inverso da frequência da radiação por segundo
(τ ' = 1 / f ) , então, a Energia cinética é igual, também, à Constante de Planck multiplicada
pela frequência ( E.c = f × h) :
Energia cinética das radiações eletromagnéticas:
E.c =
h
τ'
→
τ '=
1
f
→
E.c = f × h
Energia cinética dos elétrons:
A energia cinética dos elétrons é determinada a partir da enérgica cinética por giro
(e.c. / hertz ) , dividida pelo tempo em que o elétron levou para produzir este giro completo
(Tg ) , percorrendo na energia escura o comprimento de sua onda (λe) .
Este tempo de Giro (Tg ) é constante e igual ao inverso da frequência do elétron
(Tg = 1 / fe) (frequência constante), então a energia cinética é igual, também, á frequência,
constante, multiplicada pela energia cinética por giro (energia cinética referente a um giro
do elétron), que se altera em função da velocidade do elétron.
O tempo em que o elétron leva para dar um giro completo é constante e igual a
(εο × 4π ) 2 segundos, então a energia cinética do elétron é igual à enérgica cinética por giro
(e.c. / hertz ) dividida por este tempo ou, também é, essa energia cinética por giro
(e.c. / hertz ) multiplicada pela frequência do elétron, que é igual ao inverso do tempo de um
giro completo, ou seja, ( K 2 ) .
183
Energia cinética dos elétrons (E )
E.c =
(e.c. / hertz )
Tg
E.c =
(e.c. / hertz )
(εο × 4π ) 2
→
1
fe
Tg =
→
1
= (K 2 )
(εο × 4π ) 2
→
E.c. = E
E.c = fe × (e.c. / hertz )
→
E.c = K 2 × (e.c. / hertz )
(e.c. / hertz ) = e
E = K 2e
Relação entre energia cinética por giro e a frequência das radiações
eletromagnéticas e dos elétrons:
Nas radiações eletromagnéticas a energia cinética em um giro (h) é constante e a
frequência ( f ) se altera, pois o tempo de um giro se altera (τ ' ) :
E.c =
h
τ'
→
E.c = f × h
Nos elétrons, a energia cinética em um giro se altera ((e.c. / hertz ) ) e a frequência
( fe) é constante, pois, o tempo de giro (Tg ) é constante:
E.c =
(e.c. / hertz )
Tg
→
E.c = fe × (e.c. / hertz )
E.c =
(e.c. / hertz )
(εο × 4.π ) 2
→
E.c = K 2 × (e.c. / hertz )
e = (e.c. / hertz )
E.c = K 2 × e
184
Inconsistências das equações de Niels Bohr e da Teoria de Louis de Broglie:
Ao ser determinada a relação entre a Constante de Coulomb (K ) e a Constante
elétrica (εο ) em relação à energia cinética ( E ) e à energia cinética por giro (e) , pode-se
visualizar as inconsistências das medidas dos raios das supostas camadas do hidrogênio,
pelas fórmulas de Niels Bohr e de Louis de Broglie (estes resultados inconsistentes foram
interpretados por Erwin Schrõdinger e acabaram sendo determinantes na formulação da sua
suposta Equação de onda):
Medida de Niels Bohr (notação r =
K ( n) × e 2
):
2E
Determinação do raio das camadas eletrônicas (Teoria de Bohr):
r=
K ( n) × e 2
2E
Transformação da suposta carga elétrica ao quadrado (q 2 ) pela energia cinética por
giro em Joule (e = e.c. / hertz → J ) :
Equação utilizando a suposta carga elétrica:
r (1) =
K (1) × e 2
( (e) seria a suposta carga elétrica fundamental (q ) ).
2E
Mesma equação utilizando a energia cinética por giro em Joule:
Passa a ser r (1) =
K (1) × e
( (e) representa a energia cinética por giro em Joule
2E
(e.c. / Hertz ) ).
185
A equação, para determinação do raio pela Teoria de Bohr, utilizando os valores
corretos apresentados neste trabalho (energia cinética por giro (e = e.c. / hertz → J ) ao
invés da suposta carga elétrica ao quadrado (q 2 ) ), resulta na raiz quadrada do tempo de
 Tg
giro do elétron divido por dois 
=
 2

(εο × 4π ) 2 (εο × 4.π ) 
.
=

2
2

Inconsistência da equação de Bohr para a determinação do raio da primeira
camada (raio de Bohr):
Conforme demonstrado no estudo da suposta carga do elétron (q ) , para a energia
cinética apresentada (energia cinética do elétron acelerado da série de Lyman), a energia
cinética por giro (e = e.c. / hertez ) é de:
Como: K 2 =
2,181181122019147138129792050101... × 10 −18
E
E
→e= 2 →e=
e
80.776.087.141.944.441.850.,503794171...
K
(e.c. / hertz ) = (e) = 2,70028073801871999360568711211417... × 10 −38 J
r (1) =
Então:
K ×e
2E
8.987.551.787,997910716155964.... × 2,70028073801871993605687112114.. × 10 −38
=
2 × (2,181181122019417138129772050101... × 10 −18 )
r (1) =
K ×e
2E
=
1,112650059975657944301796514154... × 10 −10 (εο × 4π )
=
2
2
r (1) = 0,556.. Aº
Inconsistência- O suposto raio da primeira camada seria igual à raiz quadrada do
(Tg )
tempo de giro do elétron dividido por dois (
) . O tempo de giro do elétron não tem
2
relação com a medida em Angstroms do raio da suposta primeira camada orbital do átomo
de hidrogênio.
186
r (1) =
(Tg )
2
→
(εο × 4π ) 2
→
2
r (1) =
r (1) = 0,556... Aº
Conforme demonstrado no estudo sobre o elétron, o suposto raio de Bohr,
apresentado por esta equação, seria a raiz quadrada do tempo de giro do elétron, dividida
por dois. Somente se percebe o tempo de giro do elétron, quanto se acerta a energia cinética
por giro (e.c. / hertz ) específica para a velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman.
A energia cinética por giro (e = 2,700280738018719993605687112...x10 −38 J ) ,
específica para a velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman é diferente da suposta
carga
elétrica
fundamental
ao
quadrado
2
−38
(q = 2,5669697472474710155601046491919...x10 C ) , deixando claro que, para suas
equações, Niels Bohr teria que utilizar a energia cinética por giro específica para a Série de
Lyman e não a suposta carga elétrica ao quadrado, determinada a partir do experimento de
Millikan, não que com isto chegaria à mensuração do raio, pois o erro era insanável, uma
vez que utilizou a energia cinética do elétron acelerado como se fosse a energia cinética do
elétron orbital.
O raio da suposta segunda camada determinada tanto pelas equações de Niels Bohr,
como pelas de Louis de Broglie, seria igual ao tempo de giro do elétron em segundos:
Suposto raio da Segunda Camada do hidrogênio:
r (2) =
r (2) =
K ( 2) × e
2E
=
2 × 1,112650059975657944301796514154... × 10 −10 2(εο × 4π )
=
= (εο × 4.π )
2
2
r (2) = 1,112650059975657944301796514154... × 10 −10
Como demonstrado no estudo da Constante de Coulomb, este resultado se refere à
raiz quadrada do tempo de giro do elétron em segundos ( Tg ) .
Inconsistência – Mesma relação inconsistente entre tempo de um giro com a medida
em Angstroms da suposta segunda camada orbital do átomo de hidrogênio.
r (2) = (εο × 4π ) 2
→
r (2) = (εο × 4π )
r (2) = 1,112650059975657944301796514154... × 10 −10
187
O raio de Bohr r (1) , utilizando as relações entre enérgica cinética por giro
(e = e.c. / hertz ) , energia cinética ( E = E.c.) e a Constante de Coulomb ( K ) determinadas
neste estudo:
Foi demonstrado neste trabalho, no estudo da Constante de Coulomb ( K ) , que:
(εο × 4π ) 2 =
e
E
Como
K=
1
(εο × 4π )
Então:
r (1) =
K ×e
2E
→
r (1) =
r (1) =
K
× (εο × 4π ) 2
2
(εο × 4π )
2
→
→
r (1) =
1
× (εο × 4π ) 2
(εο × 4π ) × 2
→
r (1) = 0,556... Aº
Notação para o comprimento do raio da primeira camada, também utilizada pela
Teoria de Niels Bohr (equação onde Niels Bohr utiliza o comprimento de onda Compton do
elétron (λeCP ) , normalizada por (2.π ) e a Constante da Estrutura fina (α ) →
De
r (1) = CP ):
α
Como (De) é igual ao comprimento de onda Compton do elétron (λeCP ) , dividido
por (2.π ) :
h.c
h.c
λeCP =
→
DeCP =
2
Me.c
2.π .Me.c 2
Então:
r (1) =
DeCP
α
→
r (1) =
h.c
2
r (1) = 2.π .Me.c
Ve
c
h.c 2
2.π .Me.c 2Ve
→
r (1) =
→
r (1) =
h.c
c
×
2
2.π .Me.c Ve
h.
→
2.π .Me.Ve
188
r (1) =
h.
2.π .Me.Ve
A equação de Bohr é a mesma apresentada por Louis de Broglie:
r (1) =
DeCP
α
=
r (1) =
h.
2.π .Me.Ve
As equações são as mesmas e chegam à mesma medida inconsistente que a notação
anterior apresenta.
A utilização da constante da estrutura fina na fórmula r (1) =
DeCP
α
, foi apenas um
artifício para substituir a velocidade da luz pela velocidade do elétron na fórmula do
comprimento de onda Compton:
De .
h.c
h.
→
DeCP =
r (1) = C →
r (1) =
2
α
2.π .Me.Ve
2.π .Me.c
Erros na determinação da velocidade do elétron na expressão matemática da
Constante da Estrutura Fina (α ) :
A Constante da estrutura fina (α ) não tem importância física, mas, pode-se
determinar porque as constantes utilizadas aproximam, mas, não determinam os valores
exatos da velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman que ao ser dividido pela
velocidade da luz resultaria nessa “constante”.
Pela Fórmula de Niels Bohr, a velocidade do elétron seria:
Ve =
Ke 2 × 2π
h
(e = q → C )
(α ) =
Ke 2 × 2π
h.c
→
Ve =
Ke × 2π
h
(e = e.c. / hertz → J ) .
A energia cinética do elétron acelerado determina a energia cinética da radiação
(radiação limite da Série de Lyman), então:
189
E.c. = F × h →
h=
E.c.
F
A Constante de Coulomb ao quadrado é a razão entre a Energia cinética pela
energia cinética por giro (será utilizada a unidade de medida em Joule, pois a Constante de
Planck será utilizada nesta mesma unidade):
K2 =
E.c.
→ E.c. = K 2 × e
(e )
Substituindo na equação da Constante de Planck:
K2 ×e
h=
F
E.c.
h=
→
F
Substituindo na Fórmula de Niels Bohr:
Ve =
Onde:
Ke × 2π
h
→
Ve =
Ke × 2π
→
K2 ×e
F
Ve =
F × 2π
K
F = 3.291.817.414.654.541,424192909432691... → Frequência da radiação limite da Série
de Lyman.
(2.π ) → Expressão numérica para normalizar a Constante de Planck na fórmula inicial.
K = 8.987.551.787,9979107161559640186992... → Constante de Coulomb.
190
Expressão matemática e resultado:
Ve =
F × 2π
= 2.301.305,1052785894811099266963817....m / s
K
Análise crítica da Fórmula apresentada para a relação velocidade do elétron
acelerado e a velocidade da luz:
Na busca de representar a “constante da estrutura fina”, Niels Bohr utilizou a
Constante de Planck normalizada por (2π →≈ 6,28318530) .
O resultado quase coincidiu com o real, porque na sua fórmula empírica foi
utilizada a suposta carga elétrica ao quadrado que é igual à energia cinética por giro do
elétron do Experimento de Millikan ( 2.5669697472474710155601046491919... × 10 −38 J ).
Esta energia cinética por giro é menor que a energia cinética por giro do elétron
acelerado na Série de Lyman ( 2.7002807380187199360568711211417... × 10 −38 J ),
compensando um pouco o resultado, mas mesmo assim, não conseguindo acertar a
velocidade do elétron acelerado dessa Série.
Se for utilizado o valor correto para a energia cinética por giro, o resultado da sua
equação empírica chegaria exatamente ao mesmo resultado expresso pela equação
F × 2π
.
Ve =
K
Ve =
Ke × 2π K × (2,7002807380187199360568711417... × 10 −38 ) × 2π
=
=
h
h
= 2.301.305,1052785894811099266963817...m / s
Das relações apresentadas acima pode se chegar à energia cinética do elétron
acelerado da Série de Lyman e a partir dela a sua velocidade, desde que se utilize a energia
cinética por giro correta e a frequência da radiação limite da Série de Lyman (produzida
pelo choque do elétron acelerado com um posítron na linha equatorial do próton de
hidrogênio):
191
F × 2π
Ke × 2π
F Ke
=
⇔
=
K
h
K
h
⇔
F × h = K 2 e = E.c.( Lyman)
Onde:
(e) → Energia cinética por giro específica do elétron acelerado da Série de
Lyman: e = 2.7002807380187199360568711211417... × 10 −38 J
(F ) → Frequência máxima da radiação emitida pelo choque de um elétron
acelerado, da Série de Lyman, em um posítron externo, localizado na linha equatorial do
próton do hidrogênio: F = 3.291.817.414.654.541,424192909432691... .
F × h = (3.291.817.414.654.541,424192909432691...) × (6,626.069.57(29) × 10 −34
=
K 2 e = (8.987.551.787,9979107161559640186) 2 × 2,70028073801871993605687114 × 10 −38
=
F × h = K 2 e = E.c.( Lyman) = 2,18118112201941713812050101... × 10 −18 J
Determinação da velocidade do elétron acelerado, a partir desta energia cinética:
Ve( Lyman) =
2E
= 2.188.347,9867000545875081712919327...m / s
Me
Se For utilizada a energia cinética por giro do experimento de Millikan (igual à
suposta carga elétrica fundamental ao quadrado) ao invés da energia cinética por giro do
elétron acelerado da Série de Lyman, o resultado será:
(e) = (q ) 2 = (1,602.176.565(35) × 10 −18 ) 2 = 2,669697472474710155601046491919... × 10 −38
Ke × 2π K × (2,5669697472474710155601046491919... × 10 −38 ) × 2π
Ve =
=
h
h
Ve = 2.187.691,26530551195...m / s
192
(Velocidade aproximada do elétron acelerado na série de Lyman encontrada por
Niels Bohr)
Percebe-se que ocorrem dois erros, um para mais (2π = 6,28318330...) e outro para
menos (2,566969... × 10 −38 ) , o que acaba por minimizar um pouco o erro total.
Para que a fórmula ficasse correta, estes dois erros teriam que ser substituídos por
aproximadamente
(1,9π ) e por 2.7002807380187199360568711211417... × 10 −38 J .
Portanto na fórmula inicial onde se utiliza a Constante de Planck normalizada por (2π ) ,
deveria ser normalizada por (5,9747818251006316177266817394048) , deixando claro que
a Fórmula empírica foi apenas uma tentativa de produzir o resultado e não a representação
física do evento.
Ao se normalizar a Constante de Planck, poderia se utilizar qualquer número que
encaixasse exatamente com o resultado, mas, como foi utilizada a suposta “carga elétrica
elementar do elétron”, o número que mais se aproximaria e que representasse uma
constante, já que o objetivo era uma fórmula matemática somente com “constantes
fundamentais”, seria (2π ) .
Ve =
Ke × 1,9π K × 2,70028073801871993360568711211417... × 10 −38 × 5,9747918251...
=
h
h
Ve = 2.188.347,986700054578508171291932.m / s
(Velocidade correta do elétron acelerado da Série de Lyman)
Consequências para a Teoria Quântica e a Teoria Quântica Ondulatória depois da
determinação dos equívocos das Teorias de Niels Bohr e Louis de Broglie:
A Teoria Quântica ganha fôlego com Niels Bohr e, em conjunto com a Teoria de
Louis de Broglie, o Princípio da Incerteza de Werner Heisenberg e a interpretação física e
matemática de Erwin Schrõdinger sobre as ondas, são produzidos a atual Teoria Quântica
Ondulatória.
Louis de Broglie, Werner Heisenberg e Erwin Schrõdinger, reunindo os supostos
conhecimentos de seus predecessores e contemporâneos, acabaram por desenvolver essa
nova teoria do modelo atômico, além de postular esta nova visão, chamada de Mecânica
Ondulatória.
O Modelo Atômico de Niels Bohr e a hipótese proposta por Louis de Broglie, onde,
todo corpúsculo atômico pode comportar-se como onda e como partícula, incluindo em sua
postulação a Constante de Planck, na determinação dessas ondas, foram basilares para a
193
Mecânica Ondulatória, considerada uma postulação teórica revolucionária, tanto para a
Física quanto para a Química moderna.
Em1925 Werner Heisenberg postulou o princípio da incerteza e, em 1926, Erwin
Schrõdinger apresentou sua famosa equação de onda. Com isto a ideia de órbita eletrônica
acabou por ficar desconexa, sendo substituída pelo conceito de probabilidade de se
encontrar num instante qualquer um dado elétron numa determinada região do espaço.
Em Copenhague, Niels Bohr reuniu um grupo de físicos que tinha o objetivo de
construir uma teoria abrangente do comportamento dos elétrons nos átomos a partir da ideia
de o elétron ser um corpúsculo. Erwin Schrõdinger trabalhava na época independentemente
no mesmo assunto, mas usava a hipótese de Louis de Broglie, segundo a qual o elétron num
átomo poderia ser descrito por equações do movimento ondulatório. Embora Bohr e
Schrõdinger tivessem êxito na previsão de alguns aspectos do comportamento do elétron, a
abordagem de Schrõdinger deu resultados para algumas propriedades para as quais as ideias
de Bohr fracassaram. Por esta razão, a abordagem de Schrõdinger passou a ser aceita na
época e ainda prevalece até os dias de hoje.
Com a hipótese de Louis de Broglie e o Princípio da Incerteza de Heisenberg em
mente, Erwin Schrõdinger criou uma série de equações ou funções de onda para os elétrons.
De acordo com Schrõdinger, os elétrons confinados em suas órbitas definiriam
ondas estacionárias e se poderia descrever somente a probabilidade de onde um elétron
estaria. As distribuições dessas probabilidades correspondiam às regiões de espaço,
formadas ao redor do núcleo, que formam as regiões chamadas de orbitais. Os orbitais
poderiam ser descritos como nuvens de densidade de elétrons. A área mais densa da nuvem
é onde você tem a maior probabilidade de encontrar o elétron, e a área menos densa é onde
você tem a menor probabilidade de encontrar o elétron.
De forma geral, o tratamento teórico do comportamento atômico desenvolvido por
Bohr, Schrõdinger e seus seguidores, na denominada Mecânica Quântica, ou Mecânica
Ondulatória, ainda é considerado um modelo a ser seguido, um pressuposto filosófico, ou
seja, uma teoria, ainda, incontestável.
A influência do Princípio da Incerteza na determinação teórica probabilística:
O Princípio da Incerteza de Werner Heisenberg foi baseado no fato de que para
determinar a posição de um elétron, precisa-se lançar sobre ele algum tipo de radiação, da
mesma forma que se precisa lançar luz sobre um objeto que se queira observar a olho nu. A
luz visível possui comprimentos de onda muito grandes para detectar elétrons, o que
implica que para este tipo de pesquisa é necessário se utilizar radiações de comprimentos de
onda mais curtos. Quanto mais curto for o comprimento de onda, mais precisa será a
medição da posição do elétron. O problema é que quanto menor o comprimento de onda da
radiação utilizada, maior será sua frequência e, portanto, a energia que esta radiação trocará
com o elétron.
Foi postulado por Heisenberg que esta energia trocada entre o elétron e a radiação
usada para medir sua posição terminaria por influenciar a velocidade do elétron, sendo que
esta influência não obedeceria às leis da mecânica newtoniana, resultando em uma
alteração imprevisível do comportamento desta variável.
194
É neste sentido que o Princípio da Incerteza define que o observador influencia o
comportamento das partículas, provocando o fenômeno chamado colapso da função de
onda, que de um modo bastante simplificado, pode ser representado pela ideia de que o
elétron só está naquele estado específico porque está sendo observado. Por isto a física
quântica se define como uma ciência probabilística, uma vez que antes de se definir o
estado fundamental do elétron, temos apenas possibilidades sobrepostas (superposição de
estados).
Superposição de estados e o colapso da onda:
No mesmo sentido, descrito acima, Erwin Schrõdinger coloca a questão de que
faltam, à mecânica quântica, regras que definam, quando e como se opta por um destes dois
estados (onda ou partícula), decorrendo da crença da existência de uma suposta
superposição de estados, que seria inerente à natureza do mundo subatômico.
O princípio do colapso da função de onda, chamado “decoerência”, estabelece que,
uma vez que se faz uma medida sobre o sistema, ou alguém simplesmente observa ou
interage com um sistema, a superposição abruptamente se desfaz, permanecendo apenas
umas das soluções possíveis.
Contraposição á superposição de estados e ao colapso da onda:
A interpretação a respeito de uma possível superposição de estados e do colapso da
onda, provavelmente, se relaciona com o experimento da fenda dupla, realizada para as
radiações eletromagnéticas bem como para os elétrons. A partir da falta de entendimento do
que estava ocorrendo para que os resultados fossem os observados, nasce filosoficamente a
noção interpretativa da escola de Copenhague que acabou influenciando a maioria absoluta
dos teóricos desde então. Nascendo desta interpretação equivocada, supostos princípios,
como o Princípio da Complementariedade e o Princípio da Incerteza.
Ideias que estabeleceram o suposto Princípio da Incerteza:
O Principio da Incerteza é considerado uma consequência inelutável da Mecânica
Quântica. Podendo ser compreendido em termos de certas experiências imaginárias,
estudadas em grande detalhe por Heisenberg e, posteriormente, por Bohr.
A visualização de um elétron se dá quando um fóton emitido por este elétron é
detectado. Lançando um feixe de fótons de comprimento de onda L em direção à região
onde se encontra o elétron. O fóton que com ele colidir será refletido (absorvido e
reemitido) e sua detecção informarão sobre a sua posição. Naturalmente, um fóton de
195
comprimento de onda L não pode determinar a posição do elétron com precisão maior do
que L. Seria de se pensar, portanto, que a utilização de um fóton de comprimento de onda
menor fornecesse informações mais completas. Sabe-se, porém, que a quantidade de
movimento de um fóton é inversamente proporcional ao seu comprimento de onda. Logo,
ao usarmos fótons de menor comprimento de onda para aprimorarmos a medida da posição
do elétron, estaremos automaticamente usando fótons de maior quantidade de movimento
que, ao serem refletido pelo elétron, transferirão a ele uma quantidade de movimento tanto
maior quanto menor for o comprimento de onda. Assim, ao aprimorarmos a determinação
da posição do elétron, estaremos alterando o valor de sua quantidade de movimento por um
valor que é tanto maior quanto mais precisa for essa determinação da posição.
Uma análise mais detalhada mostra que o valor desta transferência de momento é
incontrolável. A trajetória de uma partícula é determinada pelo conhecimento, em um dado
instante, da posição e da velocidade da partícula. A impossibilidade desse duplo
conhecimento acarreta automaticamente a impossibilidade de determinação da trajetória.
Não há trajetórias na mecânica Quântica.
Nessa análise da observação de um elétron, o fóton representa a ação do observador
sobre o objeto observado. O fato de o elétron ser visto implica a necessidade de que um
fóton seja emitido por ele, com as consequências descritas. O princípio da incerteza é,
assim, uma manifestação da impossibilidade de se ignorar a interação do observador e
sistema observado. É impossível, na descrição do mundo atômico, separar completamente o
observador do "resto da Natureza", uma vez que o distúrbio causado pela observação é
comparável aos próprios fenômenos que estão sendo observados.
É notável que essa atuação do observador em toda descrição da Natureza seja, não o
resultado de uma convicção filosófica, mas uma consequência imprevista de uma teoria
formulada para o estudo quantitativo de fenômenos em escala atômica. É isso que dá a essa
impossibilidade de isolamento da Natureza em relação ao observador uma força que os
muitos argumentos apresentados durante a disputa milenar entre as concepções, materialista
e idealista do Universo jamais puderam acumular.
Heisenberg descobriu esse fato, ao tentar lidar com as desafiadoras teorias da luz.
Segundo a teoria quântica de Niels Bohr, que Heisenberg preferia, a luz é emitida
descontinuamente pelos átomos, em "pacotes", quando os elétrons dão "o salto quântico".
De acordo com outros, como Erwin Schroedinger, a teoria quântica falha porque não
consegue explicar os casos nos quais a luz se comporta como uma onda.
O próprio Heisenberg ficou insatisfeito com a teoria de Bohr, já que ela se baseava
em uma ideia do átomo que, segundo ele, nunca poderia ser provada. Mas ele achava que a
ideia rival de Schrõdinger estava mais errada, e para provar isso, pôs-se a examinar mais
detalhadamente o que realmente podemos afirmar com segurança sobre os elétrons. No
decorrer do processo, investigou as medições comuns -- posição, velocidade, quantidade de
movimento, energia e tempo, que os físicos usavam ao propor suas teorias. Por volta de
1927, ele havia chegado a uma conclusão surpreendente: que tanto a teoria quântica como
sua rival, a teoria ondulatória, da forma como na época eram formuladas, estavam
carregadas de insuperáveis incertezas.
Heisenberg começou a pensar insistentemente sobre o próprio processo da
observação científica, que pode geralmente ser seguro quando se observa o comportamento
de objetos banais, mas fica sujeito a grandes dificuldades quando se trata de partículas
subatômicas. Seu ponto principal era esse: você não pode observar a posição de um elétron
exceto fazendo alguma coisa rebater nele - luz, por exemplo. Em outras palavras, você tem
196
que introduzir uma forma de radiação, a qual tem sua própria energia, e essa energia vai
perturbar o caminho do elétron em maior ou menor grau.
De fato, quanto mais precisamente você desejar localizar o elétron, mais terá que
perturbar sua velocidade (e, portanto, sua quantidade de movimento), porque você tem que
adicionar mais energia. Por outro lado, se você quer medir a quantidade de movimento do
elétron (expressa através de sua velocidade), você tem que minimizar a interferência da
radiação. Mas fazendo isso, você torna impossível localizar precisamente a posição do
elétron.
Resumindo, radiação de alta energia dará a você dados mais precisos sobre a
posição do elétron em um dado momento, enquanto que distrai a evidência de sua
velocidade inicial. Radiação de baixa energia dará a você dados mais precisos sobre a
rapidez com que ele se move em um dado tempo, enquanto que encobre os dados sobre sua
localização. E o que é ainda mais estranho, o próprio ato de observar a posição de um
elétron vai fazer com que ele "se comporte" mais como uma partícula, enquanto que o ato
de medir sua energia fará com que ele "se comporte" mais como uma onda.
O que o princípio da incerteza diz essencialmente é que não existe meio de medir
com precisão as propriedades mais elementares do comportamento subatômico. Ou melhor,
quanto mais precisamente mede-se uma propriedade, por exemplo, o movimento de um
elétron, menos precisamente pode-se conhecer outra, nesse caso, sua posição. Mais certeza
de uma, mais incerteza de outra.
Heisenberg veio então com uma pequena e interessante fórmula para expressar esses
fatos frustrantes, dizendo basicamente que, se você multiplicar a incerteza da posição pela
incerteza da quantidade de movimento, o produto não poderá ser menor que certo número
positivo chamado de "constante de Planck". Isto é, a incerteza nunca pode ser reduzida a
zero, e quanto melhor você medir uma quantidade mais incerta será a outra.
Não é que o nosso conhecimento sobre as partículas atômicas seja incerto porque
nossas técnicas de medição ainda não são suficientemente boas. O ponto é que técnica
alguma jamais poderá superar a incerteza fundamental do comportamento de grandezas
quânticas. Os elétrons podem, de fato, comportarem-se como pontos precisos de
velocidades precisas, mas, isso é impossível de se saber. É igualmente provável que não o
façam e, portanto, afirmações sobre ambos os efeitos são inúteis e sem sentido.
Em termos práticos, o que o princípio da incerteza sugere é que você não pode tratar
partículas quânticas como se fossem iguais aos objetos de nossa vida diária - objetos que
podemos apontar e dizer que os aspectos essenciais de uma partícula (posição, velocidade,
quantidade de movimento, energia) nunca podem ser imediatamente observados com
precisão, pois, o próprio ato da observação, inevitável e irremediavelmente, distorce pelo
menos um desses aspectos e somente podemos fazer medições e predições prováveis ou
estatísticas.
Considerações sobre o princípio da incerteza de Heisenberg em relação ao Modelo
proposto:
A Interpretação de transmissão das radiações eletromagnéticas está sendo
compreendida dentro da quantização de energia e, como está sendo apresentada neste
197
trabalho, essa quantização de energia, descrita por Max Planck, tem significa físico e
matemático. A interpretação da origem dessas radiações é que está incorreta, pois, Max
Planck seguiu a premissa já existente em que os elétrons são emissores de radiações
eletromagnéticas, interpretação considerada absoluta por toda comunidade física, inclusive
na atualidade.
Os elétrons, não são emissores de radiações eletromagnéticas, somente participam,
conforme explanado, neste estudo, na propagação das radiações eletromagnéticas, que são
produtos das interações entre elétrons e posítrons, em sua maioria proveniente dos núcleos
atômicos.
O “princípio de incerteza” descrito por Heisenberg necessita de uma interpretação
diferente, já que a interpretação da origem das radiações eletromagnéticas está incorreta.
A afirmação que, em uma análise mais detalhada, o valor da transferência de
momento é incontrolável é incoerente com os fatos reais, pois, sabendo-se a energia
cinética do raio que atinge o elétron, podemos prever o deslocamento deste elétron ou não,
dependendo dessa energia no impacto desta radiação, e mais, pode-se prever a direção deste
elétron e a quantidade de energia cinética que este elétron recebeu, ou para deslocar de seu
orbital ou apenas para ganhar energia cinética, pois, não se trata de uma quebra de simetria
de momento, já que sabemos de onde sai a energia cinética e para onde ela vai.
Agora, considerar que nossos meios de medição da velocidade e da localização do
elétron no orbital, ainda, são ineficazes, é correto, mas, este fato por si só, não é um
princípio, e sim uma consequência da falta de meios para esta medição (que será superado
com novas tecnologias).
O “princípio da incerteza”, que é predito como uma manifestação da
impossibilidade de se ignorar a interação, observador - sistema observado e que é
impossível, na descrição do mundo atômico, separar completamente o observador do "resto
da Natureza", uma vez que o distúrbio causado pela observação é comparável aos próprios
fenômenos que estão sendo observados, não é real, pois os fatos são baseados em
interpretações incorretas.
O nosso conhecimento sobre as partículas atômicas está incerto porque nossas
técnicas de medição, ainda não são suficientemente boas para superar o “princípio da
incerteza”, já que não é fundamental do comportamento de grandezas subatômicas esta
característica de incerteza. Os elétrons podem comportar-se como pontos precisos de
velocidade precisa, e por vezes receberem energia cinética das radiações eletromagnéticas,
que por vezes os destacam de seus orbitais (como nas interações de propagação das
radiações eletromagnéticas de altas frequências, como a radiação gama, raios-X e
ultravioleta), que por vezes não são destacados dos seus orbitais, não desviando as
radiações eletromagnéticas, permitindo que nas interações com os mesmos, se propaguem
em movimento retilíneo (como na propagação das radiações eletromagnéticas visíveis), ou
por vezes, não são destacados dos seus orbitais, mas desviando as próprias radiações
eletromagnéticas (como no caso das radiações eletromagnéticas abaixo do vermelho, do
espectro eletromagnético). Sendo que em todos estes processos, a energia cinética das
radiações eletromagnéticas, é em parte transferida aos elétrons participantes destas
interações.
Fazer relação da incerteza com a Constante de Planck foi uma saída para o
“princípio da incerteza”, pois era um número empírico que se encaixava extremamente bem
às interações atômicas, sem, contudo, ter uma explicação clássica e de certo modo era uma
grande incerteza, inclusive por Max Planck, pois para ele, quando acrescentou sua
198
constante, a princípio, a hipótese quântica fora apenas um artifício matemático, e não uma
descrição da emissão da radiação térmica na determinação das emissões do corpo negro. O
próprio Max Planck afirmou que foi “simplesmente um ato de desespero, depois de seis
anos lutando com o problema de equilíbrio entre radiação e matéria”.
O que não está correto é postular que tais incertezas fossem insuperáveis, uma vez
que, essas incertezas são originárias do Modelo Atômico construído a partir de erros
matemáticos e físicos, tanto pela Teoria Quântica quanto pela Teoria Quântica Ondulatória.
Tanto a Teoria Quântica quanto a Teoria Quântica Ondulatória são incorretas e não
incertas.
O Princípio da Incerteza descrito por Heisenberg será superado, simplesmente, pela
apresentação de um Modelo Atômico consistente com as determinações físicas e
matemáticas, como também, coerente com os resultados experimentais.
Como este “princípio da incerteza” pareceu ser real, começou-se a derivar dele
outros “princípios” que necessitavam que este princípio estivesse correto, sendo base deles
próprios, como é o caso do “princípio da complementaridade”.
A falta de entendimento do movimento ondulatório do elétron, do posítron, das
radiações eletromagnéticas, da dualidade estrutural das radiações eletromagnéticas, da
radiação eletromagnética ser matéria de baixíssima densidade (possui energia cinética que
produz seu movimento de giro, produzindo propagação de vibrações na energia escura),
contribuiu para a consolidação do Princípio de Incerteza.
Assim, fazer medições e predições somente prováveis ou estatísticas é perder a
oportunidade, de explicar e entender, o que ainda não foi explicado ou entendido dentro de
um Universo real, a nível atômico ou não.
Princípio da complementariedade e o Modelo proposto:
Pelo Princípio da Complementaridade da Escola de Copenhague há ambiguidade e
natureza dual da matéria e da energia.
Acreditar que no experimento da fenda, o comportamento é alterado pelo
observador é fazer uma leitura equivocada da realidade dos fatos, pois, não há consideração
da existência de matéria comum em movimento de rotação, tais quais os elétrons, os
posítrons e o conhecimento da realidade estrutural das radiações eletromagnéticas (matéria
incomum - substâncias magnéticas, positiva unida à negativa) que, também, se movimenta
em rotação, transmitindo ao espaço (energia escura) vibrações ondulares.
Esta não é uma questão de probabilidades e sim uma questão de explicação real de
um acontecimento físico com explicações clássicas.
Experimento da fenda dupla e a propagação do elétron pelo Modelo proposto:
199
Quando o experimento foi observado, não foi levado em consideração o espaço ser
formado pela energia escura que, o elétron ao girar (movimento de rotação – spin), provoca
no espaço (energia escura), propagação das vibrações ondulares.
O movimento de rotação do elétron (spin), horário ou anti- horário, ocorre dentro
da energia escura, assim quando as 02 fendas estavam abertas ocorria propagação dessas
vibrações dos elétrons nas duas fendas, produzindo a propagação das ondas (na energia
escura) e interferências de uma propagação com a outra com superposição das marcas no
anteparo, e quando uma era fechada, somente ocorria propagação na fenda aberta marcando
o anteparo somente no lado aberto, sem interferência das ondas, mas isto não significa que
o elétron deixou de girar e produzir ondas na energia escura, o experimento é que não foi
suficientemente eficaz para captar estas ondas vibratórias.
A interpretação probabilística e do papel do observador na Física Quântica que
descrevemos aqui é conhecida como interpretação de Copenhague, e seu principal
formulador e defensor foi o físico dinamarquês Niels Bohr. Essa é a interpretação aceita
pela grande maioria dos físicos hoje em dia, mas, sempre houve físicos que discordaram
dessa interpretação, entre eles Albert Einstein. Segundo este, “a crença em um mundo
exterior independente do observador é básico para toda a ciência natural”.
O experimento para a luz é o mesmo observado para o elétron, onde, pela falta de
uma explicação pela física clássica, foi interpretado como um evento em que o observador
altera o resultado e basilar para o princípio da complementariedade.
No entanto, se entendermos a estrutura do espaço (formado por energia escura) e a
transmissão por este tecido das vibrações da radiação ao girar, entenderemos que o evento
passa a ter uma explicação clássica.
Como as radiações, os elétrons e os posítrons são matérias em movimento giratório
no tecido espacial (energia escura), não é possível ocorrer o colapso da onda, como prediz a
teoria atual, pois, não se trata apenas de energia em movimento.
A dualidade onda/partícula dependente do observador é um equívoco provocado por
um experimento que não conseguiu reproduzir a realidade dos acontecimentos, pois, o
elétron e o posítron são partículas. A radiação eletromagnética é produto da união de
substâncias magnéticas, positiva com a negativa, provida de massa, que se movimenta em
rotação.
As substâncias magnéticas constituintes da radiação permanecem intactas, não
sendo absorvidas ou consumidas, destruídas, nem mesmo nas explosões em superestrelas,
como no caso da formação das supernovas.
A energia escura é o tecido por onde toda matéria se movimenta, bem como as
radiações eletromagnéticas, produzindo, neste tecido, propagação das ondulações
(vibrações) à medida que se movimentam.
Experimento da fenda dupla para as radiações eletromagnéticas e para os elétrons
e o Modelo proposto:
Neste experimento, em que, parece que a radiação eletromagnética, às vezes se
comporta como onda e às vezes como partícula, suscitando uma Teoria de Onda e uma
Teoria de Partícula, que dependeria do observador, deve ser acompanhada melhor e o
200
observador deve encontrar como resultado uma partícula que se movimenta girando no
interior do tecido espacial (energia escura), pois, estas são características não somente
observável nas radiações, mas também, no movimento dos elétrons e dos posítrons.
A Equação de onda de Erwin Schrõdinger:
A equação de Schrõdinger, deduzida em 1926 é uma equação usada em mecânica
ondulatória para a função de onda de uma partícula. Considera-se que esta equação
permitiu a criação de um modelo completo para o átomo.
Consiste numa equação diferencial, construída com base no modelo atômico de
Bohr, incorporando as ideias de Louis de Broglie, de Albert Einstein e de Max de Planck.
Atualmente considera-se que a equação de Schrõdinger constitui a base do
formalismo mais operativo da mecânica quântica e rege o comportamento de uma partícula
a nível atômico. Esta equação assenta num modelo atômico inteiramente baseado em ondas
estacionárias e constitui a base da física e química modernas.
A equação de Schrõdinger permitiria calcular a função de onda associada a uma
partícula que se move dentro de um campo de forças descrito por um potencial (que pode
depender da posição e do tempo). Se a energia potencial for conhecida, pode utilizar-se a
equação de Schrõdinger para se encontrar a função de onda. Como esta é uma equação
diferencial, a sua solução geral depende de constantes de integração, uma das condições
que vai permitir determinar o valor dessas constantes está relacionada com o significado
físico da função de onda, pois, a intensidade da função de onda representa a densidade de
probabilidade de se encontrar a partícula numa dada posição.
A resolução da equação de Schrõdinger conduziria a um conjunto de funções de
onda e a um conjunto de energias correspondentes aos estados do elétron permitidos nesse
átomo. Só são permitidas certas funções de onda como soluções da equação. As expressões
matemáticas das funções de onda permitiriam determinar a probabilidade de encontrar o
elétron na vizinhança de um ponto próximo do núcleo. No caso do elétron do átomo de
hidrogénio no estado fundamental, essa probabilidade só dependeria da distância ao núcleo.
A equação de Shrõdinger permitiria calcular a função de onda associada Ψ ( r , t ) a
uma partícula que se move dentro de um campo de forças descrito por um potencial V ( r , t )
(que pode depender da posição (r ) e do tempo (t ) ). A equação pode ser traduzida pela
seguinte expressão:
h2 2
∂Ψ (r , t )
∇ Ψ ( r , t ) + V ( r , t ) Ψ ( r , t ) = ih
2m
∂t
Onde:
h
h=
→ Constante de Planck reduzida;
2.π
∇ 2 → Laplaciano;
(m) → Massa da partícula;
201
Ψ ( r , t ) → Função de onda em relação ao raio da camada eletrônica e o tempo;
V ( r , t ) → Energia Potencial dependente do raio e do tempo.
No caso em que o potencial não depende do tempo, pode-se resolver a parte
temporal da equação dando lugar a outra (equação de Shrõdinger para estados
independentes do tempo), cujas soluções são orbitais estacionárias. É expressa pela
seguinte equação:
h2 2
∇ Ψ (r ) + V (r )Ψ (r ) = EΨ (r )
2m
Onde:
EΨ (r ) → Energia Cinética da onda dependente do raio e independente do tempo.
Críticas à equação de Schrõdinger:
Para o desenvolvimento consistente de qualquer equação, a premissa básica tem que
ser verdadeira, no entanto, conforme está sendo demonstrado neste estudo, com
determinações físicas e matemáticas, o modelo atômico construído segundo a Teoria de
Niels Bohr é incorreta e inconsistente com a realidade atômica e está sendo considerada
tanto nos desenvolvimentos das Teorias de Louis de Broglie quanto de Erwin Schrõdinger.
Além deste imenso problema, quanto à premissa inicial em relação à Teoria de
Niels Bohr, Erwin Schrõdinger, ainda utiliza a quantização (h) em relação ao elétron
orbital, como se essa Constante, que é uma medida específica de energia por giro das
radiações eletromagnéticas, tivesse relação intrínseca com outras partículas (elétrons), tal
qual, o fez, Louis de Broglie, na tentativa de dar um sentido físico para a Teoria de Bohr.
As energias cinéticas das radiações eletromagnéticas, emitidas nas várias séries
espectrais do hidrogênio, são decorrentes das energias cinéticas dos elétrons acelerados
com velocidades específicas em cada série. Esse fato faz com que a resolução da equação
de Schrõdinger não conduza a um conjunto de funções de onda e a um conjunto de energias
correspondentes aos estados do elétron permitidos nesse átomo, pois, estas energias não se
relacionam com o elétron orbital.
202
A determinação provável de se encontrar o elétron orbital na vizinhança de um
ponto próximo do núcleo, determinada pela equação de Schrõdinger, também perde o
sentido, já que a equação parte de pressupostos incorretos em relação às energias das
radiações eletromagnéticas emitidas e, ainda, que essas emissões sejam provenientes de
elétrons orbitais, em níveis diferentes de energia (camadas eletrônicas supostamente
permitidas).
A suposta revolução da equação de onda de Schrõdinger no contexto do suposto
Princípio da Incerteza de Heisenberg:
Não é aceitável considerar que a equação de Schrõdinger constitua a base do
formalismo mais operativo da mecânica quântica e rege o comportamento de uma partícula
a nível atômico, bem como não é aceitável considerar que essa equação seja básica em
relação à Física e à Química moderna, pois, foi desenvolvida sobre o solo infértil das
propostas baseadas em postulações que não têm consistência física e matemática.
Essas teorias apresentadas, a partir do suposto Princípio da Incerteza, demandam
muita perda de energia e tempo para tentar compreendê-las, pois, são inexplicáveis, a não
ser que, coloque-se de lado a realidade e sejam criados mecanismos imaginários que
possam sustentá-las.
Os eventos ocorrem inerentemente ao que se teoriza. O mais valorizado sempre foi
o resultado, não a explicação. O início do século XX marca a era das grandes descobertas
físicas, mas também, de muitas disparidades, entre o que é realidade dos experimentos e o
que é criação pessoal nessas interpretações.
A Revolução da Incerteza parece ter destronado o determinismo newtoniano,
conquistando o pensamento científico moderno. Mas, assim como a revolução de Newton
nomeou a matemática como regente do Universo, nos levando a um determinismo,
consistente, coerente e evolutivo, as incertezas de Heisenberg apoiadas na Teoria de Niels
Bohr e a Compreensão da mecânica ondulatória de Erwin Schrõdinger apoiada na
concepção de partícula/onda de Louis de Broglie (com a introdução do conceito correto de
relação entre energia cinética das radiações eletromagnéticas com a Constante de Planck,
indistintamente, para outras partículas), e muitas outras “colaborações”, estão nos levando a
um mundo subatômico de probabilidades infinitas, no entanto, absurdas.
O que o Princípio da Incerteza nos mostra não é que a realidade das partículas
subatômicas é volátil, mas que nossa capacidade de medir os fenômenos ocorridos nesta
realidade, ainda é insuficiente, porém, superável com novas tecnologias, desde que a
incerteza não seja tomada como princípio, mas sim, que a incerteza é proveniente da
incorreção das Teorias atuais.
Não se trata de incerteza, mas sim, de imprecisão produzida por incorreções das
Teorias Atômicas que se baseiam no Modelo Nuclear Padrão determinado a partir da
Teoria de Niels Bohr, porém sustentada, defendida e mantida, pela maioria absoluta da
comunidade científica, desde o início de sua postulação, até os dias atuais.
O problema não é de medição, é de entendimento do átomo de hidrogênio dentro de
um contexto real, porém com interpretações iniciais incorretas que levaram e, ainda, estão
203
levando a Teoria Atômica a peregrinar por estradas imaginárias, determinadas (ou não
determinadas) por expressões matemáticas, muito criativas, mas, simplesmente incorretas.
Construções filosóficas baseadas em erros teóricos:
A percepção de Erwin Schrõdinger por meio de seu experimento mental, chamado
Gato de Schrõdinger, no qual a aplicação direta dos enunciados da mecânica quântica e do
Princípio da Incerteza resultaria, em determinado momento, em um gato que ao mesmo
tempo está morto e vivo, esperando que a influência do observador defina seu estado,
considerando os equívocos apresentados neste estudo para essas conclusões, é
extremamente utópica, pois, nasce de concepções físicas e filosóficas interpretativas,
contudo, construídas sobre bases incorretas.
As características das substâncias magnéticas constituintes dos posítrons, elétrons
e radiações eletromagnéticas e o paradoxo da dualidade:
Nas radiações não ocorre dualidade onda/partícula, pois é uma partícula de baixa
densidade de matéria com energia cinética, ocupa espaço e propaga-se girando.
Quanto maior a frequência, menor o diâmetro da circunferência da radiação
(ocasionada pelo aumento da densidade, isto é, pela diminuição do volume das substâncias
constituintes da radiação).
Esta característica produz comprimento de ondas menores em radiações de maiores
frequências.
Tanto as radiações como os elétrons e os posítrons são partículas com movimento
de rotação que produzem ondas no tecido formado pela energia escura (o espaço formado
por matéria de baixíssima densidade) o que fora observado no experimento da fenda dupla
para as radiações e para os elétrons.
As radiações são substâncias magnéticas, negativa unida à positiva, que possuem
massa de densidade extremamente baixa, com movimento giratório.
Dualidade onda/partícula:
O elétron é formado por uma substância magnética negativa e o posítron é formado
por uma substância magnética positiva e estas substâncias magnéticas somente se
transformam em matéria, como a conhecemos, com a interação do neutrino na substância
negativa do elétron e com a interação do antineutrino na substância positiva do posítron.
A Teoria atual considera que o átomo seja formado por prótons e nêutrons, que são
formados por quarks, determinando a sucumbência da antimatéria em razão da supremacia
da matéria em relação a essa antimatéria, não considerando que, o que chamamos de
204
matéria, é na realidade, constituída de 50% de matéria e 50% de antimatéria, já que os
prótons e nêutrons são aglomerados de posítrons e elétrons.
Paul Adrien Maurice Dirac, já havia observado uma espécie de nuvem ao redor do
elétron e confirmou-se ser um neutrino junto a este elétron.
Também, é necessário entendermos que a radiação eletromagnética é formada pela
substância magnética positiva do posítron mais a substância magnética negativa do elétron,
sendo, portanto, uma estrutura dual e que não possuem o neutrino e o antineutrino
potencializando a massa dessas substâncias magnéticas em união.
Analisando as afirmações anteriores, que o neutrino age, por meio de algum
processo, potencializando a massa desta substância magnética negativa e que o
antineutrino, também produz esta potencialização de massa ao posítron, de maneira igual,
quais seriam as características destas substâncias magnéticas negativas e positivas?
Estas substâncias magnéticas não podem ser classificadas como energia, pois,
apesar de todas as interações, elas não são consumidas, não são absorvidas e não são
destruídas. Elas estão presentes nos elétrons, nos posítrons (na matéria e na antimatéria), na
radiação eletromagnética (união do elétron com o posítron, sem os potencializadores de
massa), na constituição da energia escura (própria radiação eletromagnética sem energia
cinética).
Não se pode classificá-las como matéria, como conhecemos, pois, é uma matéria
com baixíssima densidade, diferente, portanto, da matéria potencializada pela ação do
neutrino no elétron ou do antineutrino no posítron.
A radiação eletromagnética é matéria, diferente da matéria comum (núcleos,
elétrons e posítron), mas, não deixa de ser substância e por isto não é absorvível. Esta
matéria incomum não deixa de ser uma partícula que consegue chocar-se com um elétron,
por exemplo, e transferir energia cinética a este elétron.
Esta matéria movimenta-se girando à velocidade de 299.792.458 metros/segundo,
sem deslizamento. Possui energia cinética em cada giro, que é descrita pela Constante de
Planck (h) . Com o aumento da quantidade de giros por segundo ocorre progressivo
aumento de densidade da radiação pela diminuição do volume. Isto possibilita que as
radiações mantenham as mesmas velocidades com frequências diferentes e
consequentemente com energias cinéticas diferentes.
Nas suas interações as radiações eletromagnéticas perdem energia cinética
(passando pelo espectro das radiações até se transformar em energia escura).
A resposta para o paradoxo está na compreensão que é uma matéria de baixíssima
densidade, com volume alterável, dependendo da quantidade de energia cinética que
carrega, pois quanto mais energia, menor volume e maiores giros por segundo.
O Princípio da Complementaridade está baseado em um Modelo Atômico
estruturalmente incorreto, o que levou a interpretações equivocadas das interações
magnéticas e elétricas, bem como da estrutura das radiações eletromagnéticas.
O momento angular dos elétrons:
205
Afirmações da Teoria Quântica sobre momento angular dos elétrons e análises
baseadas no Modelo Atômico proposto:
1. "Em mecânica quântica, refere-se às possíveis orientações que partículas
subatômicas, como prótons, elétrons, nêutrons, alguns núcleos atômicos, etc.,
têm quando estão em um campo magnético. O Spin não possui uma
interpretação clássica, ou seja, é um fenômeno estritamente quântico.”
Isto não é verdade, pois, há uma explicação clássica se entendermos que o núcleo é
formado por nêutrons e prótons, que são aglomerados, formados por elétrons e posítrons e
que o nêutron possui a mesma quantidade de elétrons e posítrons, o que deixa esse nêutron
magneticamente neutralizado e que, o próton possui 01 posítron a mais que o número de
elétrons, o que o deixa esse próton magneticamente positivo, necessitando que na
eletrosfera 01 elétron o neutralize.
Ocorrem interações magnéticas entre o elétron da eletrosfera e o posítron a mais no
próton, que está contido pela força magnética nuclear (força de contato entre os elétrons e
os posítrons), produzindo o movimento de rotação ao redor do núcleo e o movimento de
spin deste elétron. A atração magnética provoca o giro do elétron no seu próprio eixo.
2. “Embora o termo tenha surgido considerando que os elétrons "giravam" em
torno de si mesmos, produzindo um campo magnético, da mesma forma que
uma volta de fio percorrido por uma corrente também produz um campo
magnético, esta descrição não é adequada para os nêutrons, que não possuem
carga elétrica. Assim, o termo spin é encarado como quarto número quântico,
necessário para definir uma partícula num sistema, como os níveis de energia
no átomo.”.
Esta afirmação em relação à produção de campo magnético pelo giro dos elétrons
está equivocada, pois, não é o giro do elétron que produz um campo magnético e sim a
atração magnética entre o posítron a mais do próton com o elétron que produz o seu
movimento de spin, não sendo uma característica intrínseca do elétron este movimento de
spin e sim uma interação magnética que, por vezes, faz com que o elétron, quando o
primeiro da camada K, assuma o spin horário ou anti-horário. Este movimento de rotação
(spin) produz o campo elétrico (mesma explicação para a volta de um fio percorrida por
uma corrente elétrica que produz campo magnético, e sim que, no movimento de elétrons
das últimas camadas do elemento químico do fio condutor), pois, ocorre um desequilíbrio
entre esses elétrons e o número de posítrons a mais nos prótons e também os elétrons
periféricos do metal envolvido pelo fio são direcionados para a corrente elétrica, tornando
este metal também um poderoso imã (magnetismo dos posítrons sem neutralização dos
elétrons).
Os elétrons em corrente elétrica não possuem seu magnetismo neutralizado e aí
surge o campo magnético, devido à característica estrutural magnética dos posítrons e
elétrons.
A citação, que a descrição não é adequada para nêutrons, que não possuem carga
elétrica, mostra, também, que os elétrons e os posítrons possuem atração magnética e que
tanto elétron quanto posítron em movimento de rotação produzem tanto eletricidade quanto
206
campo elétrico. Fato interessante, pois, como a antimatéria do elétron (o posítron) é positiva
(eletricamente), segundo a teoria atual, como é que em movimento ela produziria corrente
elétrica e campo elétrico?
3. “O termo spin em mecânica quântica liga-se ao vetor momento angular
intrínseco de uma partícula e às diferentes orientações (quânticas) deste no
espaço, embora o termo seja muitas vezes incorretamente atrelado ao momento
magnético intrínseco das partículas, por razões experimentais.”
Como comentado na explicação anterior o vetor momento angular do elétron não é
intrínseco de uma partícula e sim resultante de interações magnéticas entre posítrons a mais
nos prótons com os elétrons da eletrosfera e a partir do segundo elétron da eletrosfera além
da interação magnética também há interação dos campos elétricos destes elétrons com os
demais que preenchem os subníveis de energia, obedecendo ao princípio de exclusão de
Pauli, que é a explicação teórica para estes eventos.
Além destas interações magnéticas e elétricas na determinação do spin dos elétrons,
são determinantes também para a orientação espacial destes elétrons, pois, quando o
primeiro elétron tem movimento no eixo x, o outro além de ter spin contrário ao primeiro,
ainda terá um momento angular orbital no eixo y (perpendicular ao primeiro).
4. “Spin de partículas elementares: Partículas elementares, tais como os fótons,
elétrons e os quarks, são partículas que não podem ser divididas em partes
menores. Teorias e estudos experimentais têm mostrado que o spin, presente
nessas partículas, não pode ser explicado por postulações clássicas, onde
partículas menores tendem a orbitar em volta de um centro de massa."
Pelo Modelo Atômico formado, os elétrons possuem estrutura formada por uma
substância magnética negativa e o posítron por uma substância magnética positiva, como é
percebido no processo de "aniquilação" em que 01 posítron interage com 01 elétron,
produzindo uma radiação eletromagnética (união do elétron com o posítron sem os
potencializadores de massa – neutrino e antineutrino).
Quanto os Spins não poderem ser explicados por postulações clássicas é
consequência da falta de entendimento da real formação nuclear.
A estabilidade dos elétrons orbitais:
O posítron a mais do próton cria a necessidade de que um elétron gire em torno
deste núcleo para que o átomo fique magneticamente estabilizado, mas qual seria a causa
deste elétron não ir de encontro a este próton na tentativa de união magnética com este
posítron a mais deste próton?
207
As camadas eletrônicas são barreiras formadas pela energia escura que compete
com os núcleos e se aglutina mantendo uma força de resistência equilibrada em relação à
força de atração magnética entre o elétron da eletrosfera e o posítron a mais do próton
Na camada K, esta barreira é limítrofe em relação à força magnética de atração entre
o primeiro elétron e o posítron a mais do próton e este equilíbrio entre a força de resistência
e a força atrativa provoca no elétron uma força de contenção em seu loco de maneira que
para removê-lo, como no caso do impacto da radiação eletromagnética com este elétron
seja necessária uma radiação com velocidade capaz de produzir este deslocamento, o que
realmente ocorre no caso das radiações com maiores velocidades, como as radiações
ultravioletas, raios-X e gama.
O segundo elétron ocupa a camada K e esta mesma ação da energia escura mantém
também este elétron contido, porém, devido ao campo elétrico formado pelo movimento do
primeiro elétron provoca que o segundo elétron preencha a mesma camada com movimento
de spin contrário ao do primeiro elétron e ainda com o momento angular orbital ortogonal
ao anterior. Por exemplo, o momento angular orbital do primeiro elétron sendo no eixo x, o
momento orbital angular do segundo elétron será no eixo y e se o primeiro elétron no eixo x
possuir spin anti-horário o segundo no eixo y apresentará spin horário e vice versa.
No preenchimento da camada L, o primeiro elétron tem as forças de atração
magnética e gravitacional na direção do núcleo e como resistência as interações magnéticas
e elétricas dos elétrons da primeira camada somadas à da energia escura, se equilibrando
nesta camada com uma força de contenção menor que os elétrons da camada K. Este
processo se repete em todos os elétrons das demais camadas de maneira que a distância de
cada elétron com o núcleo seja determinada pelo equilíbrio entre a força de atração e a
força de resistência que é determinante na manutenção do elétron no seu loco específico. A
cada camada mais externa menor será esta força de contenção e este elétron será mais livre,
possibilitando, por exemplo, que estes elétrons se movimentem em corrente elétrica, pela
aplicação de uma diferença de potencial.
A energia escura é formada pelas substâncias magnéticas (positiva em união com a
negativa) sem energia cinética, possuindo massa, volume, agindo como uma substância
incomum (uma matéria de baixíssima densidade, sendo, portanto, muito elástica), que
permite ou não a movimentação da matéria dependendo de seu grau de aglutinação ao redor
do núcleo atômico. Esta energia escura (substância escura) comprime a matéria (normal) e,
também é comprimida pela matéria, mas, como essa energia escura tem baixíssima
densidade, ela é condensada ao redor da matéria.
Forças que atuam no elétron orbital do hidrogênio e suas consequências:
A força de resistência produzida pela aglutinação da energia escura ao redor do
elétron, a força de atração magnética, entre o elétron e o posítron a mais do próton, e a
força de atração gravitacional entre o elétron e o próton, têm como resultado a estabilidade
do elétron no seu orbital, bem como determina a velocidade de giro deste elétron e como o
elétron gira sem deslizamento pela energia escura, produz a velocidade do elétron ao redor
do núcleo (a rotação do elétron determina sua translação).
A resultante das forças que atuam no elétron determina sua energia cinética.
208
A força de resistência produzida pela energia escura aglutinada ao redor do próton
( FRESISTÊNCI A ) é igual à soma entre a força de atração magnética ( FATRAÇÃO .Mg ) e a força de
atração gravitacional ( FATRAÇÃO .G ) , mas, como a força de atração gravitacional entre o
elétron e o próton é extremamente pequena em relação à força de atração magnética, podese considerar que esta força de resistência é igual à força de atração magnética.
FRESISTÊNCI A ≅ FATRAÇÃO .Mg
A energia cinética do elétron orbital do hidrogênio, também é produzida pela soma
entre a força de atração magnética ( FATRAÇÃO .Mg ) e a força de atração gravitacional
209
( FATRAÇÃO .G ) , e pelos mesmos motivos descritos acima, pode-se considerar que a energia
cinética do elétron orbital do hidrogênio é produzida pela força magnética de atração entre
o posítron a mais do próton e o elétron:
E.c ≅ FATRAÇÃO . Mg
210
OS SABORES DOS NEUTRINOS
Energia cinética das radiações eletromagnéticas e dos neutrinos:
Não podemos considerar que os neutrinos, que apresentem maior energia cinética,
apresentem, também, maior massa, pois, suas energias cinéticas se relacionam com as suas
frequências, tais quais as radiações eletromagnéticas, já que, também, possuem velocidade
linear igual à velocidade da luz.
Um neutrino com a mesma massa, com tempo de giro menor e, portanto, com maior
frequência, apresentará a mesma velocidade linear que um neutrino com velocidade de giro
menor e, portanto, com menor frequência, porém, as energias cinéticas serão diferentes, não
havendo correlação com massas diferentes. Como as radiações eletromagnéticas, os
neutrinos, também, apresentam massa constante, apesar de energias cinéticas diferentes.
O raciocínio de que energias cinéticas diferentes produzidas por um corpo com a
mesma velocidade linear, seria diretamente proporcional à suas massas e, em consequência,
massas diferentes, não pode ser utilizado para as radiações eletromagnéticas e para os
neutrinos.
A densidade de massa, tanto das radiações eletromagnéticas como dos neutrinos é
extremamente baixa. Maior energia cinética ou menor energia cinética produzirá alterações
nos seus volumes, com manutenção das suas massas. Essa alteração de volume determinará
alterações no tempo de giro e, portanto, na frequência, com manutenção da mesma
velocidade linear.
Como as radiações eletromagnéticas, um neutrino com volume maior (comprimento
de onda maior) e velocidade de giro constante, levará um tempo maior para completar um
giro completo e, em consequência, a frequência será menor.
Uma radiação ou um neutrino com volume menor e velocidade de giro constante,
levará um tempo menor para completar este giro e, em consequência, a frequência será
maior.
A velocidade de giro é constante e igual à velocidade linear, porque, tanto as
radiações eletromagnéticas quanto os neutrinos, se propagam girando sem deslizamento
(movimento de spin sem deslizamento pela energia escura).
Energias cinéticas oscilantes dos neutrinos:
Tais quais as radiações eletromagnéticas, os neutrinos possuem velocidade
constante, massa e propagam-se girando. Possuem, também, frequências determinadas, que
devem ser consideradas na mensuração das energias cinéticas.
Nas radiações eletromagnéticas, para se encontrar a energia cinética, multiplica-se a
energia cinética por giro (produzida pela massa da radiação, multiplicada pela sua
velocidade ao quadrado dividida por dois), que é representada pela Constante de Planck,
pela frequência da radiação, o que também, deve ser considerado para os neutrinos.
211
Relações entre as energias cinéticas das radiações e dos neutrinos, com uma
constante, que representa a energia cinética no giro, multiplicada pela frequência (ou
dividida pelo tempo de giro):
Energia cinética das radiações e neutrinos:
Ec(radiações) = f × h →
Ec (neutrinos) = f × Ec / giro →
h=
mf × c 2
2
( E.c / giro) =
mn × c 2
2
Onde:
mf → Massa das radiações eletromagnéticas;
mn → Massa dos neutrinos.
Desta forma, o entendimento atual em que os neutrinos possuem massas diferentes
não está correto, pois é baseado apenas nas suas energias cinéticas, sem levar em
consideração sua estrutura física e seu movimento de spin. Desta forma, atualmente, não há
uma explicação plausível fisicamente para a mudança dos sabores (suposta mudança de
massa) dos neutrinos solares que chegam a Terra.
Mudanças dos sabores dos Neutrinos Solares:
Tais quais as radiações eletromagnéticas, os neutrinos perdem energia cinética nas
suas interações com a energia escura e com a matéria comum. Este fato produz neutrinos
com menor energia, por exemplo, quando são feitas medidas dos neutrinos que chegam à
Terra, provenientes do sol.
Medidas que comprovam as diferenças de sabores dos neutrinos solares:
1. Quando são medidos ao meio dia, apresentam mais neutrinos com maior
energia cinética e menos com menor energia cinética, pois, alguns deles
interagem com matérias da atmosfera e perdem energia cinética.
2. Quando são medidos ao por do sol, percorrem a distância que os neutrinos
medidos ao meio dia percorreram na atmosfera, mais a distância do raio da
terra e, portanto, mais quantidades de neutrinos perderão energia. A medida
212
apresentará mais neutrinos com menos energia cinética que os medidos ao
meio dia.
3. Quando são medidos após atravessarem a terra (medidos a noite), a
proporção medida de neutrinos que perdem energia cinética, será bem maior
que a proporção dos neutrinos medidos ao por do sol.
Dentro do entendimento atual, a perda de energia cinética tem relação com a perda
de matéria, ou seja, a mudança de sabor (mudança de massa dos neutrinos solares na
propagação), mas, como mostrado, não ocorrem mudanças de sabores, apenas perdas de
energia cinética e, em consequência, diminuição de suas frequências, de maneira
semelhante às interações das radiações eletromagnéticas com a matéria comum e com a
energia escura.
Como, explanado, o comportamento estrutural dos neutrinos é igual ao das
radiações eletromagnéticas, onde, o que determina a energia cinética não é somente a
massa, mas a frequência multiplicada pela energia cinética de um giro (onde a massa e a
velocidade determinam esta energia por giro) e como possuem a velocidade igual à
velocidade da luz, independentemente de possuírem, mais ou menos energia, também,
alteram o volume, dependendo desta energia, tal qual explicado para as radiações
eletromagnéticas.
Será mostrado, no estudo do desvio para o vermelho, que as radiações
eletromagnéticas perdem energia cinética para a energia escura, fato que, também, ocorre
com os neutrinos.
Também será demonstrado que a perda de energia cinética pela energia escura
depende da frequência, pois, quanto maiores tais frequências, maiores as perdas de energia
por unidade de tempo, e como provavelmente, os neutrinos apresentem frequências muito
altas, tais perdas no decurso de tempo devem ser, também, representativas.
Relações entre as Energias cinéticas e as dimensões dos elétrons:
Neste estudo foi verificado que o comprimento de onda do elétron é diretamente
proporcional ao aumento da energia cinética, fato inverso ao que ocorre com as radiações
eletromagnéticas.
Na tentativa de explicação para a ocorrência deste fato, precisamos ter em mente,
que um neutrino gira à velocidade da luz ao redor do elétron, com energia cinética bastante
alta (muita frequência) e quanto maior o comprimento da circunferência do elétron, mais
tempo o neutrino levará para circundá-lo. Este fato produz menos giros do neutrino ao
redor do elétron por segundo (número de translações por segundo, do neutrino em volta do
elétron).
Translações dos neutrinos em volta dos elétrons:
213
A Quantidade de translações, por segundo, do neutrino em volta do elétron, depende
da velocidade do neutrino ( c → velocidade da luz) e do comprimento da circunferência
deste elétron ( λe → comprimento de onda do elétron). Como o raio do elétron tem relação
direta com sua velocidade, pois, quanto maior, maior o comprimento do raio e, em
consequência, maior o comprimento de onda do elétron, então, para cada velocidade
específica do elétron (Ve) , o neutrino que o circunda (em translação) terá um número
específico de voltas ao redor deste elétron por segundo. Este número de voltas seria,
portanto, o número de translações do neutrino por segundo ao redor do elétron n(TL / s ) e
pode ser determinado segundo a seguinte equação:
Número de translações do neutrino ao redor do elétron por segundo n(TL / s ) :
n(TL / s ) =
c
λe
O aumento da energia cinética do elétron produz o aumento das dimensões deste
elétron, pois, conforme estudado na determinação da Constante de Coulomb, os elétrons
possuem a frequência constante e comprimento de onda diretamente proporcional à sua
energia cinética.
Considerando um elétron com comprimento de onda do elétron da Série de Balmer
que possui, conforme demonstrado neste estudo, o comprimento de onda medindo
λe( Balmer ) = 1,354576622939... × 10 −14 m e como a velocidade do neutrino é
299.972458.m / s , então, este neutrino em um segundo daria o dobro de giros ao redor
deste elétron do que daria ao redor do elétron da Série de Lyman, que possui o dobro do
comprimento de onda (λe(lyman) = 2,709153245879... × 10 −14 m) .
Translações por segundo do neutrino no elétron (da Série de Balmer):
n(TL / s ) =
c
λe( Bal )
n(TL / s ) =
299.972.458
1,354576622939... × 10 −14
n(TL / s ) = 2,2145108140... × 10 22 voltas / s
Translações por segundo do neutrino ao redor do elétron (da Série de Lyman):
214
n(TL / s ) =
c
λe( Ly )
n(TL / s ) =
299.972.458
2,709153245879... × 10 −14
n(TL / s ) = 1,1072554070401... × 10 22 voltas / s
Determinações do número de translações do neutrino ao redor do elétron por
segundo n(TL / s) e do tempo de uma translação do neutrino ao redor do elétron t (TL ) :
A translação por segundo do neutrino n(TL / s) é inversamente proporcional aos
comprimentos de ondas dos elétrons. Como foi determinado que a frequência do elétron,
por segundo, é o quadrado da constante de Coulomb, pode-se determinar o número de
translações do neutrino ao redor dos elétrons, por segundo, utilizando essas relações:
Como o comprimento de ondas é:
λe =
Ve
K2
Então o número de translações do neutrino ao redor do elétron por segundo
n(TL / s) é:
n(TL / s ) =
c
λe
⇔
n(TL / s ) =
K2 ×c
Ve
O tempo em que o neutrino completa uma translação ao redor do elétron t (TL ) é o
inverso do número de translações do neutrino ao redor do elétron por segundo n(TL / s ) .
t (TL ) =
1
n(TL / s )
Por meio destas definições pode-se construir o seguinte quadro:
215
Ve
(m / s)
λe
fe
(htz / s )
(m)
n(TL / s ) =
K 2c
Ve
t (TL ) =
1
n(TL / s )
1.094.173
1,35457662...x10 −14
2,2145...x10 22
4,5156...x10 −23
2.188,347
2,70915324...x10 −14
1,1072...x10 22
9,0313...x10 −23
4.376.684
5,41830649...x10 −14
5,5362...x10 21
1,8062...x10 −22
8.753.388
1,08366129...x10 −13
2,7681...x10 21
3,6125...x10 −22
17.506.777
2,16732259...x10 −13
1,3840...x10 21
7,2250...x10 −22
35.013.554
4,33464351...x10 −13
6,9203...x10 20
1,4450...x10 −21
70.027.109
8,66929038...x10 −13
3,4601...x10 20
2,8900...x10 −21
140.054.219
280.108.438
1,73385808...x10 −12
1,7300...x10 20
5,7800...x10 −21
3,46771615...x10 −12
8,6504...x1019
1,1560...x10 −21
299.972.458
Ve (lim)
−12
8,0776...x1019
n(TL / s) (lim)
→ K2
1,2379...x10 −20
t (TL ) (lim)
→ (εο × 4π ) 2
3,71362947...x10
λe (lim)
K
2
Interpretação sobre as relações entre o neutrino e o elétron, conforme apresentado
no quadro acima:
Percebe-se que devido o neutrino possuir a velocidade da luz e o elétron ao
aumentar sua energia cinética (aumento de velocidade), aumenta o raio e, em consequência
o comprimento onda, à medida que este elétron está maior, ocorrerá menos voltas do
neutrino ao redor desse elétron em um segundo (Translações por segundo). Este processo é
simultâneo, pois, cada vez que a velocidade do elétron dobra, dobra o seu comprimento de
onda e reduz-se à metade o número de translações do neutrino ao redor desse elétron por
segundo.
Do quadro acima, também, verifica-se que ao chegar próximo à velocidade da luz,
que é limítrofe para a velocidade qualquer partícula, o comprimento de onda do elétron
tende a 3,71362947...x10 −12 metros, bem como, o tempo para o neutrino percorrer o espaço
relativo a esta medida, tende a ser o mesmo tempo em que o elétron completa um giro sobre
seu eixo. Este tempo de giro do elétron é a Constante elétrica, multiplicada por 4.π , ao
quadrado (εο × 4π ) 2 .
O inverso deste tempo de giro (εο × 4π ) 2 , representa a frequência deste elétron e,
também, quantas vezes o neutrino irá percorrer o espaço referente ao comprimento de onda
do elétron em um segundo quando o elétron tender a ter a velocidade da luz.
216
A frequência do elétron por segundo, conforme demonstrado neste trabalho, é
constante para o elétron, em qualquer velocidade e igual à Constante de Coulomb ao
quadrado ( K 2 ) .
O neutrino tende a acompanhar o giro do elétron quando a velocidade do elétron
tende à velocidade da luz.
À medida que o elétron gira próximo à velocidade da luz, o neutrino gira, também,
à mesma velocidade e, assim, quando o elétron completa um giro, o neutrino percorreu a
mesma distância do comprimento de onda do elétron, que tende a
3,7136294773...x10 −12 metros.
Da equação que determina o número de translações do neutrino ao redor do
elétron:
n(TL / s) =
K 2c
Ve
→
n(TL / s) =
c
(εο × 4π ) 2 × Ve
Quando a velocidade do elétron tende à velocidade da luz:
Ve → c
O tempo de cada translação tende ao tempo de um giro do elétron:
n(TL / s) =
1
(εο × 4π ) 2
t (TL ) →
1
n(TL / s)
t (TL ) → (εο × 4π ) 2
O número de translações por segundo tende à Constante de Coulomb ao quadrado
(tende à frequência do elétron).
n(TL / s) → K 2
217
DESINTEGRAÇÕES NUCLEARES EM NÚCLEOS INSTÁVEIS SOB A ÓTICA
DO MODELO PROPOSTO
Representação de alguns processos de desintegração nuclear:
Essas desintegrações ocorrem para adequar o número de elétrons e posítrons dos
nêutrons e dos prótons, ocorrendo uma pequena diminuição da massa nuclear estabilizando
a razão massa nuclear (volume) e força de união nuclear.
O número de elétrons e posítrons, dos prótons e nêutrons, são dependes do elemento
químico, pois, quanto mais alto o número atômico, menor a quantidade de elétrons e
posítrons, na formação dos nêutrons e prótons, devido aos processos de aniquilação (defeito
de massa, que é de aproximadamente 0,71%).
Na produção de radiação gama ( y ) não ocorre mudança de elemento químico nem
de massa atômica, mas é certo que houve a perda da condição de matéria (perda muito
pequena de massa), ocorrendo emissão de radiação e a emissão de neutrinos e
antineutrinos, no processo de aniquilação, reduzindo o número de posítrons e elétrons.
Na desintegração Beta(−) há transformação de um nêutron em um próton,
ocorrendo a mudança do número atômico, e com isto, de elemento químico.
218
Na desintegração Beta (+) há a transformação de um próton em um nêutron
ocorrendo uma mudança de elemento químico, para um elemento químico de número
atômico menor.
A cada formação de um novo próton ocorre o aumento de mais 01 elétron na
eletrosfera nuclear, para ocorrer neutralização magnética do átomo e na mudança de próton
em nêutron, ocorre diminuição de 01 elétron da eletrosfera, também para ocorrer a
neutralização do átomo magneticamente.
Na desintegração Beta(+) , do próton sai o posítron e na desintegração Beta (−) , do
nêutron sai o elétron e que o posítron sai com o neutrino (que dá o campo de massa ao
elétron) e o elétron sai com o antineutrino (que dá o campo de massa ao posítron),
conforme a esquematização dos processos de desintegração nuclear.
O próton e o nêutron não são estáticos em suas formações, podendo mudar hora em
um, hora em outro, de modo que, a estrutura por ser constituída de posítrons e elétrons
facilita bastante a modelação estrutural no interior de núcleos instáveis, para equilibrar a
relação força de união entre elétrons e posítrons e o volume nuclear.
Para ocorrer tais eventos, o núcleo atômico está em estado de excitação, provocado
por uma elevada massa nuclear (com elevado volume nuclear) com a diminuição da força
de união entre posítrons e elétrons ou provocado por excesso de energia cinética absorvida
pelo núcleo (que pode ocorrer pelo aquecimento deste núcleo ou pela acumulação de ondas
sonoras, como no caso do ultrassom, no fenômeno da sonoluminescência) e como
consequência a perda da condição de matéria (processo de aniquilação), para a
estabilização nuclear.
A quantidade da perda de matéria, por emissões de radiação, para estabilização das
forças nucleares, por vezes, necessita de processos de aniquilação de vários elétrons e
posítrons ou a saída destes elétrons ou posítrons juntamente com os neutrinos e
antineutrinos, após processos de “aniquilações” anteriores nos núcleos atômicos.
Na representação esquemática, apresentada acima, foram eliminados do núcleo, por
tais processos, 02 elétrons e 02 posítrons, mas pode ocorrer a eliminação de vários elétrons
e posítrons e diminuição da massa nuclear e, em consequência, de volume nuclear,
estabilizando esse volume com a força magnética de união nuclear.
Processo Urca de emissão de neutrinos:
O Processo Urca de emissão de neutrinos descrito por Mário Shenberg e George
Gamow, ocorre quando um núcleo captura um elétron da camada K, ou da camada L. para
logo depois sofrer uma desintegração Beta(−) . Nesta captura como ocorre processo de
"aniquilação" de um posítron com um elétron no núcleo, há a liberação de radiação gama,
mas os cientistas que apresentaram o processo de captura do elétron e seus resultados
acreditavam que o processo ocorria em um Modelo Atômico com prótons e nêutrons
formados por quarks e não por elétrons e posítrons, que torna a explicação do processo
Urca de emissão de neutrinos bastante simples e de fácil demonstração.
219
Captura de elétron:
Nesse processo, um elemento químico captura um elétron emitindo um neutrino e
depois elimina um elétron e um antineutrino, então, fica claro que, quando o elétron é
capturado, ele interage com um posítron do próton, transformando este próton em um
nêutron, pela aniquilação do posítron a mais. Depois este elemento emite um elétron deste
novo nêutron (transformando-se em próton), voltando a ser o elemento químico antes da
captura, mais um antineutrino (que é resultante do posítron do próton, aniquilado).
Para ocorrer este processo de captura, as forças magnéticas de atração entre o
elétron capturado e o posítron a mais do próton, tem que ser uma força que ultrapasse a
força de resistência da camada eletrônica, isto significa dizer que, esta força tem que ser
maior que a resistência da energia escura aglutinada ao redor deste núcleo (essa resistência
impede que elétrons sejam capturados pelas forças magnéticas de atração, na tentativa de
encontrarem com os posítrons a mais dos prótons).
O motivo desta captura provavelmente é provocado pela impulsão do eletrofóton na
interação de radiação de altas energias com os elétrons das primeiras camadas, o que leva
esse elétron vencer a força de resistência da energia escura aglutinada circundante (camada
220
eletrônica) levando o elétron a ser “capturado” pelo próton nuclear. O posítron a mais do
próton está contido no interior desse próton e este elétron capturado choca-se com um
posítron superficial do próton. Este próton emitirá 01 neutrino (produto do elétron
aniquilado) e também emitirá 01 elétron com 01 antineutrino (produto do posítron
aniquilado). Neste evento o núcleo perde 01 elétron emitido e 01 posítron (aniquilado
juntamente com o elétron capturado).
Emissões deste evento:
Neste processo de aniquilação será emitida uma radiação eletromagnética (radiação
gama), 01 neutrino do elétron, 01 antineutrino do posítron e 01 elétron do núcleo (radiação
Beta − ), sendo que o elemento químico, muda para outro, com um próton a menos e mais
um nêutron e depois volta a ser o mesmo elemento químico com 01 elétron e 01 posítron a
menos no seu núcleo.
Representação do evento de captura do elétron:
Onde:
e − + ( Z , A) ⇒ ( Z − 1, A) + Neutrino.
Seguida de um decaimento beta (-)
( Z − 1, A) ⇒
( Z , A) + e − + Antineutrino.
Deste processo de captura do elétron, descrito por Mário Shenberg e George
Gamow, tem-se como produtos:
1. Um neutrino: resultante do elétron capturado que foi aniquilado;
2. Um antineutrino: resultante do posítron do próton, que foi aniquilado com o
elétron capturado, se transformando em um nêutron e o elemento químico passa
a ter o número atômico diminuído em 01 próton ( Z − 1) ;
3. Um elétron: o elétron é emitido pelo nêutron, se transformando em um próton,
deixando o elemento químico com o número atômico (Z ) , anterior;
4. Uma radiação: produto da aniquilação entre o elétron capturado e o posítron do
próton.
Produção de raios-X
eletromagnéticas por elétrons:
pela
teoria
baseada
em
emissão
de
radiações
O termo Bremsstrahlung significa frenagem de elétrons e emissões de radiações
eletromagnéticas em processos de aceleração de elétrons, em catodos metálicos – Teoria
atual para o funcionamento dos aparelhos de raios-X.
221
Os elétrons interagem com o campo magnético de núcleos de massa atômica
elevada ou com a eletrosfera, reduzem a energia cinética, mudam de direção e emitem a
diferença de energia sob a forma de ondas, chamadas de frenamento ou bremsstrahlung,
sendo contínuo seu espectro de energia. Juntamente com este bremsstrahlung são emitidos
raios -X característicos referentes ao material a qual a radiação está interagindo.
Produção de raios-X baseada no Modelo proposto:
Não ocorre o processo de frenagem (bremsstrahlung) dos elétrons. Esses elétrons
colidem com posítrons externos dos prótons ocorrendo aniquilações desses elétrons com
esses posítrons, resultando na formação da radiação x, a radiação tem frequência
determinada pela energia cinética do impacto dos elétrons em posítrons externos dos
núcleos atômicos.
222
FUSÕES NUCLEARES SOB A ÓTICA DO MODELO PROPOSTO
Fusões Nucleares na cadeia PP-I solar (Cadeia próton-próton na fusão nuclear
solar):
Quando se unem 04 átomos de hidrogênio, na cadeia PP-I solar, no processo de
fusão nuclear provocado pela força de gravidade, resultante da compressão da energia
escura, para a formação de 01 átomo de hélio-4, ocorre uma perda de 0,71% de matéria, ou
seja, o átomo de hélio-4 possui menos massa que os 04 hidrogênios.
Esta massa perdeu a condição de matéria normal no processo de aniquilação
ocorrendo o aumento da força magnética de união nuclear e, consequentemente, manteve a
coesão dos componentes nucleares.
Como o modelo propõe o próton do hidrogênio possui 917 elétrons + 918 posítrons,
totalizando 1835 partículas e os hidrogênios, então, tenham quatro x 1835 partículas, ou
seja, 7.340 partículas.
O defeito de massa do elemento químico hélio-4, seria 0,71% de 7.340 partículas,
ou seja, 52 partículas. Isto quer dizer que 52 partículas (26 elétrons + 26 posítrons)
produziram radiações nos processos de aniquilação.
Quando um elétron interage com um posítron no núcleo ocorre emissão de um raio
de radiação gama (uma substância magnética negativa unida a uma substância magnética positiva,
com energia cinética), de um neutrino mais um antineutrino.
A energia térmica do sol é consequência da transformação de parte da energia
cinética das emissões, nos processos de reflexão das radiações que transferem energia
cinética aos núcleos que refletem tais radiações.
A liberação de massa (perda de matéria – elétrons e posítrons) total da Cadeia PP-I
(para a fusão de 04 núcleos de hidrogênio em 01 hélio – 4) é de 52 partículas (26 elétrons e
26 posítrons).
Sono fusão produzida em sonoluminescência:
A sonoluminescência é o fenômeno em que energia sonora é convertida em luz.
Para produzir sonoluminescência coerente, uma única bolha de ar deve estar
suspensa na água e ser bombardeada por ondas acústicas. Um aparelho utilizado para
verificar o fenômeno de sonoluminescência consiste basicamente de um recipiente de vidro
(cilíndrico ou esférico) e um circuito de alimentação. A bolha formada dentro do recipiente
receberá vibrações mecânicas geradas por um ultrassom.
O uso de um recipiente de vidro pode fazer com que este valor da frequência seja
aumentado em até 10% . Um amplificador será utilizado para gerar um som de
110 decibéis, altura comparável a de um avião a jato. Frequência esta que fica acima da
faixa audível pelo ser humano.
223
Inicialmente o raio da bolha é de 05 micra. À medida que a onda de som diminui e
aumenta a frequência, a bolha aumenta de tamanho, chegando a 50 micra. Isto é
aproximadamente 1000 vezes maior que a bolha inicial. Não há a entrada de outras
moléculas de gás no seu interior apesar dessa expansão.
Após a expansão ocorre um rápido colapso (uma implosão) da bolha, onde o raio da
bolha rapidamente diminui de 50 micra para, cerca de, 0,5 micra, isto é, um volume um
milhão de vezes menor.
Sua interpretação já causou muita polêmica entre os cientistas e até hoje não se
chegou a um consenso.
Eventos deste fenômeno físico:
1. Aplicação do ultrassom na bolha de raio de 05 micra;
2. Expansão do raio da bolha para 50 micra;
3. Implosão da bolha, ficando com um raio entre 0,1 a 1 mícron;
4. Liberação de luminosidade;
5. Aquecimento da bolha a temperaturas solares, entre 10.000 a 1.000.000 de
graus Centígrados.
Teorias que tentam explicar o fenômeno físico:
O Modelo Atômico incorreto e a não inclusão da energia escura no modelo levou a
várias interpretações do fenômeno, apresentadas a seguir:
1. Quando a bolha colapsa, ondas de choque esféricas são criadas. A temperatura,
de aproximadamente 1.000.000º C., e pressão resultante, maiores que milhares
de vezes a pressão atmosférica, fazem com que com o gás no interior da bolha
se transforme em um plasma, que emite luz. Esta teoria é proposta por um
grupo de pesquisa da Universidade da Califórnia (UCLA) liderado por Seth J.
Putterman.
2. As ondas de choque, formadas com o colapso da bolha, induzem colisões entre
as moléculas neutras do gás contido em seu interior, produzindo luz e
atingindo temperaturas entre 10.000º C e 20.000ºC. Esta teoria é sugerida por
Lothar Frommhold da Universidade do Texas e Anthony Atchley da Naval
Postgraduate School.
3. Ao invés de ondas de choque, as oscilações da bolha injetam pequenos jatos de
líquidos eletricamente carregados em seu interior, produzindo luz. Esta teoria é
sugerida por Theirry Lepoint e sua equipe do Instituto Meurice em Bruxelas,
Bélgica.
4. A alta pressão dentro da bolha faz com que a água ao seu redor congele, e a luz
é produzida quando o gelo se quebra. Esta teoria foi proposta por Robert
Hichling da Universidade do Mississipi.
224
5. A teoria quântica de campos prevê (efeito Unruh) a conversão de “fótons
virtuais, no vácuo, em fótons reais (que apresentam uma distribuição de
energias de um corpo negro) quando um espelho é acelerado no vácuo”. A
diferença no índice de refração entre a água e a superfície da bolha age como
um espelho, convertendo fótons virtuais em fótons reais, quando se move
devido à contração e expansão da bolha. Esta teoria é proposta por Claudia
Eberlein da Universidade de Illinois em Urbana-Champaing e da Universidade
de Cambridge.
Interpretação do fenômeno baseada no Modelo Atômico proposto:
O Modelo Atômico Padrão é uma determinação incompleta e errônea da estrutura
atômica. Serão analisados os eventos desse experimento, baseado em um Modelo Atômico
em que apresenta um núcleo composto por elétrons e posítrons unidos pela força de atração
distribuída vetorialmente entre eles (força de união), e que, o que não for matéria (o núcleo,
os elétrons da eletrosfera), é energia escura (substâncias magnéticas de baixíssima
densidade de massa, sem energia cinética).
O elétron é constituído por uma substância magnética negativa com potencialização
de massa produzida pela ação do neutrino e o posítron é constituído por uma substância
magnética positiva com potencialização de massa produzida pela ação do antineutrino.
A energia escura é a estrutura das camadas eletrônicas (o espaço onde não está a
matéria). A estrutura eletromagnética espacial é um tecido que é o resultado final das
radiações eletromagnéticas após perderem a sua energia cinética.
Tanto o ultrassom como o aquecimento provoca nas substâncias magnéticas, tanto
dos elétrons e posítrons quanto da energia escura, um aumento volumétrico diretamente
proporcional ao aumento da temperatura bem como o aumento da frequência do ultrassom.
Esse aumento volumétrico faz com que a bolha passe de um diâmetro de 05 micra
para 50 micra. Assim ocorre expansão da bolha pela expansão de todas as estruturas
envolvidas:
1. Elétrons e posítrons constituintes do núcleo;
2. Elétrons da eletrosfera; e,
3. Camadas eletrônicas (a energia escura presente nos espaços, onde, não é
preenchido por elétrons da eletrosfera e núcleos atômicos).
Como acontece no aquecimento do corpo negro, na bolha, o ultrassom provoca a
expansão das substâncias magnéticas com crescimento volumétrico e logo depois ocorre o
colapso da bolha (diminuição drástica da bolha) por desbalanceamento da pressão externa
em relação à interna.
Esta expansão dos núcleos presentes na bolha tem como consequência a diminuição
da força de união (quanto mais volume menor a força de união).
Quando a pressão externa passa a ser muito maior que a interna, por causa desta
expansão, ocorre uma imediata e imensa compressão sobre os núcleos que estão com baixa
força de união (Colapso da bolha) e estes fatos associados produzem como resultado fusões
225
no interior da bolha. Em tais fusões é liberada muita energia por processos de aniquilação.
Essas emissões são produzidas por aniquilações (vários elétrons e posítrons constituintes
dos núcleos conseguem vencer a barreira da força de união). Ocorrendo emissões de
radiações de alta energia e superaquecimento da bolha.
As fusões além de liberar energia em forma de radiações, mantendo o aquecimento,
ainda influência, também, em uma maior diminuição da bolha, pois quando é formado
outro núcleo (deutério, por exemplo) com mais massa nuclear, resultante da fusão, este
núcleo fusionado apresenta uma dimensão bem próxima do átomo de hidrogênio, pois, o
volume de um átomo se relaciona quase que exclusivamente com a sua eletrosfera e assim
o volume de um átomo fusionado se apresentará bem próxima ao volume do átomo
original, pois, mesmo o núcleo tendo um volume duplicado, como no caso do deutério, a
eletrosfera terá volume semelhante.
226
FUSÃO NUCLEAR A FRIO SOB A ÓTICA DO MODELO ATÔMICO
PROPOSTO
Considerações sobre a formação de novos elementos em alguns processos de fusão
a frio:
Formação de deutério e trítio a partir de hidrogênios:
A formação de um ambiente nuclear é essencial para a ativação da fusão em baixa
energia.
Processos de eletrólise utilizando-se a água e o catodo formado por algum metal
(paládio, por exemplo), são produzidos isótopos do hidrogênio.
Para ocorrer formação do deutério é necessária a ocorrência de algum evento em
que a barreira de Coulomb deixe de ser repulsiva e os núcleos fusionem-se produzindo um
próton unido a um nêutron (deutério) ou unido a mais dois nêutrons (trítio).
Ambiente Nuclear Ativo (A.N.A.) em processos de eletrólise:
Na estrutura superficial do elemento constitutivo do catodo, os metais estão com
excesso de elétrons devido ao processo de eletrólise. Sem as peculiaridades desse processo,
o que era de se esperar, seria a recuperação desses elétrons pelos íons de hidrogênio ( H +) ,
transformando-se no elemento hidrogênio (H 0) , que, por serem instáveis, formariam uma
molécula de hidrogênio ( H 2) , mas isso não ocorre. Ocorre um processo de fusão nuclear a
frio. O fator determinante para este resultado surpreendente é o ambiente que envolve o
processo e as interações das forças e partículas envolvidas.
Teorização: Entendimento da fusão a frio:
Como o metal (como exemplo o paládio) está em nano partículas ocorrerão
situações em que os cátions de hidrogênio ao se aproximarem do catodo para neutralização
magnética, fiquem presos entre as nano partículas do paládio com excesso de elétrons. Os
átomos de Paládio são muitas vezes maiores que os de hidrogênio e este envolvimento terão
como consequência os seguintes eventos:
1. Os prótons de hidrogênio são atraídos para o catodo pelo excesso de elétrons
(oxidação do paládio);
227
2. Estes hidrogênios (já com elétron na camada k) ficarão envolvidos por nano
partículas, carregadas negativamente, por esse excesso de elétrons no catodo;
3. Esses elétrons em excesso no paládio produzem repulsão eletromagnética aos
elétrons dos hidrogênios contidos;
4. Os hidrogênios ficam presos (envolvidos e contidos) entre os íons do paládio.
5. Em condições normais o elétron do hidrogênio manteria sua órbita, na sua
camada eletrônica, determinada pelo equilíbrio entre a força de atração
magnética do posítron a mais do próton e a força de resistência da energia
escura aglutinada ao redor desse próton (este equilíbrio determina a força de
contenção do elétron no seu loco);
6. O elétron não vai de encontro ao próton, devido ao equilíbrio entre a força de
atração magnética (entre este elétron e o posítron a mais desse próton) e a força
de resistência da energia escura aglutinada ao redor do núcleo do hidrogênio;
7. A força de resistência da energia escura será vencida pela força magnética de
atração somada à força eletromagnética de repulsão dos elétrons em excesso
nas nano partículas;
8. O elétron vence a barreira da energia escura com baixa energia cinética, em
direção ao próton, o que faz com que esta captura ocorra por acoplamento do
elétron ao posítron, pois, ele não possui força suficiente para vencer a força de
união deste posítron, não possuindo, portanto, capacidade cinética para
processar a aniquilação, não ocorrendo, como resultado, as mesmas emissões
que ocorrem em processos de captura por núcleos instáveis (como descrito no
processo Urca de emissão de neutrinos), onde, na captura de um elétron ocorre
aniquilação desse elétron com algum posítron externo do próton com liberação
228
de radiação e de um neutrino e a emissão de um elétron e um antineutrino
(emissões de alta energia cinética);
9. Esta captura transforma o próton em nêutron;
10. Os nêutrons não são repelidos pela Barreira de Coulomb;
11. Quando próximos, ocorre união magnética entre alguns elétrons constituintes de
um nêutron, em um, com alguns posítrons constituintes de outro nêutron e viceversa. Concomitante a esta união magnética um deles se transforma em próton
com liberação de emissões de baixa energia.
12. As emissões são de baixa energia cinética, pois, não há energia cinética na
colisão do elétron de um nêutron com o posítron de outro e a energia da
aniquilação tem que superar a barreira da força de união que é bastante alta, por
se tratar de um elemento estável (a energia de emissão é a diferença da energia
da aniquilação menos a força de união);
13. Nesta ligação haverá uma maior distribuição vetorial das foças de atração entre
os elétrons e posítron constitutivos desse nêutron e desse próton, produzindo,
em consequência, um núcleo maior e com uma força de união um pouco menor
pela maior distribuição das forças de atração para união do nêutron ao próton;
229
O próton possui carga igual à de um posítron (que é em módulo igual à de um
elétron) por causa do posítron a mais que possui em relação ao número de elétrons
constitutivos desde aglomerado. Isto mostra que os demais elétrons e posítrons,
constituintes do aglomerado próton, estão neutralizados uns pelos outros.
230
A fusão de baixa energia ocorre no catodo, pois, os íons de hidrogênio ( H +) se
acumulam na superfície do catodo (que tem excesso de elétrons). Esse catodo é constituído
por um metal finamente moído, essas nanas estruturas envolvem os átomos de hidrogênio,
possibilitando o aparecimento de Ambiente Nuclear Ativo e, em consequência, o processo
de fusão nuclear em baixa energia.
Este processo de fusão é fisicamente diferente da fusão a quente, por ocorrer em um
ambiente nuclear ativo, com suas particularidades e por diferenças nas forças envolvidas e
nos produtos desse processo.
Os resultados são novos elementos, tal qual a fusão a quente, sem as emissões
características dos processos de fusão conhecidos. Podemos dizer que é um processo físico
diferente da fusão que conhecemos, onde a energia liberada é de baixo custo e que envolve
uma engenharia de produção bastante reduzida.
Não se trata de uma característica apenas de um elemento químico ou de apenas um
processo químico, mas sim, da criação do ambiente nuclear, em que tais eventos sejam
ativados, e, em consequência, ocorra fusão a frio (em baixa energia) em muitos processos e
com diferentes elementos químicos envolvidos.
A formação do trítio, a partir do hidrogênio, ocorre em processos semelhantes, em
que são acoplados três nêutrons e a transformação de um deles em próton conforme
descrito para o deutério.
Formação de Trítio e de Hélio a partir de Deutério:
O processo ocorrendo em água pesada ( D 2O ) será muito semelhante quando se
unirem dois núcleos de deutério nas mesmas condições do ambiente ativo. No fim da fusão
será emitido um nêutron com baixa energia.
Se no ambiente nuclear ativo ocorrer fusão dos núcleos dos deutérios, após cada
próton capturar um elétron, na fusão dois nêutrons se transformam em prótons no processo
de baixa energia já descrita. Como resultado será a formação do Hélio sem a emissão de
radiação gama de alta energia. Sendo, portanto, um processo diferente do processo de fusão
a quente. Em um mesmo processo com água pesada ( D 2O ) os dois produtos podem
ocorrer.
A formação de Ambiente Nuclear Ativo é o mesmo descrito para a formação do
deutério e do trítio a partir de fusões em baixa energia do hidrogênio.
Formação do Hélio a partir de Deutério e Trítio:
Pode ocorrer a formação do deutério e do trítio no ambiente nuclear ativo e a partir
da fusão a frio, dos dois, a formação do Hélio, com captura de elétrons, formação de
nêutrons, transformação de dois nêutrons em prótons com emissões de baixa energia e com
emissão de um nêutron com baixa energia.
231
Transmutação de um elemento químico em outro mais pesado:
A transmutação do níquel em cobre pela fusão a frio com o hidrogênio é um
exemplo de transmutação. Este processo também ocorre em um ambiente nuclear ativo,
onde se usa o hidrogênio (pressurizado) e o combustível que é constituído por pó de níquel
adicionado com catalisadores (ainda é um segredo industrial), aquecidos inicialmente a
500° Celsius, gerando como produto energia e cobre (produto da transmutação do níquel do
combustível).
Análise do Processo físico-químico desta Transmutação:
A transmutação acima descrita se relaciona com o Catalisador de Energia de Fusão
a Frio, desenvolvido pelo Doutor Italiano Andrea Rossi.
A primeira conclusão foi que reações químicas conhecidas não podiam explicar a
quantidade de energia medida. Isto só seria explicado se estivesse ocorrendo uma reação
nuclear.
O conhecimento que temos hoje diz que essa reação nuclear não poderia ocorrer,
mostrando, assim, que este processo de fusão a frio é um acontecimento determinante para
mudanças na Teoria Atômica atualmente dominante.
Os resultados da fusão a frio e as Barreiras da Física Teórica dominante:
1. A primeira barreira para aceitar a fusão a frio diz respeito à Barreira de
Coulomb, que seria impeditiva para a fusão que está ocorrendo no catalisador de
energia de fusão a frio;
2. Pela teoria atual, quanto maior o número atômico maior seria a Barreira de
Coulomb, o que, pelos resultados alcançados, não foi condizente nesse processo
de fusão a frio, pois, o fato do níquel possuir 28 prótons, determinaria uma
enorme força impeditiva de ocorrer fusão de mais um próton, já que, ao se
analisar o combustível (pó mais catalisadores), verificou-se que apresenta, após
06 meses de uso, 30 % de cobre - O Cobre 63 (29 prótons mais 34 nêutrons) e o
Cobre –65 (29 prótons mais 36 nêutrons), na mesma proporção de rádio isótopos
que é encontrada na natureza;
3. Outra Barreira apontada pelos estudiosos diz respeito ao fato de ter sido usado
pó de níquel comum, tal como na natureza, com rádio isótopos estáveis (não
232
sofrem decaimento radioativo) Ni-58 (68,1%); Ni-60 (26,2%); Ni-61 (1,1%);
Ni-62 (3,6%); e Ni-64 (0,9%);
4. Essa distribuição isotópica tanto do níquel antes do uso quanto do Cobre, após o
uso do combustível, deixou a comunidade científica perplexa e sem explicações;
5. A razão para esta perplexidade é a transmutação ter ocorrido e, além de ter
ocorrido, como explicar as proporções dos rádios isótopos (Cobre-63 e Cobre65), pois, como a proporção medida foi 70% de Cobre-63 e 30% de Cobre-65,
então, ocorreram eventos em que em um mesmo núcleo de Níquel, além da
fusão de 01 próton, alguns nêutrons também passaram a constituir este núcleo;
6. Este fato de não haver explicação das proporções dos rádios isótopos, levou
alguns físicos a tentarem introduzir uma contaminação por cobre no
combustível;
7. Se as reações realmente acontecem, haveria produtos que são altamente
radioativos, o que não é observado neste processo de fusão e o que explicaria
este reator não emitir radiação gama, pois, estes raios deveriam ser produtos da
fusão, pois, o isótopo radioativo que pode ser formado, especialmente Cu-59,
decai por emissão beta (+) e esta decadência tem sempre a gama 511 keV de
energia que é facilmente detectada;
8. O processo físico que está ocorrendo, ainda não foi teorizado, evidenciando a
necessidade de mudança do entendimento nuclear para que seja possível a sua
teorização;
9. Qualquer processo químico deve ser descartado para a produção de 25 kWh do
catalisador de Energia apresentado, sendo a única explicação alternativa, a que
existe algum tipo de processo nuclear que dá origem à produção dessa energia
medida.
Análise das barreiras apresentadas:
Fazemos aqui, em relação à neutralização da Barreira de Coulomb, as mesmas
considerações colocadas anteriormente em processos de hidrólise (formação do deutério,
trítio e do hélio), onde, ocorrendo captura de elétron pelo próton, em uma acoplagem desse
elétron, sem ocorrer o processo de aniquilação desse elétron com um posítron exterior desse
próton, como ocorre no processo de aceleração de elétrons.
Ao se transformar em nêutrons a questão da Barreira de Coulomb é superada.
A contaminação da amostra com cobre, levantada, é uma alternativa simplista, já
que estão ocorrendo fusões e liberação de energia substancial. O mais correto é considerar a
transmutação e entender como ela está ocorrendo.
233
A conclusão sobre a distribuição dos isótopos medidos e o fato de que a amostra
apresenta 30% de radio isótopos de cobre, com as mesmas proporções de radio isótopos
que ocorrem na natureza, não é explicada por processos de decaimentos que ocorrem em
fusões a quente, pois, se trata de um processo de fusão totalmente diferente dos conhecidos
atualmente.
A ação da Força de Coulomb na fusão a frio:
Umas das principais dificuldades em aceitar a fusão a frio é a existência da Barreira
de Coulomb, pois como um próton (positivo) se uniria a outro próton em um processo de
baixa energia sendo que para vencer a força repulsiva destes prótons teria que haver a
utilização de uma força maior que esta barreira para ocorrer o evento. Isso representa
energia em alta escala (milhões de graus centígrados, por exemplo).
Como já comentado anteriormente, no processo de fusão a frio, o determinante para
o aparecimento de Ambiente Nuclear Ativo são as particularidades criadas por nano
partículas, utilização do Hidrogênio e mecanismos que produzam nestas nano partículas
excesso de elétrons ou por processos de hidrólise ou por aquecimento inicial, de maneira
que ocorra uma espécie de “encapsulamento” dos hidrogênios por estas nano estruturas.
Havendo a ocorrência do “encapsulamento” de dois hidrogênios o que era de se
esperar era que se unissem formando uma molécula de hidrogênio e este gás fosse liberado
dos metais, mas a ação dos elétrons em excesso nas nano partículas, além de conter os
hidrogênios neste “encapsulamento”, ainda faz com que os elétrons se aproximem dos seus
prótons e por algum processo ocorra fusão desses núcleos de hidrogênio.
A Barreira de Coulomb entre os elétrons em excesso e os elétrons dos hidrogênios é
a principal força responsável pela formação do ambiente necessário para que ocorra a fusão
a frio.
O que determina a força de contenção do elétron é o equilíbrio entre a força de
atração magnética entre o elétron e o posítron a mais do próton e a força de resistência da
energia escura aglutinada ao redor do núcleo, mantendo o elétron em seu loco. Ocorrendo
repulsão magnética deste elétron (provocada pelos elétrons em excesso das nano
partículas), haverá desequilíbrio da força de contenção e o elétron do hidrogênio irá
orbitando e se aproximando do próton e quanto mais próximo, maior será a força de atração
deste elétron pelo posítron a mais do próton.
Este elétron irá se encontrar com o próton com baixa energia cinética de entrada,
pois estará vencendo a barreira de resistência sem aceleração, como é característico, em
aceleradores de elétrons (que além da aceleração, o evento ocorre em núcleos massivos) e
por esse motivo ao se encontrar com o posítron nuclear não se aniquile, sendo absorvido e
acoplado na estrutura do próton, transformado em nêutron.
Como este processo também está ocorrendo em outros hidrogênios, tais situações
podem ocorrer:
1. Os prótons dos hidrogênios capturam elétrons, transformando em nêutrons e
como estão muito próximos, fusionam-se, com concomitante transformação de
234
um deles em próton, em um processo de baixa energia, conforme já comentado
anteriormente. (formação do deutério e trítio a partir do hidrogênio);
2. Quando em água pesada ( D 2O ) , os deutérios capturam elétrons, transformando
em nêutrons que se fusionam com concomitante transformação de um deles em
próton e liberação de um nêutron em um processo de baixa energia (formação
do trítio a partir do deutério);
3. Os Deutérios capturam elétrons, transformando em nêutrons que se fusionam
com concomitante transformação de dois deles em próton, em processo de baixa
energia (formação do hélio a partir do deutério).
No caso do processo de transmutação do níquel em cobre, o processo é semelhante,
mas, após a formação dos nêutrons, os mesmos se aproximam dos átomos de níquel
ocorrendo fusão dos nêutrons com os núcleos dos níqueis, concomitante com a
transformação de um dos nêutrons do níquel em próton, se transformando em cobre,
também em processo de baixa energia. Esse processo tem interferência dos catalisadores
utilizados, mas que não foram, ainda, revelados, por se tratar de um segredo industrial. Mas
é muito provável que tais catalisadores possuam bem mais massa que o níquel e possuam a
propriedade de receberem mais elétrons quando ionizados
Processo de captura (absorção) do elétron:
Nestes processos de fusão a frio ocorrem transformações de prótons em nêutrons
sem ocorrer aniquilações entre os elétrons capturados e posítrons externos destes prótons
porque os elementos envolvidos são elementos estáveis e o são por apresentarem uma força
de união muito elevada. Essa elevada força de união é uma barreira para interações de
desintegração. Se não houver uma energia cinética muito elevada do elétron que irá de
encontro ao próton, essa força de união não permitirá que algum posítron atingido se
aniquile produzindo radiação eletromagnética, como ocorre na formação dos raios-X
(aceleradores de elétrons descritos neste trabalho).
O elétron vence a resistência da energia escura com energia cinética insuficiente
para ultrapassar a barreira da força de união e acaba sendo capturado pelo próton por
absorção. Nessa absorção o próton se transforma em nêutron sem emissões.
235
Emissões de baixa energia na transformação de um nêutron em um próton
concomitante à fusão a frio:
No processo de fusão a frio ocorrem emissões de baixa energia, mas o entendimento
científico dominante acredita que, se estão ocorrendo tais desintegrações, haveria de
ocorrer, também, emissões de alta energia.
Quando ocorrem emissões em processos de desintegrações naturais, os núcleos
envolvidos são instáveis por apresentarem desequilíbrio entre a força de união e o volume
do núcleo (massa), ou seja, um equilíbrio muito tênue. Para adequar essa relação entre o
volume nuclear (massa) e a força de união, estes núcleos emitem radiações em processos de
desintegração de alta energia. Essa adequação é um meio físico para que este núcleo vá
perdendo volume (massa) e consequentemente aumente a força de união, até que essa força
consiga manter coeso este núcleo sem possibilidades de novas desintegrações naturais, se
tornando núcleos estáveis.
Ocorrem emissões em processos de desintegrações provocadas por
bombardeamento com elétrons, bombardeamento com raios gama, raios-X e raios
ultravioletas, bombardeamento com raio laser (visíveis ou não), aplicação de ondas sonoras
(sonoluminescência), aquecimento a milhões de graus centígrados, colisões de prótons,
colisões de nêutrons e tantos outros métodos utilizados. Todos esses métodos existentes
produzem desintegrações introduzindo energias suficientes para que ocorram
desintegrações em alta energia. Para um mesmo método, os processos de desintegração
ocorrerão com resultados muito variados para núcleos diferentes, pois vai variar
imensamente dependendo do volume nuclear (da massa nuclear), porque cada núcleo
possui uma força de união particular e inversamente proporcional ao seu volume nuclear
(massa).
As desintegrações da fusão a frio, quando ocorre a união de dois nêutrons, por
exemplo, com concomitante transformação de um nêutron em um próton, não são
produzidas por elementos instáveis e também não são induzidas por introdução de energia
externa, sendo um processo interno em núcleos estáveis.
Os núcleos por serem estáveis possuem uma elevada força de união que tem como
consequência uma grande barreira para que as emissões vençam e sejam emitidas, assim as
emissões possuem muito menos energia cinética do que as emissões dos processos naturais
dos elementos instáveis e dos provocados por métodos que introduzem energia no processo.
Estas emissões de baixa energia não têm energia cinética suficiente para escaparem
do recinto do reator. Nas propagações e reflexões no interior do reator tais emissões de
baixa energia vão perdendo energia cinética que é transformada em energia térmica
aquecendo e vaporizando a água do reator.
A energia de entrada nesta fase de emissões pode ser diminuída ou até desligada, já
que o aquecimento é sustentável no processo, sendo que a pressurização do Hidrogênio é
fator de manutenção dos acontecimentos, tanto que para desativar, o dispositivo, basta
desligar as resistências e reduzir a pressão de hidrogênio ou a partir do sistema de
ventilação. Se isso não parar totalmente a reação, o fluxo de água em torno do reator pode
ser aumentado. Isso pode esfriar o conteúdo abaixo da temperatura necessária para as
reações acontecerem.
236
O processo de transmutação do níquel em cobre:
O ambiente nuclear ativo é formado por:
Níquel finamente moído (em nano partículas);
1.
2.
Catalisadores (ainda não divulgados);
3.
Hidrogênio comum, que é pressurizado sobre as nano partículas de
níquel e os catalisadores, ocorrendo capturas de elétrons por prótons dos
hidrogênios, se transformando em nêutrons sem produzir as emissões
características para uma captura fora desse A.N.A. (Ambiente Nuclear Ativo),
conforme já descrito anteriormente;
4.
Somados aos elementos citados o processo se inicia com uma entrada
inicial de 1000 W de potência produzindo uma temperatura de +- 500º
Centígrados.
Esse ambiente nuclear ativo produz a transformação dos prótons de hidrogênios em
nêutrons pela captura de elétrons e a fusão destes nêutrons, com núcleos de níquel, já que a
Barreira de Coulomb não oferece repulsão aos nêutrons.
Após as fusões um dos nêutrons nucleares do níquel se transforma em próton, onde
são emitidas radiações de baixa energia mais neutrino e emissão Beta(−) mais um
antineutrino. Após a liberação de energia, para permanência dos processos de baixa fusão,
somente é mantida uma entrada de energia no reator de 80 W de potência. Na
237
transformação de um nêutron nuclear em próton produzirá como resultado o Cu − 63 e o
Cu − 65 .
O número de nêutrons fusionados depende de qual isótopo foi fusionado e qual
rádio isótopo produziu ( Cu − 63 ou Cu − 65 ).
Os rádios isótopos de cobre 63 e 65 só podem ter sido formados durante o processo.
Sua presença é, portanto, uma prova de que as reações nucleares ocorreram no processo e
por não apresentarem os mesmos produtos emitidos, trata-se de um processo físico que
ainda não foi teorizado.
O próton captura o elétron, sem decaimento e radiação, e após tornar-se nêutron é
capturado pelo núcleo do níquel (em quantidades de 01 até 07 nêutrons, que é a
possibilidade apontada a seguir) depois de capturado, um dos nêutrons do níquel se
transforma em um próton em um processo conhecido de decaimento, com emissão de
radiação eletromagnética de baixa energia mais um neutrino e radiação Beta (−) mais um
antineutrino.
A produção de emissões de baixa energia se relaciona com um processo interno de
um elemento estável e por esta razão apresenta equilíbrio entre a massa nuclear (volume) e
a força de união. Este processo só se inicia se houver o aquecimento inicial (por volta de
500 graus Celsius), com emissão de radiação eletromagnética mais um neutrino e emissão
beta (-) mais um antineutrino, conforme esquematização abaixo:
238
É um Processo físico diferente dos estabelecidos até hoje. Daí não se conseguir
explicá-lo fazendo analogias dos isótopos em relação aos produtos.
Quanto a relação 70 / 30 dos radio isótopos de cobre ( Cu − 63 ) e ( Cu − 65 ), pode
ser explicada considerando que pode ocorrer qualquer um dos eventos seguintes:
1. O rádio isótopo cobre 63 pode estar sendo formado por fusões de nêutrons e
transformação de 01 nêutron nuclear em próton:
Ni-58, onde se fusionam 05 nêutrons;
Ni-60, onde se fusionam 03 nêutrons;
Ni-61, onde se fusionam 02 nêutrons;
Ni-62, onde se fusiona 01 nêutron.
2. Os rádios isótopos de cobre 65 podem estar sendo formados por fusões de nêutrons
(com imediata transformação de 01 nêutron nuclear em próton):
Ni-58, onde se fusionam 07 nêutrons;
Ni-60, onde se fusionam 05 nêutrons;
Ni-61, onde se fusionam 04 nêutrons;
Ni-62, onde se fusionam 03 nêutrons;
Ni-63 onde se fusionam 02 nêutrons;
Ni-64, onde se fusiona 01 nêutron.
3. Os resultados dos processos de fusão envolvendo os isótopos de níquel,
provavelmente aconteçam com menos nêutrons envolvidos nas transmutações dos
rádios isótopos do níquel para os de cobre 63 e cobre 65. As formações de cobre
( Cu − 63 e Cu − 65 ) são provenientes de capturas de elétrons dos hidrogênios e
depois por decaimentos de baixa energia e não por processos normais de fusão a
quente.
239
RELATIVIDADE GERAL DE ALBERT EINSTEIN
Einstein e o espaço tempo:
Para ajudar a entender intuitivamente o conceito de curvatura do espaço tempo por
um objeto massivo é comum usar-se uma analogia com a deformação causada por uma bola
pesada numa membrana elástica.
Quanto maior for a massa do objeto, maior será a curvatura da membrana. Se
colocarmos perto da cova criada um objeto mais leve, como uma bola pequena, ela cairá
em direção à bola maior. Se, em vez disso, atirarmos a bola pequena a uma velocidade
adequada em direção ao poço, ela ficará a "orbitar" em torno da bola pesada, desde que o
atrito seja pequeno. E isto é, de algum modo, análogo ao que acontece quando a Lua orbita
em torno da Terra, por exemplo.
Na relatividade geral, os fenômenos que na mecânica clássica se considerava serem
o resultado da ação da força da gravidade, é entendido como representando um movimento
inercial num espaço tempo curvo. A massa da Terra encurva o espaço tempo e isso faz com
que tenhamos tendência para cair em direção ao seu centro.
O ponto essencial é entender que não existe nenhuma força da gravidade atuando à
distância. Na relatividade geral, não existe ação à distância e a gravidade não é uma força,
mas sim uma deformação geométrica do espaço encurvado pela presença nele de massa,
energia ou momento. E uma geodesia é o caminho mais curto entre dois pontos, numa
determinada geometria. É a trajetória que segue no espaço tempo um objeto em queda livre,
ou seja, livre da ação de forças externas. Por isso, a trajetória orbital de um planeta em volta
de uma estrela é a projeção num espaço 3D de uma geodésica da geometria 4D do espaço
tempo em torno da estrela.
Se os objetos tendem a cair em direção ao solo é apenas devido à curvatura do
espaço tempo causada pela Terra. Quando um objeto foi lançado no ar, ele sobe e depois
cai. Mas não é porque haja uma força a puxá-lo para baixo. Segundo Einstein, o objeto
segue uma geodésica em um espaço-tempo curvo. Quando está no ar, não há nenhuma
força a agir sobre ele, exceto a da resistência do ar. Se o vemos a acelerar, é porque, quando
estamos parados em cima do solo, a nossa trajetória não segue uma linha reta (uma
geodésica), porque há uma força que age sobre nós: a força do solo a puxar-nos para cima.
Aquilo a que chamamos força da gravidade resulta apenas do fato de a superfície da Terra
nos impedir de cair em queda livre segundo a linha geodésica que a curvatura do espaço
tempo nos impõe. Aquilo a que chamamos força da gravidade é apenas o resultado de
estarmos submetidos a uma aceleração física contínua causada pela resistência mecânica da
superfície da Terra. A sensação de peso que temos resulta do fato da superfície da Terra nos
empurrar para cima.
Uma pessoa que cai de um telhado de uma casa não sente, durante a queda,
nenhuma força gravitacional. Sente-se sem peso. Se largar um objeto, ele flutuará a seu
lado, exatamente com a mesma aceleração constante (na ausência da resistência do ar).
O exemplo apresentado anteriormente permite elucidar de um modo mais correto a
curvatura do espaço tempo, através de efeitos sobre as linhas geodésicas. Em cada ponto do
espaço disparamos ou apenas soltamos uma pequena massa de prova e observamos a sua
240
trajetória. De um ponto de seu referencial inercial dispare uma massa em cada um dos seus
eixos de coordenadas espaciais e observe: obviamente, se elas continuarem indefinidamente
em linha reta, você estará em um espaço tempo plano (espaço de Minkowski). Caso
contrário, as trajetórias poderão lhe dar informações sobre a curvatura na região. Esta é a
melhor maneira pela qual podemos esperar descrever um objeto que possui quatro
dimensões para seres que vivem em apenas três dimensões.
A primeira solução exata para a equação de Einstein foi proposta por Karl
Schwarzschild na chamada Métrica de Schwarzschild, e é a solução para o caso de uma
massa esférica estacionária, isto é, sem rotação da massa. Esta foi também a primeira
solução que descreve um buraco negro.
Segundo Albert Einstein, o princípio da equivalência, é o responsável pela sensação
que temos quando estamos dentro de um elevador que desce em grande velocidade.
Sentimos como se estivéssemos sendo puxados para cima, como se fossemos ser tirados do
chão do elevador. Ocorrendo o rompimento dos seus cabos, o elevador irá despencar em
queda livre por uma distância suficientemente longa e você irá flutuar dentro dele até o
instante do seu impacto no seu poço.
Consequência da perda de velocidade da radiação eletromagnética:
Origem da energia escura:
A radiação eletromagnética pelo que foi explanado, não perde a suas substâncias
magnéticas, e sim vai perdendo energia cinética, pela diminuição da frequência, à medida
que estas substâncias se propagam. Esta frequência inicial que é a frequência da radiação
gama é dada pelas características da substância magnética negativa e a da substância
positiva, que ao se interagirem impulsionam-se, pelas forças magnéticas de atração, à
velocidade da luz (c) que é determinada pelo comprimento da circunferência da radiação
(2.π .r ) dividido pelo tempo que a radiação produz um giro (1 / f ) , destacando-se do
neutrino e do antineutrino, tornando-se uma matéria de baixíssima densidade,
magneticamente neutra, apresentando campo magnético, pela sua constituição e campo
elétrico pelo movimento de rotação (de giro – spin).
Esta Radiação vai perdendo energia cinética, pelas sucessivas interações com
elétrons na propagação, como também, no processo de reflexão. Transferindo energia
cinética aos elétrons e aos núcleos atômicos, passando por todo espectro das radiações
eletromagnéticas.
A velocidade somente passará a não ser mais constante, a partir do momento em que
a expansão volumétrica das substâncias magnéticas da radiação atinja o limite máximo,
neste momento a diminuição de energia provocará diminuição da frequência (aumento no
tempo de giro). Esse aumento de tempo de giro sem ocorrer o aumento da onda (2.π .r )
provocará impacto na velocidade de giro, que deixa de ser constante. A radiação passa a
perder frequência por perda de energia cinética e consequentemente velocidade. Dessa
forma, a radiação vai perdendo cada vez mais energia e velocidade, até se transformar em
energia escura como explicado nas causas da perda de constância da velocidade das
radiações.
241
A energia escura produzindo a força de gravidade:
A questão da influência da energia escura, na concepção de ser ela, o produto das
radiações eletromagnéticas, sem velocidade de giro, entendendo que a gravidade relacionase com a quantidade de massa do astro, pois é diretamente proporcional a esta massa, então
temos que buscar explicações neste contexto de quanto mais matéria mais força de
gravidade.
A matéria comum recebe pressão desta energia escura e quanto mais matéria mais
pressão este corpo recebe da energia escura, em todas as direções, de forma concêntrica de
modo que o centro gravitacional é o centro da massa, em uma competição energia escura –
matéria. Assim colocado, a força de gravidade é a força que esta energia escura exerce
sobre os núcleos atômicos deste corpo, já que até na eletrosfera a energia escura se faz
presente.
Primeiro, entendíamos que a força da gravidade era uma força intrínseca da matéria,
depois pela Teoria da Relatividade de Albert Einstein, que a força da gravidade era o
resultado de estarmos submetidos a uma aceleração física contínua causada pela resistência
mecânica da superfície da Terra e que a sensação de peso que temos resulta do fato da
superfície da Terra nos empurrar para cima considerando a curva do espaço- tempo. Mas,
considerando que não é a matéria que possui a força de gravidade e nem esta ação passiva
do espaço tempo e sim é a pressão da energia escura sobre a matéria (núcleos atômicos) e
esta força faz com que a energia escura ao redor e internamente desse corpo exerça
compressão nestes núcleos atômicos, produzindo uma energia escura circunvizinha
compactada (aglutinada, que comprime o astro concentricamente). Esta compressão
concêntrica é tanto maior quanto maior for a massa do astro (a quantidade de núcleos em
relação à energia escura) e assim tanto maior será esta força gravitacional produzida por
esta energia.
Colocado esta explanação, pode-se concluir que, não é a matéria maior que atrai a
matéria menor ou que seja a deflexão do espaço tempo (curvatura) e sim a pressão da
energia escura sobre a matéria menor faz com que ela se movimente em direção à matéria
maior. Assim a força gravitacional não precisa de um mediador, pois, ela é o resultado
físico dessa compressão produzida pela energia escura. Percebe-se que um astro como o
sol, que possui um conjunto de energia escura comprimida concentricamente, também é
uma barreira física para os planetas que giram ao seu redor não irem ao seu encontro, e que
esses planetas, também, têm ao seu redor uma energia escura comprimida
concentricamente, de modo os astros girem ao redor do astro maior, pela resultante desta
força da energia escura sem se aproximar do maior e que cada planeta possua uma relação
energia escura circunvizinha que mantenha sua posição em relação à energia escura
aglutinada do sol e que a lua, também possua esta energia escura aglutinada que a mantem,
numa espécie de camada, executando o seu movimento de órbita.
A força de gravidade produzida pela energia escura causa o nascimento de Estrelas
compostas por elétrons e posítrons contidos e, a partir de então, a formação dos prótons
(especificamente o hidrogênio, que possui um núcleo atômico com somente um próton)
pela união de elétrons e posítrons sem ocorrer o processo de “aniquilação” e com o
242
aumento desta força gravitacional, a formação de elementos químicos com mais massa
atômica pelo processo de fusão nuclear, com aniquilação de alguns elétrons e posítrons
constituintes dos prótons e nêutrons, com produção de energia eletromagnética e emissão
de neutrinos e antineutrinos.
Com o passar do tempo o volume do astro irá diminuir, aumentando
progressivamente a massa dos núcleos atômicos do astro, por aumento da massa nuclear no
processo de fusão nuclear, com maior compressão da energia escura comprimida entre estes
núcleos e ao redor do astro produzindo cada vez mais força de gravidade, pois para
elementos químicos mais massivos a gravidade é maior pela maior compressão da energia
escura sobre estes núcleos do astro.
Existe a força gravitacional da galáxia, que é resultado da compressão da energia
escura nesta galáxia e existe uma força gravitacional para cada astro, que seria uma força
gravitacional da energia escura que permeia a galáxia e que comprime tais astros, assim,
cada astro dependendo da quantidade de matéria manterá uma gravidade própria.
As dimensões das estrelas dependem da quantidade de “poeira estelar” circundada
pela energia escura, pois tanto maior a quantidade maior as dimensões da nova estrela.
A força de gravidade provoca as fusões nucleares para formação de elementos
químicos com massa nuclear alta, que são dependentes da quantidade de matéria inicial,
pois, os espaços da eletrosfera vão se tornando tão comprimidos que os elétrons desta
eletrosfera são forçados pela gravidade a se juntarem aos prótons atômicos se tornando um
único nêutron com quantidades extraordinariamente altas de posítrons e elétrons na sua
constituição, tornando-se uma de estrela de nêutron (um núcleo sem energia escura ao redor
de cada núcleo e sem eletrosfera).
Sendo esta estrela de nêutron com muita massa, a força gravitacional produzida pela
energia escura será tão grande que provocará uma supernova, que é o esmagamento deste
nêutron, em um processo de fissão nuclear (explosão nuclear), fazendo com que este
imenso nêutron exploda, emitindo além de radiações eletromagnéticas, neutrinos,
antineutrinos, partes deste nêutron de diversos tamanhos e com quantidades de elétrons e
posítrons variáveis.
Essas radiações eletromagnéticas são emitidas com altas frequências e as partes da
estrela de nêutron (raios cósmicos), também, apresentam grandes velocidades, quando
atingem a atmosfera terrestre, por não possuírem estabilidade ocorram processos de
aniquilações, produzindo a desintegração dessas matérias.
Esses raios cósmicos se apresentam neutros quando o número de posítrons é o
mesmo do número de elétrons, positivos quando o número de posítrons é maior que o
número de elétrons ou negativos quando mais elétrons que posítrons, sendo que a massa
destes pedaços do nêutron pode variar, desde muito pequena até a muito grande, pois
depende do número total dos elétrons e posítrons em suas constituições.
Não são todas as estrelas que se transformarão em supernovas, mas somente aqueles
com massa muito elevada, pois os de menor massa se tornaram estrelas de nêutron, com sua
estrutura formada somente por matéria, sem a presença de energia escura entre tais núcleos.
Energia escura e a força de gravidade:
243
Porque a água quando é jogada no vácuo ela não se espalha para todas as direções?
Ao observarmos viagens espaciais, percebemos que mesmo “sem gravidade”, a água não se
espalha dentro da nave. Ela forma bolhas de água vagando dentro da nave sem a influência
da força de Gravidade.
É a tensão superficial que mantém a água coesa? Qual a causa da tensão superficial
da água?
Temos a tendência em acreditar que a matéria atrai a matéria, segundo o
pensamento de Isaac Newton.
A Teoria de Albert Einstein sobre a gravidade diz que quem aproxima uma matéria
de outra é a sua ação sobre o tempo espaço que se curva e faz com que esta curva provoque
a atração de um corpo mais massivo em outro menos massivo.
Quais forças fariam com que uma bolha constituída de água não espalhe no vácuo?
Não seria a matéria atraindo a matéria e nem a própria gravidade da matéria agindo
no espaço tempo, fazendo com que as matérias ativamente, tanto na teoria de Newton como
na de Einstein, que seriam responsáveis pela união desta bolha.
Existe uma força externa que faz com que a bolha de água não se espalhe no vácuo?
Esta energia que impede o espalhamento da água no vácuo e que cria a tensão
superficial dos líquidos é a energia escura.
A ação da energia escura na água no vácuo:
A radiação eletromagnética vai perdendo frequência, mas, a velocidade se mantém
pelo aumento volumétrico da radiação que se expressa pelo comprimento da onda (2.π .r ) ,
mas, há um limite máximo para este aumento volumétrico, abaixo de certa frequência não
ocorrerá mudança do comprimento da onda e aí a perda de frequência significará perda de
velocidade da radiação, até se transformar em energia escura. A energia escura é formada
por substâncias magnéticas, formadora de parte do espaço (o espaço é formado por matéria
comum, antimatéria e energia escura). A radiação não é energia, como hoje
compreendemos, pois não é consumida, e não é absorvida e após todas as interações
continua existir, e, também, esta substância não é matéria como conhecemos, pois possui
massa, volume e baixíssima densidade, mas exerce pressão sobre os átomos de hidrogênio e
do oxigênio, como se fosse uma substância não material, fazendo-os ligarem-se produzindo
a molécula de água, pressionando as moléculas, fazendo com que fiquem unidas. Esta força
de compressão impede que as moléculas de água se espalhem.
O que chamamos de "tensão superficial" não é uma característica da água (ou dos
líquidos) e sim a ação da energia escura circundante ás matérias da água.
Esta compressão da energia escura sobre a matéria, produzindo a força de gravidade
nos leva a concluir que existe uma competição matéria - energia escura e por não ser
somente energia e sim uma substância incomum, esta compressão da energia escura será
proporcional ao volume de matéria, quanto mais volume de matéria, maior a força de
compressão, provavelmente porque esta substância na competição com a matéria se
aglutine ao redor da matéria.
244
Tanto a "tensão superficial" quando a "gravidade" são acontecimentos semelhantes.
A interpretação de que a energia escura possui uma força anti gravitacional está incorreta,
pois ela é a causadora da Força de Gravidade.
Por esta perspectiva, os questionamentos sobre as causas de não ocorrer o Colapso
Gravitacional do Universo perde o sentido, pois não sendo matéria atraindo matéria e nem a
deflexão do espaço tempo, o colapso também deixa de ser algum evento que aconteceria.
A causa da estabilidade das órbitas:
A energia escura compete com a matéria comum pelo espaço, exercendo
compressão sobre a matéria e ao mesmo tempo sendo comprimida pela matéria, produzindo
uma energia escura mais aglutinada ao redor desta matéria. Em nível atômico esta energia
escura comprimida provoca a força de resistência que impede que o elétron vá de encontro
ao núcleo (próton), na tentativa de se encontrar com o posítron a mais deste próton, para
ocorrer o processo de aniquilação, que uma característica impressionante deste encontro
que tem como produto a radiação eletromagnética e a emissão dos produtores dos campos
de massa do elétron e do posítron, o neutrino e o antineutrino, respectivamente. Esta força
de resistência equilibra a força de atração entre o elétron e o posítron, produzindo a força de
contenção deste elétron em camadas eletrônicas, estabilizando este elétron em seu loco, de
modo que para ser removido terá que receber uma força maior que a de contenção para ser
deslocado e esta força de contenção será menor para cada camada eletrônica mais afastada
do núcleo atômico.
Em nível macroscópico esta energia escura comprimida e a matéria comprimida por
esta energia escura, provocam dois fenômenos:
A força de Gravidade:
A Compressão que esta energia escura provoca sobre a matéria produz a força de
gravidade, pois, exerce uma força sobre toda a matéria concentricamente de maneira que
qualquer corpo seja "empurrado" constantemente por esta energia escura para seu centro.
A força de contenção das órbitas:
A energia escura comprimida que envolve a Terra, por exemplo, cria uma força de
resistência em relação à Lua (também possui energia escura comprimida, ao seu redor, em
um grau de compressão menor por menor massa), esta energia escura comprimida da Terra
e da Lua, criam uma força de resistência. A força de "atração" entre a Terra e a Lua é força
da energia escura da galáxia que empurra a Terra em direção à Lua e a Lua em direção a
245
Terra, mas como a massa da Terra é maior era de se esperar que a Lua fosse "atraída pela
Terra" e acabasse sendo sugada pela força de gravidade terrestre. Isto não ocorre porque
esta força de "atração" (na verdade não é de atração, pois, é uma força provocada pela
compressão da energia escura da galáxia em todos os astros, sendo mais efetiva em corpos
menores que tendem a se aproximarem dos astros maiores, devido à quantidade de
matéria). Esta força de “atração” está equilibrada pela força de resistência da energia escura
comprimida dos dois astros, fazendo com que a Lua permaneça com sua órbita em relação a
Terra (esta força de "atração" (compressão da energia escura da galáxia) e a força de
resistência das energias escuras comprimidas produzem uma força de contenção do astro
mantendo a sua órbita, que é reflexo da resultante das forças de “atração” e de resistência,
fazendo com que o astro gire.
Ao analisarmos as lentes espaciais, em que as radiações sofrem uma convergência
em relação a astros muito massivos, parecendo que são atraídas pela força de gravidade
deste astro, devemos compreender que como a energia escura está comprimida e as
radiações percorrem caminhos dentro desta energia escura, o que na verdade encurvou foi o
caminho que a radiação vai percorrer e não uma atuação da força de gravidade sobre estas
radiações. Também nesta energia escura mais comprimida haverá uma maior dificuldade de
movimento das radiações que diminuem momentaneamente a suas velocidades.
Reintrodução da teoria do Éter Lumífero:
Quando Albert Einstein postulou a teoria da Relatividade geral, ele contou com a
existência do espaço tempo (alguma energia invisível que formaria este espaço), somente
não tinha uma explicação para defini-la. Foi proposto, por ele, que a gravidade era
provocada pela quantidade de matéria que fazia com que o espaço sofresse uma deflexão e
assim os corpos próximos a esta deflexão do espaço recebiam uma força os puxando para
próximo deste corpo mais massivo, considerando, mesmo com outro significado a
existência do “éter lumífero”, proposto desde a antiguidade.
A energia escura é o resultado das radiações eletromagnéticas após a perda da
energia cinética, as radiações eletromagnéticas propagam-se por esta energia escura
(substâncias magnéticas), os elétrons giram ao redor dos núcleos atômicos, por esta energia
escura, e mesmo Albert Einstein não definindo espaço tempo como sendo o “éter
lumífero”, fica evidente que se trata da mesma coisa com entendimentos diferentes.
Albert Einstein afirmou que as radiações não precisavam de um meio para sua
propagação, mas, admitiu a existência de alguma forma de “energia” que sustentaria os
astros e que esta energia (espaço tempo) seria defletida pela quantidade de matéria.
Ao admitir o espaço tempo, mesmo sem dizer, disse que existe alguma coisa que
preenche este espaço. Este espaço tempo é o “éter lumífero” da antiguidade, e é hoje o que
chamamos de energia escura, porém, cada uma com uma concepção diferente, mas que não
deixa de ser a mesma coisa.
246
O buraco negro:
A proposta da Teoria atual, sobre como um astro deflete o espaço tempo, criando
uma curvatura de forma cônica, sugere que o corpo esteja sobre o espaço e não no interior
desde espaço, como sugere também, que este espaço é somente externo ao corpo massivo, e
que o espaço tempo tem uma ação passiva em relação ao astro.
Observando esta explicação para a formação do buraco negro, percebemos que esta
curvatura se torna um funil, que arrasta a matéria ao redor para seu interior, sugerindo que o
espaço tempo está sob o astro muito massivo que se transformou em buraco negro, mas a
energia escura comprimida envolve todas as matérias, não sendo possível este
afunilamento.
O que ocorre é uma compressão, em todas as direções, neste corpo, de maneira
concêntrica, inclusive nos núcleos formadores deste corpo (pois existe energia escura,
também na eletrosfera) e, ao mesmo tempo em que comprime a matéria, esta energia escura
fica aglutinada ao redor dos núcleos atômicos e ao redor do próprio corpo.
Assim, há competição pelo espaço entre a matéria e a energia escura, resultando
disto a força de gravidade na matéria e a aglutinação das substâncias da energia escura,
portanto, uma ação ativa da energia escura, competitiva com a matéria e não uma ação
passiva do espaço tempo conforme foi teorizado por Albert Einstein.
Tem-se, portanto, que se encontrar uma explicação mais factível para a formação do
buraco negro e quais causas e consequências desta formação. A resposta para isto,
provavelmente, está na compreensão da formação dos Quasares, que pode estar relacionada
com a fase inicial de formação de uma estrela, pois, deixa a impressão que há a compressão
de energia escura sobre neutrinos e antineutrinos, iniciando o processo de formação de
elétrons e posítrons a partir da energia escura (incorporação de neutrinos e antineutrinos às
substâncias magnéticas negativas e positivas respectivamente) e, a partir daí, em uma
próxima fase o início de formação de núcleos de hidrogênio, que posteriormente produzirão
por fusões núcleos mais massivos, já como uma estrela. Parece que o Buraco negro que
existe em um Quasar é resultante do processo de renovação do Universo, pois na formação
das partículas haverá grandes emissões até se formar a estrela. As radiações
eletromagnéticas se transformam em algum momento em energia escura que volta a
produzir elétrons e posítrons por incorporação de neutrinos e antineutrinos, reiniciando
novamente o ciclo.
247
FENÔMENOS FÍSICOS E A ENERGIA ESCURA
Efeito Casimir:
O Efeito Casimir é observado quando duas chapas de metal são colocadas bem
próximas. Foi demonstrado que existe uma força invisível que atua para a aproximação
destas chapas, o que levou ao seu descobridor medir esta força e demonstrar que este efeito
realmente ocorre.
Pela explicação da Energia Escura, que ela permeia todo o universo, inclusive a
eletrosfera, e que compete com o núcleo e com os elétrons por espaço, nota-se que do lado
externo das chapas metálicas ela exerce uma pressão sobre tais núcleos de encontro com a
outra chapa e do lado interno esta pressão é muito menor, pois, existe menos energia escura
entre as placas que externamente a estas placas, fazendo com que elas sejam empurradas,
de encontro uma a outra, pela maior pressão da energia escura externa.
Forças de Van der Waals:
É o mesmo Efeito Casimir, somente, as Forças de Van der Waals foram
demonstradas em nível molecular. Assim, as moléculas apresentam a tendência de se
juntarem pela compressão da energia escura e esta pressão proporciona a união dos
elementos químicos, no compartilhamento de elétrons entre tais núcleos.
Flutuação quântica de vácuo (flutuação de energia ou flutuação do ponto zero):
Segundo preconizado por vários cientistas ocorre formação de pares (elétrons e
posítrons) no vácuo, principalmente em bocas de buracos negros, e que imediatamente eles
se aniquilam.
Como comentado anteriormente, a teoria atual para explicar o buraco negro não
condiz com o que acontece na compressão da energia escura sobre a matéria na formação
do buraco negro, pois, não há formação de um buraco negro cônico, possuindo uma boca de
entrada (boca do buraco negro) e nem possuindo o horizonte de eventos, por onde, “toda
informação da matéria e da radiação estaria perdida para sempre”.
As radiações eletromagnéticas emitidas não são de formação de pares, que
imediatamente se aniquilam.
248
O vácuo eletromagnético:
Como o espaço é formado por matéria (matéria – antimatéria) e energia escura e
esta energia é eletromagnética, formada por 01 substância magnética negativa unida a 01
substância magnética positiva (energia eletromagnética do elétron mais a do posítron, sem
seus potencializadores de massa, sem velocidade cinética), acumulada. Então o vácuo é
eletromagnético e contém as mesmas substâncias magnéticas das radiações
eletromagnéticas.
No vácuo há compressão dos núcleos da matéria, quando presente, pela energia
escura, não sendo um local sem a força de gravidade, pois existe a gravidade provocada
pela energia escura que comprime este corpo em particular, como, por exemplo, uma nave
espacial viajando no vácuo. Esta nave recebe uma compressão da energia escura
determinada pela compressão interna da galáxia e recebe, também, a compressão da energia
escura que se aglutina em seu redor, mas é evidente que apesar de não ser ausência de força
de gravidade ela é suficiente para que não ocorra o espalhamento de matérias, como por
exemplo, a água que continua apresentando uma tensão superficial, resultado da
compressão da energia escura.
No interior da galáxia existe uma força de gravidade que irá ser maior dependendo
da sua aglutinação ao redor deste corpo, que depende da densidade deste corpo e não
somente de seu tamanho, pois astros com núcleos menos massivos possuem muita energia
escura entre estes núcleos e pouca densidade de massa e essa densidade é fundamental para
ocorrer este processo ativo de competição entre a energia escura e a matéria determinando
uma energia escura mais aglutinada ao redor do corpo, provocando uma maior compressão
e consequentemente uma maior força de gravidade.
Os Fônons:
Seguindo o mesmo raciocínio do fenômeno da sonoluminescência, em que a energia
escura é o próprio espaço, constituída por uma matéria de baixíssima densidade e apresenta
uma massa muito pequena, então o fônon, na realidade, é essa energia escura que ao ocorrer
uma vibração, a onda (a energia cinética) desta vibração se propaga por ela e chega até o
núcleo do átomo produzindo um grau de vibração neste núcleo (átomo), fazendo que a
matéria escura que envolve este núcleo, também vibre e transfira em todas as direções esta
vibração atingindo outros átomos, se propagando cada vez mais.
O Tímpano do ouvido recebe esta vibração pela propagação aos átomos e assim
conseguimos traduzir estas vibrações, em som, conclui-se, portanto, que não se trata de
uma propagação originariamente mecânica (envolvendo somente átomos e “fônons”) e sim,
um processo que necessita, além dos átomos que participam desta propagação, da energia
escura para excitação destes átomos.
No vácuo, que é energia escura, ocorre a propagação da vibração, somente pelos
túneis que recebem tal energia cinética, porém, não há a propagação por não haver átomos
para serem excitados e replicarem esta vibração (propagação).
249
Supercondutores, superisolantes e efeito Messner:
A força de união entre o elétron e posítron, no interior dos prótons e nêutron, que
neste trabalho vem sendo chamada de elementar, é uma força elementar magnética, que,
também está presente na propagação das radiações eletromagnéticas, pois, tanto o elétron
como o posítron, são substâncias magnéticas que ao movimentarem-se criam também um
campo elétrico. O elétron, o posítron e a radiação eletromagnética são substâncias
magnéticas, duais que ao movimentarem-se propagam em movimento de spin.
A atração do posítron a mais no próton é uma atração magnética também
perpendicular ao movimento do elétron na eletrosfera. Quando o elétron adquire
movimento, é criado o campo elétrico, pois, é justamente o campo magnético entre o
posítron a mais no próton juntamente com a correspondência do elétron que estabelece este
campo magnético e como o posítron está em repouso no interior o próton, o momento
resultante cria a velocidade de rotação do elétron e de spin, e por causa destas rotações, o
campo elétrico é criado, sendo que os dois campos são perpendiculares, já que, o campo
magnético é entre o núcleo e o elétron e o campo elétrico é na direção do movimento tanto
do elétron como das radiações.
Supercondutores.
Um corpo que não possuir a influência do campo magnético entre os elétrons das
primeiras camadas da eletrosfera e os posítrons a mais nos prótons, terá capacidade de ser
um supercondutor, já que, em temperaturas que atingem um limite em que o campo
magnético desaparece parcial ou totalmente, assim se incidir uma corrente elétrica neste
corpo os elétrons das camadas eletrônicas mais periféricas, percorrerão este corpo sem a
influência do campo magnético entre o núcleo e os elétrons, não ocorrendo, por isso,
choques destes elétrons com a massa nuclear, não ocorrendo a perda de energia elétrica em
energia térmica, com estes choques. Os elétrons se chocam com os núcleos porque o campo
magnético os atrai e como a eletrosfera é muito maior que os núcleos, a probabilidade de
ocorrer choques entre os elétrons da corrente elétrica e estes núcleos é quase nula quando
não possuir campo magnético. Este é o processo que ocorre quando os átomos são
resfriados a temperaturas próximas ao zero absoluto, porém, cada molécula possui
particularidades para o nível desta temperatura, que faz com que os posítrons a mais nos
prótons e os elétrons das camadas mais próximas ao núcleo não criem campo magnético e
assim, os elétrons não são forçados pelo momento resultante a se movimentarem ao redor
do núcleo, e quando aplicado uma diferença de potencial neste corpo ele se torna
supercondutor, pois os elétrons livres das camadas eletrônicas mais afastadas do núcleo,
não se chocarão com os núcleos na corrente elétrica, não ocorrendo a transformação de
energia cinética em calor (energia térmica).
250
Superisolantes.
Este mesmo fenômeno atômico pode ser percebido na criação de superisolantes,
pois quando um material fino, com poucos átomos é resfriado, a temperaturas críticas, para
ocorrer a perda do campo magnético, todos os elétrons da eletrosfera que poderiam
produzir a corrente elétrica estão paralisados sem movimentos, acontecendo de não ocorrer
nenhuma corrente elétrica, tornando-se assim um corpo superisolante.
Efeito Messner
Outra característica é que se for colocado um imã próximo a este corpo resfriado a
temperaturas muito baixas e específicas, como este corpo, não apresenta campo magnético
este imã levitará, pois as linhas magnéticas não terão indução magnética para os dois
campos se interagirem. Mas ocorre nas camadas mais afastadas esta interação magnética,
que vai se resfriando, deixando esta interação com um imbricamento, quando os dois
campos que se interagem são congelados, de modo que os dois campos magnéticos se
prendam em alguma camada de nível atômico (é perceptível quando puxamos o imã que
levita que algumas linhas de força estão, em algum grau, presas com as do supercondutor,
levantando juntamente com o imã, o próprio supercondutor), mas se aumentar a força do
campo magnético do imã ter-se-á um limite que o supercondutor passará a ser somente
condutor de eletricidade, pois este limite maior do campo externo induzirá a retomada do
magnetismo entre os posítrons a mais nos prótons e os elétrons da eletrosfera.
Algumas moléculas, após este alto resfriamento, não bloqueiam totalmente o campo
magnético entre os posítrons a mais nos prótons e os elétrons da eletrosfera, deixando que
algumas linhas magnéticas penetrarem, mas ainda assim apresentaram características de
supercondutores, pois o campo magnético da molécula exerce baixa força de rotação aos
elétrons de camadas eletrônicas mais periféricas e os mesmos terão capacidade de serem
conduzidos sem perda de energia.
Considerações decorrentes da mudança de entendimento do Modelo Atômico e das
interações entre seus componentes:
A formação de átomos e moléculas de positrônio:
Uma equipe de físicos da Universidade de Riverside na Califórnia pode ter criado
em laboratório o átomo de positrônio. Eles coletaram e comprimiram posítrons em uma
armadilha magnética e então dispararam pulsos muito intensos de posítrons em um filme
fino de sílica "nano porosa", um material perfurado, cheio de poros microscópicos. Os
posítrons que atingiam o filme liberavam elétrons que se ligariam a eles formando átomos
de positrônio. Esses átomos vivem por um breve instante, uma minúscula nuvem de gás
251
aprisionada dentro dos poros do material, até que os elétrons e posítrons inevitavelmente
aniquilem um ao outro em uma explosão de raios gama. Mills e seus colegas detectaram
esses raios gama para medir a taxa de aniquilação, ou "decaimento", e explorar a física por
trás.
Depois de observar o gás de positrônio de baixa densidade, a equipe usou pulsos
comprimidos para produzir o gás de alta densidade, cujos átomos são mais propensos a
colidir uns com os outros. Eles calcularam que mais colisões deveriam levar a uma taxa de
decaimento maior. Isso porque os átomos de positrônio são criados tanto em um estado de
"spin zero", que decai rapidamente, quanto no estado de "spin um" que dura mais (centenas
de nano-segundos), dependendo em parte do alinhamento inicial dos spins do elétron e do
posítron. As colisões entre átomos de spin 01 podem transformá-los no estado de
decaimento mais rápido.
Formação de átomos e moléculas de positrônio, baseada no Modelo Atômico
proposto:
Quando alguma força de contenção mantém o elétron e o posítron sem ocorrer o
processo de aniquilação imediata, não que dizer que se criou em laboratório um átomo ou
uma molécula de positrônio, composta pelo elétron e pelo posítron, pois, estas duas
partículas duais, possuem atração magnética, que pode se tornar força de união magnética
(quando alguma força de contenção seja maior que a força de aniquilação - energia cinética
de impulsão, que é uma impressionante característica da interação do elétron com o
posítron), sendo que neste caso da "formação do átomo de positrônio", esta força foi uma
armadilha magnética.
Forças magnéticas podem ser usadas para que o elétron e o posítron permaneçam
unidos pela força de atração de um pelo outro em certo grau de estabilização e quanto
maior for esta força maior será o tempo de permanência sem ocorrer o processo de
aniquilação.
Este processo de estabilização ocorre, por exemplo, em estrelas recentes, onde os
elétrons e posítrons, após serem formados, são mantidos em contato com a impossibilidade
de produzir a emissão de radiações e seus produtos, pelo processo de aniquilação. Somente
que nos interiores dessas estrelas, esses elétrons e posítrons não se aniquilam, pela ação da
elevada força de compressão da gravidade, produzida pela energia escura aglutinada que
envolve essas estrelas, que comprime toda esta poeira estelar, fazendo com que centenas de
elétrons e centenas de posítrons se unam sem se aniquilarem.
Esta elevada força de gravidade cria condições, para que a força magnética de
atração aja como força magnética de união, estabilizando a estrutura de elétrons e posítrons,
com divisões das forças de atração em vetores de união, de maneira que este aglomerado,
que se forma, mantenha esta estabilidade, inclusive fora do ambiente de compressão da
gravidade que possibilitou esta formação.
Este é o processo de formação do próton (hidrogênio) - com estabilidade pela força
magnética de união, possibilitada pela força de gravidade (produzida pela energia escura
aglutinada) que comprime estas partículas impedindo a ocorrência do processo de
aniquilação.
252
Esta força magnética de união (força de atração distribuída vetorialmente, entre
aproximadamente 918 posítrons a 917 elétrons) mantém essas 1835 partículas unidas e que
em processos de fusão desses prótons, formam elementos químicos com mais massa
nuclear e para essas formações surge a necessidade da formação do nêutron, para ocorrer
elementos químicos que possuam mais de um próton, para impedir a repulsão magnética
destes prótons magneticamente positivos (devido possuírem 01 posítron a mais que o
número de elétrons, deixando o aglomerado de elétrons e posítrons - próton,
magneticamente positivo). Sendo que esse nêutron difere do próton, pois o próton possui 01
posítron a mais e o nêutron possui o mesmo número de elétrons e posítrons,
aproximadamente 918 elétrons unidos a 918 posítrons unidos pela força magnética de união
(distribuição vetorial das forças de atração), mantendo essas 1836 partículas
estruturalmente unidas, sendo magneticamente neutro.
A força desta interação não é elétrica e sim magnética.
O campo elétrico se forma quando o elétron movimenta-se ao redor do núcleo (em
movimento ondulatório provocado pelo movimento de spin).
Assim, não ocorreu a produção de um átomo e nem ocorrerá produção de uma
molécula. Ocorreu uma união, contida pela armadilha magnética.
Se entendermos as reais interações dos elétrons com posítrons, com certeza,
chegaremos a decifrar vários enigmas que são classificados como acontecimentos
quânticos, por, ainda, não terem tido uma explicação clássica.
Anti átomo:
Prótons são aglomerados constituídos por centenas de elétrons e posítrons e que é
magneticamente positivo justamente por apresentar um posítron a mais em relação ao
número de elétrons (por exemplo, possuindo 1835 elétrons e 1836 posítrons) e este posítron
a mais deixa este próton magneticamente positivo e um elétron gira na eletrosfera,
neutralizando magneticamente este próton (e a eletricidade surge da movimentação desta
substância magnética).
A missão do elétron é unir-se ao posítron, mas esse elétron é contido pela força de
resistência produzida pela energia escura em contraposição à força atrativa magnética entre
este elétron magneticamente negativo e a força resultante do posítron a mais contida no
próton magneticamente positivo, mantendo esse elétron em seu loco (em equilíbrio).
Esse elétron fica girando ao redor deste próton indefinidamente a não ser que
alguma força externa rompa esse equilíbrio. Assim, se esse hidrogênio por algum evento
externo (como, por exemplo, em aceleradores de prótons), perder posítrons do seu próton,
de maneira que o aglomerado fique com um elétron a mais que o número de posítrons e um
posítron que escapou, for capturado, pela força atrativa recíproca entre ele e o anti próton,
este posítron fica girando ao redor do anti próton, com a mesma interação de equilíbrio das
forças, de resistência e de atração magnética, estruturando assim, o anti átomo de
Hidrogênio.
Esse anti átomo somente poderá manter-se estável, se o mesmo não interagir com
um átomo, pois, nesse caso, ocorreriam aniquilações entre elétrons e posítrons, com várias
possibilidades de produtos, porém, uma armadilha magnética pode manter esse anti átomo
253
(anti próton mais um posítron) sem contato com outros átomos e elétrons externos,
permanecendo um anti átomo estável.
Nesta mesma linha de raciocínio, já dá para perceber que não há possibilidade de
haver a ocorrência de um anti nêutron, pois, o nêutron é um aglomerado de número iguais
de posítrons e elétrons e, sendo assim, mantendo esta igualdade, será sempre o mesmo
aglomerado.
Temos que considerar que é possível que se obtenha um anti átomo com mais de um
anti próton. Neste caso, como acontece com átomos que possuem mais de um próton, em
que há a necessidade da formação de nêutrons, para contra balancear a repulsão magnética
dos prótons, no caso de anti átomos, com mais de um anti próton, também, ocorrerá
necessidade da formação de nêutrons para contra balancear a repulsão magnética dos anti
prótons.
254
MODELO ATÔMICO E O UNIVERSO
Mudando o entendimento do átomo muda o entendimento do Universo:
Compreendendo que o elétron é constituído da substância magnética negativa
potencialização de massa produzida pelo neutrino do elétron e por isto passa para e que o
posítron também é constituído da substância magnética positiva com potencialização de
massa produzida pelo antineutrino do posítron e que da união deste elétron e este posítron,
ocorra o processo de aniquilação da matéria e da antimatéria (chamado incorretamente de
aniquilação, pois, a substância magnética tanto do elétron como do posítron, apenas perdem
a potencialização da matéria, pela saída do neutrino do elétron e do antineutrino do posítron
e cada substância magnética negativa do elétron se una a cada substância energia magnética
positiva do posítron). Esta união produz a emissão de radiação eletromagnética e a emissão
do neutrino do elétron e do antineutrino do posítron.
A energia cinética de emissão é determinada pela energia da força de atração
magnética recíproca entre este elétron e este posítron. Força que impulsiona a radiação
eletromagnética à velocidade de 299.972.458.m / s com as mais altas frequências.
O responsável pelo elétron possuir massa (ser matéria como apresentam), é a
interação do neutrino, potencializando a matéria na substância magnética negativa e o
responsável pelo posítron possuir massa (ser matéria como apresentam), é a interação do
antineutrino, potencializando a matéria na substância magnética positiva.
A mudança do entendimento nuclear e das interações eletromagnéticas altera o
entendimento da força de gravidade.
O núcleo atômico formado por prótons e nêutrons constituídos por elétrons e
posítrons, estes elétrons e posítrons constituídos por substâncias magnéticas com
potencializadores massa, neutrinos e antineutrinos, e o entendimento que a radiação
eletromagnética é formada pelo elétron e pelo posítron sem os potencializadores de massa e
que nas interações das radiações eletromagnéticas com a matéria, as radiações perdem
somente energia cinética, com perda de frequência, e não suas substâncias, resultando por
fim em energia escura. Essa energia compete pelo espaço com a matéria se aglutinando ao
redor de toda matéria produzindo uma força contínua e concêntrica.
As radiações eletromagnéticas perdem energia cinética com suas interações com a
matéria e isto explica a existência de todo espectro das radiações eletromagnéticas, sendo a
mesma radiação que perdendo energia cinética, diminui sua frequência, aumenta o
comprimento de suas ondas e no final passa a ser a energia escura.
O Colapso Gravitacional:
Isaac Newton já havia percebido a possibilidade do colapso gravitacional do
Universo. Em 1717 escreveu, no “Astronomical Principles of Religion”, que a menos que
um Poder Miraculoso se interponha para impedi-lo, as estrelas se aproximarão cada vez
255
mais do Centro comum de toda a sua Gravidade e em um Número suficiente de Anos,
encontrar-se-á no mesmo Centro comum, promovendo a inteira Destruição de todo o
Universo. Talvez por horror, Newton evitou calcular o tempo para o colapso gravitacional.
Em 1902, William Thomson (Lord Kelvin) fez o primeiro cálculo de colapso
gravitacional. Considerando um sistema esférico (por exemplo, uma nuvem de estrelas) sob
a ação do seu próprio peso, o tempo de colapso dependeria apenas da densidade do sistema
e da constante da gravitação. Se cada estrela do tipo do Sol ocupar uma esfera com 10 anosluz de raio, o tempo de colapso será de 90 milhões de anos.
Assim, em seu modelo cosmológico de 1917, para evitar o irresistível colapso
gravitacional e manter o seu Universo estático, Einstein introduziu a sua famosa constante
cosmológica, que representaria uma força repulsiva universal em oposição à força atrativa
da gravitação. A grande dificuldade é que seu valor teria que ser sintonizado com precisão
completa para que o Universo permanecesse estático, em perfeito balanço entre a atração
gravitacional e a repulsão devida a constante cosmológica.
Contudo, as equações cosmológicas de Einstein admitiam outras soluções além do
seu Universo estático e que evitariam o colapso. Em 1922, o matemático russo Alexander
Friedmann desenvolveu modelos cosmológicos sem constante cosmológica. Nestes
modelos, o colapso seria evitado se o Universo estivesse em expansão no momento atual.
Se a taxa de expansão fosse superior a um valor determinado pela densidade média do
Universo, ou, vice-versa, se a densidade fosse inferior a uma densidade crítica calculada
com base na taxa de expansão, o Universo seria desacelerado, porém, jamais reverteria a
sua expansão em colapso, mas continuaria a se expandir para sempre. No fim da década, o
modelo de Friedmann encontra a sua confirmação espetacular na descoberta da expansão
do Universo.
O modelo de Friedmann, elaborado em 1922, é uma aplicação da Teoria da
Relatividade Geral de Einstein (1916).
Um modelo anterior, do holandês de Sitter (1919) indicava que um universo
hiperbólico vazio de matéria apresentava espaço em constante expansão. Porém, apesar de
em uma primeira instância isto indicar uma possibilidade de explicação do red-shift, a
introdução de matéria criava paradoxos internos ao modelo. Anteriormente, o próprio
Einstein havia concebido um espaço cheio de matéria, mas estático, o que não concordava
com a expansão cosmológica depois observada. Imagina-se que um universo em expansão,
comprovado pelo red-shift, teria tido um começo.
Em 1927, o padre e cosmólogo belga Georges Lemaître (1894-1966) derivou, as
equações de Friedmann, a partir das equações de Einstein e propôs que os desvios
espectrais observados em nebulosas se deviam a expansão do universo, que por sua vez
seria o resultado da "explosão" de um "átomo primordial". A teoria do “Big Bang” tornouse a explicação da expansão do universo desde suas origens, no tempo, (arbitrando-se o
conceito de que o tempo teve uma origem).
Segundo essa teoria, o Universo surgiu há pelo menos 13,7 bilhões de anos, a partir
de um estado inicial de temperatura e densidade altamente elevadas. Embora essa
explicação tenha sido proposta na década de 1920, sua versão atual é da década de 1940 e
deve-se, sobretudo, ao grupo de George Gamow que deduziu que o Universo teria surgido
após uma grande explosão resultante da compressão de energia.
Foi sugerido, por Gamow (1948), que este começo, chamado “Big Bang”, seria
responsável por uma radiação de fundo que, por cálculos realizados, corresponderia a
256
aproximadamente 3 K (-270,15°C).
A Expansão do Universo
Aparentemente, o Universo está se expandindo em torno de nós, pois todos os
pontos do Universo estão se afastando relativamente uns aos outros simultaneamente. A
observação, feita em 1929 por Edwin Hubble, significa que no início do tempo espaço a
matéria estaria de tal forma compactada que os objetos estariam muito mais próximos uns
dos outros. Mais tarde, observou-se em simulações que de fato exista aparentemente a
confirmação de que entre dez a vinte bilhões de anos atrás toda a matéria estava exatamente
no mesmo lugar, portanto, a densidade do Universo seria infinita.
As observações em modelos e as conjecturas dos cientistas apontam para a direção
em que o Universo foi infinitesimalmente minúsculo, e infinitamente denso. Nessas
condições, as leis convencionais da física não podem ser aplicadas, pois quando se tem a
dimensão nula e a massa infinita, qualquer evento antes desta singularidade não pode afetar
o tempo atual, pois ao iniciar o Universo, expandindo a massa e ao mesmo tempo se
desenvolvendo em todas as direções, indica que o tempo também esteve nesta
singularidade, logo o tempo era nulo.
Segundo George Gamow, na expansão do universo a partir de seu estado inicial de
alta compressão, numa explosão repentina, o resultado foi uma violentíssima redução de
densidade e temperatura; após este ímpeto inicial, a matéria passou a predominar sobre a
antimatéria.
Ainda, segundo George Gamow, toda a matéria existente hoje no universo
encontrava-se concentrada no chamado "átomo inicial", ou "ovo cósmico", e que uma
incalculável quantidade de energia, depois de intensamente comprimida, repentinamente
explodiu, formando ao avançar do tempo gases, estrelas e planetas.
Contraposição à expansão do Universo:
A observação feita sobre o espaço tempo, que no início do Universo, a matéria
estaria de tal forma compactada e os objetos estariam muito mais próximos e que entre dez
a vinte bilhões de anos atrás, toda a matéria estava exatamente no mesmo lugar com uma
densidade infinita, somente é válida na tentativa de justificar a ocorrência do “Big Bang”.
Essas observações e conjecturas científicas, baseadas em teorias que, por ventura,
estiverem equivocadas, poderiam dar como resultado uma compreensão do Universo à
mercê destas conjecturas. Temos como repercussão, um Universo primordial
infinitesimalmente minúsculo e infinitamente denso, não que isso esteja correto, mas, para
aceitar o "Big Bang", tais conjecturas têm que ser válidas.
Afirmar que essa singularidade existiu e que o tempo seria nulo é completamente
temeroso, pois está baseando no que se crê a respeito da realidade da explosão inicial e se
este início estiver equivocado, esta afirmação pode passar a ser totalmente absurda.
257
A afirmativa de George Gamow que a expansão provocada pela explosão repentina
produziria como resultado uma violentíssima redução de densidade e temperatura, tem
como base o desvio para o vermelho (red-shift), mas se esse desvio não se relacionar com
expansão, essa explosão inicial passa a perder sua sustentação e o “Big Bang” deixa de ser
um acontecimento correto e provado.
A afirmação que após este ímpeto inicial, a matéria passou a predominar sobre a
antimatéria, cai também na mesma situação, pois, como o próton é constituído por centenas
de elétrons e posítrons e possui 01 posítron a mais que o número de elétrons. O nêutron é
formado por centenas de elétrons e posítrons em quantidades iguais e na eletrosfera para
cada posítron a mais de cada próton, gira um elétron correspondente para a neutralização
magnética desse próton, a questão da matéria ter predominado sobre a antimatéria nunca
aconteceu, pois, o número de elétrons (matéria) é exatamente igual o número de posítrons
(antimatéria), não tendo ocorrido a quebra da Simetria da Paridade com a sucumbência da
antimatéria, conforme afirma a Teoria atual.
O Desvio para o vermelho:
Conjecturas atuais:
A determinação do afastamento ou aproximação de uma galáxia é feita com a
observação de seu espectro eletromagnético, com instrumentos de difração (separação da
luz em seus comprimentos de onda) acoplados a telescópios terrestres. E não é apenas uma
galáxia que é observada, são milhões. Sabe-se da observação dessas galáxias que, exceto
pelas galáxias mais próximas da nossa, todas as outras estão se afastando de nós (isto é,
apresentam um desvio para o vermelho em seu espectro). Além disso, sabe-se também,
desde a década de 1920, que a velocidade de recessão dessas galáxias é proporcional à sua
distância em relação a nós - por isso a conclusão de que o Universo está em expansão. Esta
é a Lei de Hubble.
As galáxias mais próximas, por outro lado, podem apresentar desvios tanto para o
vermelho como para o azul. Isto se deve ao fato de que sua velocidade de recessão é
pequena (porque sua distância é pequena) em comparação com seu movimento próprio (ou
movimento peculiar).
Todas as galáxias podem ter um movimento peculiar, que pode ser, em principio,
em qualquer direção. A causa deste movimento é a presença de um potencial gravitacional
gerado por todas as outras galáxias próximas da galáxia em questão. Assim, se a
componente da velocidade peculiar da galáxia na nossa direção for maior que sua
velocidade de recessão devida à expansão, o espectro da galáxia terá um desvio para o azul.
Isto não acontece com as galáxias mais distantes, pois, como foi dito, sua velocidade de
recessão é muito maior que sua velocidade peculiar.
258
DETERMINAÇÃO MATEMÁTICA DA FÓRMULA DA LEI DE HUBBLE
Considerações sobre o desvio para o vermelho e a compreensão da interpretação
da recessão da fonte de emissão:
Edwing Hubble e Milton Humanson formularam seus dados empíricos sobre a lei
desvio para o vermelho das galáxias, hoje conhecida como Lei de Hubble. Descobriram
uma proporcionalidade aproximada das distâncias dos objetos e seu desvio para o
vermelho, utilizando as medidas de distâncias das galáxias (calculadas com base na relação
de período luminosidade de Henrietta Swan Leavitt para as Cefeidas) e as medidas de
desvio para o vermelho de Vesto Slipher. Onde esse desvio era representado por (z):
z=
λ − λo
λo
Em 1929, formularam seus dados empíricos sobre a lei do desvio para o vermelho
das galáxias, hoje conhecida como Lei de Hubble, mostrando a proporcionalidade entre a
distância do objeto e o desvio para o vermelho do mesmo.
A Lei de Hubble mostra que quanto maior a distancia entre duas galáxias, maior é
a velocidade relativa entre elas.
v = Ho.D
Em 1931 Hubble escreveu uma carta ao cosmólogo Willem de Sitter expressando
sua opinião a respeito das interpretações teóricas da relação entre desvio para o vermelho e
distância aparente das galáxias, mas não interpreta isto como expansão do Universo,
apenas, criou as bases para tal afirmação.
Esta lei constituiu-se como a primeira evidência para a expansão do Universo.
O desvio para o vermelho sendo interpretado como velocidade de expansão do
Universo seria compatível com a solução das equações da relatividade geral de Einstein
para um espaço homogêneo e isotrópico em expansão.
A velocidade aparente citada por Hubble é hoje entendida como um aumento na
distância devido à expansão do espaço. A luz viajando num espaço que se alonga, tem seu
comprimento de onda aumentado, e sofre um desvio para o vermelho de Hubble, diferente
do efeito Doppler.
259
Mudança de interpretação do desvio para o vermelho:
Um dos pilares do entendimento atual para o Universo está se expandindo é a
interpretação que o desvio para o vermelho é ocasionado pelo efeito Doppler. Mas, como
propõe este trabalho, radiações eletromagnéticas possuem massa, densidade extremamente
baixa, volume que é dependente do tempo de giro da radiação e propaga-se pela energia
escura, que também apresenta massa, pois, é formada pelas radiações eletromagnéticas sem
energia cinética (sem frequência). É de se esperar que essas radiações percam energia
durante a propagação e que durante muito espaço percorrido, tais perdas possam ser
percebidas, como ocorre no caso de observações cada vez mais profundas (novas
tecnologias empregadas na observação do Universo).
Determinação matemática da perda de energia cinética da radiação:
Quanto mais conseguirmos enxergar mais profundamente o Universo, mais desvio
para o vermelho vai ser observado, portanto, uma medida que depende diretamente da
distância, entre a emissão e o observador, e a perda de energia cinética da radiação ao
percorrer essa distância → Perda de energia cinética total (Ept ) .
Dividindo-se essa perda total de energia ( Ept ) pela distância ( D ) , entre a emissão
e a observação, será encontrada a Energia cinética perdida por unidade de medida desta
distância M (Ep*) .
O valor da energia cinética perdida por unidade de medida M ( Ep*) , multiplicada
pela distância, entre a fonte da emissão e o observador, encontra-se a energia cinética que a
radiação perdeu neste trajeto.
( Ept ) = M ( Ep*).( D )
A Energia perdida entre a fonte de emissão e o observador:
Dividindo-se a energia perdida no trajeto (entre radiação emitida e observada) pela
distância entre a fonte de emissão e o observador, em Megaparsec, encontra-se a energia
média de energia perdida por Megaparsec:
260
M ( Ep*) =
( Ept )
D
Onde:
(Ept ) → Energia que a radiação perdeu da emissão até o observador;
M ( Ep*) → Média de Energia que a radiação perde por Megaparsec; e,
(D) → Distância em Megaparsec entre a emissão e o observador.
Da expressão anterior, tem-se que a energia perdida pela radiação, entre a emissão e
a observada ( Ept ) , é a média de perda de frequência por Megaparsec M (∆f ∗) multiplicada
pela Constante de Planck (h) dividida pela distância em Megaparsec (D ) .
Fórmula da perda de Energia por Megaparsec:
(∆f ) × (h) = M (∆f ∗) × (h) × ( D)
(∆f ) = M (∆f ∗) × ( D )
Está sendo utilizado como medida de distância o Megaparsec, pois, esta é a medida
utilizada na Fórmula de Hubble e está sendo citada, para se relacionar as Fórmulas
propostas e essa lei.
Relação entre as fórmulas da “velocidade recessão da fonte de emissão” e a
Constante de Hubble:
Pela Teoria atual a velocidade de recessão (v) pode ser expressa por duas equações
(a unidade de medida utilizada é o Megaparsec):
1. Uma que corresponde ao produto entre a velocidade da luz (c) e o desvio para
o vermelho (z):
(v = c × z )
2. Outra que corresponde ao produto entre a Constante de Hubble e a distância
(D) entre radiação emitida e a observada:
261
(v = Ho × D ) → (c × z ) = Ho × D
Determinação Matemática da Fórmula empírica da Lei de Hubble:
Utilizando a fórmula (c.z ) = Ho.D chega-se a:
Como: z =
(∆λ )
λ − λo
e (λ − λo) = (∆λ ) , então: z =
, como: v = c.z .
λo
λo
Onde
v → Velocidade de recessão da fonte;
z → Desvio para o vermelho;
λ → Onda desviada para o vermelho; e,
λo → Onda emitida na fonte.
(∆λ )
(∆λ )
, → v = ( fo) × (λo) ×
→ v = ( fo) × (∆λ )
λo
λo
Esta expressão apresenta o mesmo resultado de v = c.z (pode ser comprovado ao
utilizá-lo em demonstração prática na determinação da “velocidade de recessão”).
Substituindo este valor (v) na fórmula que apresenta a Constante de Hubble temse:
v = c×
v = ( Ho) × ( D ) → ( fo) × (∆λ ) = ( Ho) × ( D )
Para produzir uma velocidade de recessão da fonte, a constante de Hubble teria
que ser a quantidade de velocidade de recessão por Megaparsec (Km/s/Megaparsec).
Então:
( Ho) = ( fo) × (∆λ *)
Assim, a expressão → ( fo) × (∆λ ) = ( Ho) × ( D) , passa a ser:
( fo) × (∆λ ) = ( fo) × (∆λ *) × ( D ) → Onde (∆λ *) é a variação de onda por
Megaparsec.
Então:
( fo) × (∆λ ) = ( fo) × (∆λ ∗) × ( D )
262
O que representam a fórmula e a Constante de Hubble, na definição da
“velocidade aparente”:
O produto, da frequência da radiação emitida pela variação de ondas, foi
interpretado como velocidade aparente. Essa expressão não representa a velocidade de
recessão da fonte de emissão.
Percebe-se que a frequência emitida na fonte ( fo) resultante da fórmula de
Hubble e a constante de Planck (h) da fórmula da energia cinética perdida seriam anuladas
por estarem presentes nos dois lados da igualdade, conforme apresentado abaixo:
Pela fórmula da Energia cinética perdida:
Pela fórmula de Hubble:
(∆f ) × (h) = M (∆f ∗) × (h) × (D )
( fo) × (∆λ ) = ( fo) × (∆λ ∗) × ( D )
A Média de variação da frequência por Megaparsec M (∆f *) representa quanto
em média a radiação perdeu frequência por Megaparsec (∆f ) / (D ) .
A equação: (∆f ) = M (∆f *) × ( D ) , é a mesma expressão da fórmula que calcula a
perda de energia da radiação e sua relação com a distância da fonte de emissão, como a
Constate de Planck (h) está em ambos os lados da fórmula, uma anula a outra.
A equação determinada: ( fo) × (∆λ ) = ( fo) × (∆λ*) × (D ) , se não for
simplificada, representa a frequência de emissão vezes a variação do comprimento de onda
até o observador de um lado e, de outro, a variação do comprimento de onda em 01
Megaparsec vezes a Distância da fonte de emissão até o observador, também em
Megaparsec. Não representando velocidades nem energias perdidas.
Se for simplificada representa, somente, relações entre a variação de comprimento
de onda, de um lado, e, de outro lado, a variação do comprimento de onda em 01
Megaparsec vezes a Distância da fonte de emissão, até o observador, em Megaparsec.
Também, não representa velocidades de recessão nem energias perdidas.
A ”velocidade de recessão” seria o produto da frequência da radiação emitida na
fonte pela variação de onda em todo o percurso.
Percebe-se que a equação não chega a ser simplificada e a Constate de Hubble é o
produto entre a frequência da radiação emitida na fonte pela variação de onda em um
Megaparsec.
Interpretação para a Lei de Hubble:
263
Interpretação atual - Lei de Hubble:
(v = Ho × D ) , onde:
1. v = ( fo) × (∆λ ) → Velocidade Aparente (Velocidade de Recessão);
2. Ho = ( fo) × (∆λ*) → Constante de Hubble (Velocidade de recessão por
Megaparsec – km/s/Megaparsec);
3. ( D ) → Distância entre a emissão e o observador.
Conclusões matemáticas deste estudo para a Lei de Hubble:
( fo) × (∆λ ) = ( fo) × (∆λ *) . ( D )
Conclusões sobre a Lei de Hubble baseadas nas conclusões matemáticas deste
estudo:
1. A “velocidade aparente” (v) = ( fo) × (∆λ ) - É o produto da frequência de
emissão ( fo) pela variação de onda da emissão ao observador (∆λ ) .
2. Esse produto foi interpretado, primeiramente, por Edwing Hubble como
“velocidade aparente” e, posteriormente, por outros, como velocidade de
recessão da fonte de emissão, se transformando no maior pilar da Teoria de
Expansão do Universo (Big Bang).
3. Este produto (v) = ( fo) × (∆λ ) - não representa velocidade alguma.
4. A Constante de Hubble ( Ho) = ( fo) × (∆λ *) - É o produto da frequência de
emissão ( fo) pela variação de onda em 01 Megaparsec (∆λ *) .
5. Este produto (Ho) = ( fo) × (∆λ*) - É a Constante de Hubble. Esse produto,
também, não representa velocidade alguma.
Críticas ao Efeito Doppler Relativístico:
O Desvio para o vermelho é interpretado como um efeito físico do Efeito Doppler,
sendo produzido pela velocidade de recessão da fonte de emissão. Pela Relação ( v = c.z ),
264
quando o desvio para o vermelho chegar a z = 1,0 , a velocidade de recessão seria a
velocidade da luz. Para se adequar a “velocidade de recessão” à Teoria da Relatividade
Especial De Albert Einstein, usa-se para a esta velocidade o Efeito Doppler Relativístico,
pois o objeto não poderia chegar à velocidade da luz.
(v) = (c ).( z ) ⇒ (v ) = (c ) × ( z → 1,0) ⇒ (v ) → (c)
(A velocidade de recessão (v ) , tenderia à velocidade da luz (c) , quanto o desvio
para o vermelho (z ) , tendesse a 1,0).
Efeito Doppler Relativístico:
( z) =

λ − λo ∆λ  1 + (v / c)
=
= 
− 1
2
2 1/ 2
λo
λo  (1 − (v / c )

(Efeito Doppler Relativístico acaba determinando que um objeto ao se afastar
nunca teria uma velocidade de recessão maior que a velocidade da luz).
Assim, pela Teoria atual, em termos cosmológicos, as implicações da Teoria
Especial de Albert Einstein têm de ser usadas e a velocidade da luz tem de ser incluída
como fator limitador da “velocidade de recessão”. Desta maneira, por maior que seja a
velocidade, ela será sempre menor do que a velocidade da luz.
Contraposição ao Efeito Doppler das radiações e ao Efeito Doppler Relativístico:
As radiações eletromagnéticas são providas de massa, bem como a energia escura
constituinte do espaço, por onde as radiações se propagam e o desvio para o vermelho
observável não tem relação com velocidade de recessão.
O Efeito Doppler que ocorre no som é colocado para as radiações como se fossem
fisicamente comparáveis. No entanto, como demonstrado neste trabalho, radiação
eletromagnética não é somente energia se propagando, mas sim é matéria com elevada
energia cinética.
O Efeito Doppler que se aplica ao som não pode ser aplicado ás radiações
eletromagnéticas.
Esse desvio para o vermelho é causado pela perda de energia cinética das
radiações eletromagnéticas, provocada pelo atrito entre essas radiações e a energia escura
por onde se propagam. Perdendo energia, perdem freqüência e, em conseqüência,
265
aumentam o comprimento de onda.
A Teoria da Relatividade Especial não pode ser empregada na determinação de um
“Efeito Doppler Relativístico”, mesmo não sendo levado em consideração, como propõe
este trabalho, a validade desta Teoria, pois, o desvio para o vermelho não tem relação
alguma com velocidade de recessão.
Reflexo da utilização do Efeito Doppler Relativístico para a determinação das
Distâncias Cómicas:
Ao se utilizar a expressão da Relatividade Especial para que a “velocidade de
recessão” não fique superior à velocidade da luz, acaba-se por alterar o valor real de (v) ,
influenciando na determinação real da distância em Megaparsec (D) , pois, essa distância é
estabelecida pela divisão do resultado v = ( fo) × (∆λ ) pela Constante de Hubble
Ho = ( fo) × (∆λ ∗) :
D=
v
( fo) × (∆λ )
( fo) × (∆λ )
→ D=
→D=
Ho
Ho
( fo) × (∆λ ∗)
Como demonstrado, o produto ( fo) × (∆λ ) , não se trata de velocidade alguma e
não tem o menor sentido usar a Teoria da Relatividade Especial para limitar a interpretação
incorreta dessa “velocidade de recessão”.
Utilização do valor atualmente medido para a Constante de Hubble:
A variação de onda por Megaparsec multiplicada pela frequência de emissão na
fonte da radiação é a Constante de Hubble.
Ho = ( fo) × (∆λ *) → (∆λ*) =
Ho
( fo)
O valor atual da constante de Hubble é uma medida muito aproximada a
( Ho) ≅ 74,2 e foi interpretada como sendo velocidade de expansão por Megaparsec
266
“ ( Km / s / Megapar sec) ”.
Compreendendo que matematicamente a Constante de Hubble é representada por
Ho = ( fo) × (∆λ*) , pode-se utilizá-la para determinar o desvio para o vermelho da radiação
vermelha do espectro do hidrogênio, que apresenta frequência, na fonte de emissão de
( fo) = 4,5694770210367572013953417520983..x...1014 Hertz / s. , e comprimento de onda,
no vácuo de (λo) = 6564,7 × 10 −10 m .
Pode-se calcular quanto a onda dessa radiação, aumenta em um Megaparsec com
base nesse valor da Constante de Hubble, no entanto, como a Constante não representa
velocidade por Megaparsec ( Km / s / Megapar sec) e sim um produto, entre frequência e
comprimento de onda, seu valor e sua unidade de medida devem se adequar a este produto.
Adequação do valor e da unidade de medida da Constante de Hubble:
( Ho) ≅ 742.000
(∆λ ∗) =
hertz
×m
s
742.000
=
(4,5694770210367572013953417520983... × 1014 )
(∆λ ∗) = 16,23818210... × 10 −10 m
Tem-se, então, que a radiação vermelha do espectro do hidrogênio com
comprimento de onda no vácuo de (6564,7 × 10 −10 m) , aumentaria, por Megaparsec
(≅ 16,23818210... × 10 −10 m) , ou seja, perderia energia cinética e consequentemente
frequência.
Isto significa que a Constante de Hubble é o produto entre a frequência da radiação
emitida na fonte ( fo) pelo aumento da medida do comprimento da onda em um
Megaparsec (≅ 16,23818210... × 10 −10 m) . Porém, como é um produto entre uma frequência
e uma onda, esta medida foi interpretada como velocidade por Megaparsec (de recessão por
Megaparsec) e o resultado de ( fo).(∆λ ) como “velocidade aparente” da fonte de emissão.
Proporcionalidade das distâncias e seu desvio para o vermelho, utilizando as
medidas de distâncias das galáxias:
267
Da equação ( fo) × (∆λ ) = ( fo) × (∆λ ∗) × ( D ) , se a frequência da radiação emitida
na fonte for simplificada em ambos os lados tem-se:
(∆λ ) = (∆λ ∗) × ( D) , ou seja: (∆λ ∗) = (≅ 16,23818210... × 10 −10 ) × ( D)
Edwing Hubble e Milton Humanson determinaram empiricamente esta relação:
"V .m." = 16 D
Edwing Hubble e Milton Humanson pesquisaram para descobrir a proporção dos
movimentos e sua aceleração, deduzindo uma equação conhecida como Lei de HubbleHomason em que: "V .m." = 16 D , onde: "V .m." seria a velocidade de afastamento da
galáxia, dada em quilômetros por segundo, e expressa a distância entre a Terra e a galáxia
em estudo, dada em unidades de milhões de anos-luz, e, segundo esta, se uma galáxia
estiver situada a cem milhões de anos-luz, esta se afasta a 1600 quilômetros por segundo.
No entanto, interpretaram esta relação, como se fosse a proporção dos movimentos
e sua aceleração em Km/s/milhões de anos-luz.
Conforme demonstrado matematicamente, a relação descrita ( "V .m." ) representa
quanto o comprimento de onda aumenta, da fonte de emissão até o observador e não a
aceleração de afastamento. E o número 16,23818210... × 10 −10 representa quantos metros, o
comprimento da onda da radiação eletromagnética vermelha do espectro do hidrogênio,
aumenta em um Megaparsec.
Então:
"Vm" = (λ − λo) = (∆λ ∗) → "Vm" = 16,23818210... × 10 −10 × ( D )
O aumento da onda por Megaparsec da radiação vermelha, do espectro do
hidrogênio, vezes a distância, representa, em metros, quanto aumentou o comprimento de
onda da emissão ao observador.
No entanto, o valor 16,23818210... × 10 −10 somente é correto para a radiação
vermelha do espectro do hidrogênio, com pequenos desvios para o vermelho.
Serão apresentados os aumentos de onda por Megaparsec de várias radiações,
onde, será demonstrado que, para cada radiação, haverá um aumento específico do
comprimento da onda por Megaparsec, mesmo não ocorrendo mudança do valor da
268
Constante de Hubble e mostrando, também, que para grandes desvios para o vermelho a
perda de energia por Megaparsec terá que ser uma média na determinação da Distância,
pois, como a radiação se transforma em outras radiações e cada uma perde uma quantidade
específica de frequência por Megaparsec, então na determinação da distância, este fato tem
que ser levado em consideração. Será mostrado no estudo prático do Quasar conhecido
como SDSS J104433.04 –012501.2., com um desvio para o vermelho de z = 5,82 .
A interpretação incorreta não influencia na determinação da distância (D):
Mesmo não representando a velocidade de recessão, pode-se utilizar a fórmula da
Lei de Hubble para determinação de distâncias em Megaparsec, desde que o valor da
hertz
Constante se relacione com ( fo) × (∆λ ∗) , ou seja, ( Ho = 742.000
×m:
s
D=
( fo) × (∆λ )
( fo) × (∆λ )
(∆λ )
⇔ D=
⇔ D=
( fo) × (∆λ ∗)
Ho
(∆λ ∗)
Prováveis motivos que levaram às interpretações, que levaram à expansão do
Universo, por meio dos resultados encontrados por Edwing Hubble:
O que determinou a interpretação de uma provável “velocidade aparente”, por
Edwing Hubble e, posteriormente, a crença que por esse entendimento o Universo estaria
em expansão, e mais, em expansão acelerada, pois, como essa expansão tem relação com a
distância, e quanto maior a distância, maior a expansão do Universo, foi que toda a Teoria
baseou-se, somente, nas relações entre as ondas das radiações eletromagnéticas.
As frequências envolvidas não foram consideradas nas determinações matemáticas
da Teoria, também, não foi considerado que a frequência da radiação tem relação direta
com sua energia cinética ( E = f .h ). Associado a isto, a crença em que a radiação
eletromagnética não possui massa e que no vácuo, por onde a radiação se propaga de uma
galáxia a outra, também, não haveria algo que pudesse provocar perda de energia cinética
da radiação, mas como descrito neste trabalho o vácuo é formado por energia escura que é
um tecido formado pelas radiações eletromagnéticas quando sem energia cinética e esta
energia escura é, portanto, massa de baixíssima densidade. O vácuo é material. Todo
espaço é material.
As radiações eletromagnéticas foram tratadas como se fossem, somente, ondas de
energia em propagação, tais quais as ondas sonoras. Incluindo, nesta interpretação, que as
269
radiações eletromagnéticas apresentavam as mesmas características dessas ondas e que
apresentavam, também, Efeito Doppler semelhante.
Consequências para a idade do Universo compreendendo que a expansão é
resultado de interpretações incorretas.
Como para a Teoria atual, o Universo está se expandindo, seria razoável imaginar
que, em algum instante do passado, ele deve ter começado como um ponto. Essa é a ideia
original da Teoria do “Big Bang”.
Por esta interpretação, seria possível estimar a idade do Universo (to) , calculandose o tempo que as galáxias distantes, movendo-se à mesma velocidade de hoje, levariam
para chegar onde estão. Assim, pela Lei de Hubble:
v = Ho × D , e: v =
D
, então (to) = ( Ho) −1
(to)
O cálculo para a idade do Universo é baseada na interpretação do desvio para o
vermelho e, como demonstrado, essa interpretação não representa a realidade dos fatos.
Não ocorrendo expansão do Universo, a Teoria do “Big Bang”, perde seu maior
pilar de sustentação.
A Lei de Hubble não se relaciona com expansão do Universo e a expressão
−1
( Ho) , também, não mensura a idade do Universo.
270
DETERMINAÇÃO DA PERDA DE ENERGIA CINÉTICA PELAS
RADIAÇÕES NA PROPAGAÇÃO PELO ESPAÇO
Considerações sobre a perda de energia cinética das Radiações eletromagnéticas
estabelecidas a partir da radiação vermelha do espectro do hidrogênio:
Determinação da quantidade de giros por segundo que a radiação vermelha do
espectro do hidrogênio perde, no primeiro Megaparsec utilizando a Lei de Hubble:
com
Utilizando o exemplo anterior, em que a radiação emitida na fonte seja a vermelha,
onda medindo (λo) → 6564,70 × 10 −10 no vácuo, como ela aumenta
(16,23818210... × 10 −10 ) por Megaparsec, então, após se propagar por um Megaparsec seria
uma radiação com comprimento de onda medindo (λ ) → 6580,93818210.. × 10 −10 m. .
Transformando tais ondas em frequências, considerando a velocidade da luz no
vácuo ( 299.972.452m / s ), tem-se:
(λo) → 6564,70 × 10 −10 → ( fo) = 456.947.702.103.675,72013953417520983...hertz / s.
(λ ) → 6580,93818210.. × 10 −10 m → 455.820.203.288.966,49393949714753222...hertz / s.
A perda de frequência no primeiro Megaparsec é de:
(∆f ∗) = ( fo∗) − ( f ∗)
(∆f ∗) = 1.127.498.814.709,2262000370276776173...Hertz / s / M . ps.
A perda de frequência por Megaparsec multiplicada pela Constante de Planck (h)
é a energia que a radiação perdeu no primeiro Megaparsec ( Ep*) .
A perda de Energia no primeiro Megaparsec ( Ep*) de propagação da radiação
vermelha do espectro do hidrogênio é:
271
(∆f *) × (h) = 7,4708855928475319645773237256963... × 10 −22 J .s
Quantidade de energia cinética perdida pela radiação vermelha do espectro do
hidrogênio em um segundo (Qep / s ) :
Conhecendo a energia perdida da radiação vermelha no primeiro Megaparsec
( Ep*) , pode-se encontrar a Quantidade de energia cinética perdida em 01 segundo
(Qep / s ) , que é a quantidade de energia perdida pela radiação vermelha ao percorrer
299.972.548.metros .
(Qep / s ) =
( Ep∗) × (299.972.458m)
01..M . ps.
(Qep / s ) =
74,470 × 10 −22 × 299.972.458
3,085677581× 10 22
(Qep / s ) = 7,2627805591956348424719903652787... × 10 −36 J .s
Onde:
(Qep / s ) → Quantidade de energia perdida em 299.972.458..metros (em 01segundo);
( Ep∗) → 7,4708855928475319645773237256963... × 10 −22 J .s (Energia perdida por M.ps):
(01M . ps ) → Um Megaparsec em metros.
(Energia cinética perdida pela radiação vermelha em 01 segundo)
Perda da energia cinética das radiações eletromagnéticas por giro (por hertz):
A Constante da perda de energia cinética (Cpe) :
Para se encontrar a Constante de perda de energia cinética - (Cpe) - (energia
perdida no espaço referente ao comprimento de onda), divide-se a quantidade de energia
272
perdida em 01 segundo (Qep / s ) pela frequência da radiação ( f ) .
Como se mensurou a quantidade de energia perdida pela radiação vermelha em 01
segundo, será utilizada a frequência desta radiação para se encontrar a quantidade de
energia perdida em um giro (Cpe) :
Constante de Perda de Energia (Cpe)
(Cpe) =
Qep / s
= 1,5894117698282681688855539914581... × 10 −50 J .s
f
Onde:
(Qep / s ) = 7,2627805591956348424719903652787... × 10 −36 J .s
( f ) = 4,5694770210367572013953417520983... × 1014 Hertz / s.
Ao se completar um giro, uma radiação percorre o comprimento da onda
(2.π .r = λ ) , sendo que, em cada espaço referente ao comprimento da sua onda, será
perdida uma quantidade de energia, a Constante de energia cinética perdida em 01 hertz
(Cpe) , mensurada acima.
Definição da massa das radiações eletromagnéticas após a definição da
Constante de Perda de Energia Cinética (Cpe) :
Como a Constante de Planck representa a quantidade de energia de um giro,
determinada empiricamente, ela representa a energia por giro sem a energia perdida pelo
atrito em um giro. Assim, na determinação da massa das radiações eletromagnéticas, esta
energia perdida por giro deve ser considerada na determinação da massa da radiação
eletromagnética.
Então, a energia cinética produzida pela massa da radiação (mf ) , girando à
velocidade da luz (c) , tem que ser a soma da energia cinética de um hertz ( h → Constante
de Planck), mais a energia cinética perdida pelo atrito em um hertz ( Cpe → Constante da
Perda de Energia Cinética em um giro).
2.(h + Cpe)
c2
mf =
2
c2
mf = 1,472730306231695454422222701085... ×10 −50
E.c. = (h) + (Cpe) = mf .
273
Relações da radiação vermelha do espectro do hidrogênio com a perda de
energia:
Perda de frequência dessa radiação vermelha (Qfp / s ) :
Para se mensurar a perda de frequência, da radiação vermelha do espectro do
hidrogênio, utiliza-se a quantidade de giros perdidos em um Megaparsec, na seguinte
relação:
(Qfp / s ) =
1.127.498.814.709,2262000370276776173... × 299.972.458
=
3,085677581× 10 22
(Qfp / s ) = 0,010960918046752115884887290285848...hertz / s
Ao se dividir esta perda de frequência por 01, encontra-se em quantos segundos,
de propagação, essa radiação vermelha perde 01 giro (01 hertz).
1
0,010960918046752115884887290285848...
A radiação vermelha do espectro do hidrogênio perde um hertz em:
91,233233907475019501532571654724...seg .
Após propagar-se por aproximadamente 27.367.457.426 metros.
Ao se multiplicar este tempo (91,23...seg ) pela energia perdida por essa radiação,
em um segundo (Qep / s ) , encontra-se a energia cinética perdida, equivalente à Constante
de Planck (energia cinética de um giro da radiação):
91,233233907475019501532571654... × 7,2627805591956348424719903652... × 10 −36
(h) = 6,62.60.69.57(29) × 10 −34 J .s
Em aproximadamente 01 minuto e meio de propagação, a radiação vermelha do
espectro do hidrogênio perde a energia cinética equivalente a um giro, ou seja, a energia
que é representada pela Constante de Planck.
Isto significa que em aproximadamente 01 minuto e meio de propagação, a
274
radiação vermelha do espectro de hidrogênio perde um hertz na sua frequência.
A velocidade da radiação não se altera porque as substâncias magnéticas da
radiação aumentam, proporcionalmente de volume (aumenta o raio da circunferência de
giro), o que determina o aumento da onda e da amplitude e, também, a manutenção da
mesma velocidade, mesmo perdendo energia.
Determinação da temperatura perdida pela radiação vermelha do espetro do
hidrogênio durante a propagação no vácuo:
Como foi determinada, no estudo das emissões do corpo negro, a relação da
energia cinética ( E.c.) com a temperatura em Kelvin (T ) e neste tópico foram
determinadas as perdas de energia cinética da radiação em várias situações, pode-se
determinar a temperatura perdida para o meio durante a propagação.
Temperatura perdida por Megaparsec (T . pd / Mps) pela radiação vermelha do
espectro do hidrogênio:
Como a energia perdida por Megaparsec pela radiação vermelha do espectro do
hidrogênio é:
( Ep∗) = 7,4708855928475319645773237256963... × 10 −22 J .s
E a energia cinética por Kelvin é:
( E.c. / Kelvin) = 6,8592034785353530211996304094407... × 10 −23 J / K
Então, a temperatura perdida por Megaparsec pela radiação vermelha do espectro
do hidrogênio (T . pd / Mps) é:
(T . pd / Mps) =
Qep / Mps
7,470885592... × 10 −22
=
( E.c.kelvin) 6,859203478... × 10 − 23
(T ) = 10,891176...Kelvin
Temperatura perdida por segundo (T . pd / s ) :
Como a Energia Perdida por segundo pela radiação vermelha do espectro do hidrogênio
é:
(Qep / s ) = 7,2627805591956348424719903652787... × 10 −36 J .s
275
A perda de temperatura por segundo (T . pd / s ) desta radiação é:
(T . pd / s ) =
Qep / s
7,2627805591956348424719903652787...x10 −36.
=
( E.c. / kelvin) 6,8592034785353530211996304094407...x10 − 23.
(T / seg ) = 1,05883730988929019342089118864003...x10 −13 Kelvin
Temperatura perdida por hertz (por giro). Ou seja, a Constante de perda de
temperatura (CpT ) :
Como a Energia Perdida por giro é:
(Cpe) = 1,5894117698282681688855539914581... × 10 −50 J .s
(Cpe) - É uma constante e representa a perda de energia por hertz (por giro)
A perda de temperatura por giro (CpT ) é:
(CpT ) =
Cpe
1,589411769828268168885553991481...x10 −50
=
( E.c. / kelvin) 6,8592034785353530211996304094407...x10 − 23
(CpT ) = 2,317195830101916667546233323216..x10 −28 Kelvin
(CpT ) - É uma constante e representa a perda de temperatura por hertz (por giro):
Perda de temperatura correspondente a um giro da radiação vermelha do espectro
do hidrogênio:
A radiação perde a temperatura correspondente a um giro em aproximadamente 91,23
segundos. Perde, portanto, neste tempo de propagação, a temperatura que representa a Constante
térmica (h T ) :
(T ) = 91,233233907475019501532571654... × 1,0588373098892901934208911886... × 10 −13
(T ) = (h T ) = 9,6601151963091224861717138043981... × 10 −12 Kelvin
Em aproximadamente 01 minuto e meio de propagação, a radiação vermelha do
276
espectro do hidrogênio perde, para o meio, a temperatura referente a um giro, ou seja, a
temperatura que é representada pela Constante térmica (h T ) .
Determinação da perda de energia e temperatura por segundo
algumas radiações:
(Qep / s ) de
Para a determinação da energia cinética perdida em 01 segundo (Qep / s )
multiplica-se a frequência ( f ) pela Constante de perda de energia (Cpe) .
Para a determinação da Temperatura que a radiação perde em 01 segundo
(T . pd / s ) , basta dividir a energia perdida em 01 segundo (Qep / s ) pela Energia cinética
por Kelvin ( E.c. / Kelvin = 6,8592034785353530211996304094407...J / K ) , conforme
demonstrado no estudo das emissões do corpo negro, nas definições em termos de energia,
determinadas a partir da Lei de Wien:
(Cpe) = 1,5894117698282681688855539914581... × 10 −50 J .s
Algumas
Radiações
Limite
Ultra
Violetas
Limite
Violeta
Azul
Verde
(*) Vermelha
Limite
Infra
Vermelhas
Frequências ( f )
3.291.817.414.665.454
3.158.455.941.811.688
3.084.429.173.975.721
2.924.463.511.530.755
2.467.517.967.236.578
822.954.353.663.635,
731.234.039.047.095,
690.903.780.511.960,
616.879.491.809.144,
456.947.702.103.675,
365.757.490.517.171
298.402858.961.860
274.168.663.026.286
233.956.396.662.695
159.937.329.734.413
(Qep / s ) =
( f ) × (Cpe)
Perda de energia cinética em 01
segundo (×10 −36 J )
Lyman
52,320533429775887912517270076648
50,200870483995249299154166965979
49,024280323186943903863782341602
46,481767256602908207651952162046
39,219020993885409501194818160209
Balmer
13,080133357443971978129317519162
11,622319881605163193605862098278
10,981306005645566996267826988935
9,8047552484713523754870454005225
7,2627805591956348424719903652774
Paschen
5,8133926033084319902796966751831
4,7428501618438597029998085222666
4,3576689993206010557720201780100
3,7185305048229925419844736297910
2,5420627431478068073111866520543
(T . pd / s ) =
(Qep / s )
( E.c. / Kelvin)
(×10 −13 K )
7,627785
7,318760
7,147226
6,776554
5,717722
1,906946
1,694412
1,600959
1,429430
1,058837
0,847531
0,691457
0,635302
0,542122
0,370606
(*) - Radiação que foi utilizada neste estudo na determinação das perdas de energia.
A temperatura que as radiações perdem em 01 segundo (T . pd / s ) , em Kelvin,
277
também pode ser encontrada ao se multiplicar a temperatura perdida em um giro
(CpT ) = 2,3171958.30101916667546233323216..x10 −28 Kelvin pela frequência ( f ) da
Radiação:
(T . pd / s = (CpT ) × ( f )
(T . pd / s = (2,3171958.30101916667546233323216..x10 −28 ) × ( f )
Relação entre as energias perdidas por segundo das radiações e suas
temperaturas:
Cada radiação tem uma quantidade específica de perda de energia por segundo
durante sua propagação. Esta energia perdida é decorrente do atrito entre a radiação e a
energia escura por onde estas radiações se propagam. Quanto mais giros por segundo (mais
frequência), mais energia é perdida em um segundo e em consequência mais temperatura é
perdida para o meio.
Percebe-se que tal qual a Constante de Planck (h) e a Constante Térmica (h T ) , a
energia cinética perdida por giro (Cpe) ,e a Temperatura perdida por giro (CpT ) , também
são constantes em um giro e as diferenças entre as energias cinéticas das radiações, as
energias perdidas pelas radiações, as temperaturas das radiações e as temperaturas perdidas
pelas radiações, em 01 segundo, é a quantidade de giros por segundo (a frequência),
multiplicada pelas constantes que representam tais grandezas por hertz (por giro)
→ (h), (Cpe), (h T ), (CpT ) .
A frequência multiplicada pela Constante de Planck (h) e pelas Constantes
(
)
(
)
determinadas neste estudo (h T ), (Cpe), (CpT ) , determina a energia cinética da radiação
( f × h) , a energia cinética perdida pela radiação em 01 segundo ( f × Cpe) a temperatura
da radiação ( f × h T ) e a temperatura perdida pela radiação em 01 segundo ( f × CpT ) :
Constantes de Energia Cinética e Temperatura e a frequência das radiações
eletromagnéticas:
Energia cinética da radiação ( f × h) ;
Energia cinética perdida pela radiação em 01 segundo: ( f × Cpe) ;
Temperatura da radiação ( f × h T ) ;
Temperatura perdida pela radiação em 01 segundo: ( f × CpT ) .
Onde:
278
h → Constante de Planck (Energia cinética por giro);
h = 6,62.60.69.57(29)... × 10 −34 J .s .
Cpe → Constante da perda de energia cinética por giro;
Cpe = 1,5894117698282681688855539914581... × 10 −50 J .s .
h T → Constante Térmica (Temperatura por giro);
h T = 9,6611519630912248617171380447... × 10 −12 Kelvin .
CpT → Constante da perda de Temperatura por giro.
CpT = 2,3171958.30101916667546233323216... × 10 −28 Kelvin .
(
)
Relações matemáticas entre as Constantes (h), (Cpe), (h T ), (CpT ) :
h
(h T )
=
(Cpe) CpT
Determinação do Coeficiente de Atrito das Radiações Eletromagnéticas ( µ .aτ ) :
A Constante de perda de energia cinética por giro (Cpe) é a massa da radiação
eletromagnética (mf ) multiplicada pela velocidade da luz (c) e pelo coeficiente de atrito
( µ .aτ ) entre a radiação e a energia escura por onde ela se propaga. Como se sabe a massa
da radiação (mf ) e a energia perdida em um giro (Cpe) , encontra-se o coeficiente de atrito
por giro da radiação eletromagnética ( µ .aτ ) :
Coeficiente de Atrito das Radiações Eletromagnéticas ( µ .aτ ) :
Cpe
Cpe = (mf ) × (c) × ( µ .aτ ) → ( µ .aτ .) =
→ ( µ .aτ .) ≅ 3,6 × 10 −9
(mf ) × (c)
Onde:
Cpe = 1,5894117698282681688855539914581... × 10 -50 J .s
mf = 1,4727303062316795454422222701085 × 10 -50 kg
279
( µ .aτ ) = 3,5977569350756806711756903591767... × 10 −9
A Perda de energia cinética por segundo (Qep / s ) é:
(Qep / s ) = (mf ) × (c) × ( µ .aτ .) × ( f )
A Constante de Hubble e sua relação com o aumento do comprimento da onda em
01 Megaparsec (∆λ*) e a frequência da fonte de emissão ( fo) :
Para a determinação do aumento de comprimento de onda por Megaparsec,
encontra-se a Energia perdida por Megaparsec (Ep*) , por meio da Energia perdida em 01
segundo (Qep / s ) (a radiação percorre 299.972.458 metros). Dividindo-se esta energia pela
Constante de Planck (h) , encontram-se quantos hertz a radiação perde em 01 Megaparsec
(∆f *) , subtrai-se este valor da frequência ( fo) obtendo a frequência após percorrer 01
Megaparsec ( f *) . A diferença dos comprimentos de onda, dessas frequências, é o quanto o
comprimento de onda aumenta em 01 Megaparsec: (λ *) − (λo*) = (∆λ *) .
(∆λ ∗) :
Determinação matemática do aumento do comprimento de onda por Megaparsec
( f ) × (Cpe) = (Qep / s ) →
(Qpe / s ) × 01.M . ps (em.metros) ÷ (299.972.458.metros) = ( Ep*)
( Ep∗) ÷ (h) = (∆f ∗) →
( fo∗) − (∆f ∗) = ( f ∗) →
(λ ∗) − (λo∗) = (∆λ ∗)
Determinação da perda de frequência por Megaparsec (∆f *) , com utilização
apenas da frequência:
Determinação matemática da perda de frequência de qualquer radiação por
Megaparsec (∆f ∗) , com utilização da Constante entre a frequência e esta perda:
A Constante
( fo)
(∆f ∗)
280
Representa a quantidade de Megaparsec em que as radiações eletromagnéticas
perdem toda a sua Energia Cinética, após atingir um limite máximo de aumento
volumétrico (Será tratado logo a seguir):
( fo)
= 405,27554986522911051212938005403...M . ps
(∆f ∗)
Para se encontrar a perda de frequência por Megaparsec de qualquer radiação
pode-se utilizar a seguinte relação:
(∆f ∗) =
( fo)
405,27554986522911051212938005403
(Com precisão)
A Constância de (Ho) e sua adequação de valor e de unidade de medidas:
Matematicamente a Constante de Hubble é representada por:
( Ho) = (∆λ *) × ( fo)
Verifica-se que ( Ho) = (∆λ *) × ( fo) é constante e representa uma medida em
 hertz

× m  , mesma unidade da velocidade da luz, no entanto, não se trata de velocidade

 s

alguma, conforme está demonstrado neste estudo.
O valor a que se chegou é decorrente do valor utilizado atualmente para a
Constante de Hubble na determinação das relações aqui apresentadas. Conforme já
demonstrado, a Constante de Hubble é produto entre o aumento do comprimento de onda
por Megaparsec (∆λ*) pela frequência da radiação da fonte de emissão ( fo) e quando a
frequência da radiação vai se tornando menor, proporcionalmente, o aumenta da variação
do comprimento de onda em 01 Megaparsec (∆λ *) , torna-se maior. Isto determina que o
produto ((∆λ ∗) × ( fo) ) sempre seja o mesmo ( ( Ho) → Constante).
Todas as medidas de comprimento foram utilizadas em metro, produzindo, assim, a
Constante na unidade aqui apresentada, conforme quadro seguinte:
281
Energia perdida por
Megaparsec
Frequência
perdida por
Megaparsec
( Ep*)
× 10 −22 J .s
(∆f *)
 ( Ep∗) 


 h 
53,3819706684611856994
51,6393076990917479740
50,4290039580625056171
47,8136386604397754662
40,3427883467890062696
13,4549266711529642486
11,9553415460160767027
11,2959602950352147037
10,0856970866972515676
*(1) 7,4708855928475319645
5,9799674094013174438
4,8787500399266053645
4,4825320385321118078
3,8250799055014978942
2,6149020707849614762
Aumento do
comprimento
da onda por
Megaparsec
Frequência da
radiação emitida na
fonte de emissão
Constante de
Hubble
(normalizada)
(∆λ *)
( fo)
( Ho)
((∆λ ∗) × ( fo))
× 10
Lyman
8.122.417.983.885
7.793.354.281.702
7.610.696.413.838
7.215.988.017.296
6.088.494.526.889
Balmer
2.030.604.495.971
1.804.288.561.918
1.704.775.382.432
1.552.123.631.722
1.127.498.814.709
Paschen
902.490.887.098
736.296.228.729
676.499.391.876
577.277.353.002
394.638.486.796
−10
m
2,25407398
2,34924917
2,40563150
2,53721750
3,00707030
3.291.817.414.665.454
3.158.455.941.811.688
3.084.429.173.975.721
2.924.463.511.530.755
2.467.517.967.236.578
9,01629594
10,14723003
10,73953149
12,02828120
16,23818210
822.954.353.663.635
731.234.039.047.095
690.903.780.511.960
616.879.491.809.144
456.947.702.103.675
20,28666587
24,48657135
27,06363277
31,98031815
46,39317170
365.757.490.517.171
298.402.858.961.860
274.168.663.026.286
233.956.396.662.695
159.937.329.734.413
742.000

 hertz
× m

 s

*(2)
Obs.: *(1) - Radiação utilizada na determinação das perdas de energia.
*(2) - A unidade de medida é a mesma da luz, no entanto, não representa velocidade alguma.
Determinação do tempo e da distância percorrida pela radiação para perder um
hertz:
Ao se dividir a energia, correspondente a um giro (h) , pela quantidade de energia
perdida em um segundo (Qep / s ) , encontra-se quantos segundos a radiação leva para
perder um hertz durante sua propagação e a partir desse tempo determina-se qual espaço foi
percorrido para ocorrer esta perda:
tempo =
Comprimento da
onda
(×10 −10 m)
Frequência da radiação
(f)
h
Qep / s
Tempo para perder
um hertz (T )
(segundos)
Distância percorrida
para perder um hertz
(metros)
282
911,267
949,744
972,538
1.025,735
1.215,685
(*)
3.645,068
4.102,277
4.341,730
4.862,740
6.564,700
8.201,403
10.052,600
10.941,165
12.821,725
18.755,625
Série de Lyman
3.291.817.414.665.454
3.158.455.941.811.688
3.084.429.173.975.721
2.924.463.511.530.755
2.467.517.967.236.578
Série de Balmer
822.954.353.663.635,
731.234.039.047.095,
690.903.780.511.960,
616.879.491.809.144,
456.947.702.103.675,
Série de Paschen
365.757.490.517.171
298.402.858.961.860
274.168.663.026.286
233.956.396.662.695
159.937.329.734.413
12,6643765
13,1991129
13,5158936
14,2552014
16,8950407
3.798.964.147
3.959.370.340
4.054.395.825
4.276.167.803
5.068.046.886
50,6575077
57,0115918
60,3395404
67,5801162
91,2332339
15.195.857.100
17.101.907.326
18.100.200.248
20.272.173.568
27.367.457.424
113,9793925
139,7064918
152,0553666
178,1905397
260,6572008
34.190.678.529
41.908.099.743
45.612.422.071
53.452.254.186
78.189.981.219
(*) - Radiação que foi utilizada neste estudo na determinação das perdas de energia.
Análise do tempo de perda de energia das radiações eletromagnéticas:
Analisando o quadro acima, percebe-se que quanto menor a frequência, maior será
o tempo em que a radiação perde a energia cinética de um giro (01hertz).
Ao multiplicar a frequência pelo tempo de perda de 01 hertz, seria encontrado o
tempo que a radiação perderia toda sua frequência, mas, analisando o quadro, observa-se
que este tempo de ( f × T ) ≅ 1.321.832.053 anos luz é igual para todas as radiações
eletromagnéticas. Diante disto, tem-se que entender que a constância da velocidade da luz é
determinada pela relação entre o volume e a energia cinética da radiação, conforme foi
tratado sobre os motivos para essa constância da velocidade das radiações.
Reflexos decorrentes dessa relação de constância de velocidade da luz, energia
cinética e volume das radiações eletromagnéticas:
Reflexo da Constância da velocidade das radiações eletromagnéticas:
Para qualquer radiação: O produto ( f × T ) sempre é ≅ 1.321.833.751 anos luz.
Este seria o tempo para uma radiação perder toda freqüência se não houvesse
alteração volumétrica em relação á energia desta radiação
Devido a essa relação volume/energia, o produto ( f × T ) será sempre o mesmo
para qualquer radiação, e dessa forma, as radiações eletromagnéticas nunca deixariam de
ter, por menor frequência que apresentassem, sempre, esse mesmo tempo para perder toda
frequência. Reflexo direto das causas, apresentadas neste trabalho, para a manutenção da
constância da velocidade das radiações eletromagnéticas (energia cinética/volume).
283
Reflexo da perda da Constância da velocidade das radiações no estabelecimento
do tempo de transformação das radiações em energia escura:
A partir do momento em que a perda de energia cinética produzir um aumento
máximo de volume da radiação eletromagnética, essa radiação irá começar a perder
velocidade de giro, isto determinará perda de velocidade linear da radiação, já que se
propaga em giro sem deslizamento.
Quando este limite máximo se estabelecer em algum momento, a quantidade de
energia restante será perdida com perda concomitante de toda velocidade de giro (e
consequentemente linear), a partir daí, este tempo será de ≅ 1.321.833.751 anos luz.
Após este tempo, a radiação não terá mais velocidade, tornando-se, o Éter da
Antiguidade, o Espaço Tempo de Albert Einstein, a Energia escura dos dias de hoje.
Reflexo da perda da Constância da velocidade das radiações no estabelecimento
da distância percorrida para a transformação dessas radiações em energia escura:
O espaço referente ao tempo de ≅ 1.321.833.751 Anos luz é a constante:
( fo)
= 405,27554986522911051212938005403...M . ps
(∆f ∗)
Como ocorre com o tempo, começará a ocorrer perda de velocidade, a partir do
momento em que o aumento volumétrico da radiação chegar a um limite máximo.
Quando este limite máximo estabelecer-se, ocorrerá perda de energia com
concomitante perda de velocidade e, a partir deste ponto, a distância percorrida para que
a radiação perca toda energia cinética será de ≅ 405,275545...M . ps .
Exemplo prático de desvio para o vermelho e suas relações com a distância:
Será usado como exemplo, o Quasar descoberto em 11 de julho de 2001, detectado
com um desvio para o vermelho de z = 5,82 , conhecido como SDSS J104433.04 –
012501.2.
284
Este Quasar tem comprimento de onda na fonte de emissão para a
Lyman(α ) = (1.215,685 × 10 −10 m) , no entanto, o pico da Lyman(α ) chega até a observação
com o comprimento de onda de (λ = 8.300 × 10 −10 m) na faixa do infravermelho.
Dados apresentados e dados calculados por definições deste estudo:
(λ ) = 8.300 × 10 −10 m
(λo) = 1.215,685 × 10 −10 m
( fo) = 2.467.517.967.236.578,554477516790945...hertz / s
( f ) = 361.412.600.000.000.hertz / s
(∆λ ) = (λ ) − (λo) → (∆λ ) = 7.084,315 × 10 −10 m
(∆f ) = ( fo) − ( f ) → (∆f ) = 2.106.105.367.236.578,5544775167909945...hertz / s
( Ho)
→ (∆λ ∗) = 3,007070302434232145405829224495... × 10 −10 m
( fo)
( fo)
(∆f ∗) =
→ (∆f ∗) = 6.088.494.526.889,496239...hertz / s
405,275549865229110...
λ − λο (8.300 × 10 −10 ) − (1.215,685 × 10 −10 )
z=
=
λο
1.215,685 × 10 −10
(∆λ ∗) =
z = 5,8274265129252767172922886689963
Constante de Hubble:
( Ho) = ( fo) × (∆λ ∗)
Como:
( fo) = 2.467.517.967.236.578,554477516790945...hertz / s
(∆λ ∗) = 3,00707030...x10 −10 m
( Ho) = ( fo) × (∆λ ∗) = 742.000
hertz / s
.
m
A Teoria da Relatividade Especial não pode ser empregada na determinação de um
Efeito Doppler Relativístico, mesmo não levando em consideração, como propõe este
trabalho, a validade desta Teoria, pois, o desvio para o vermelho não tem relação alguma
com velocidade de recessão.
Suposta “velocidade de recessão”, não utilizando o “Efeito Doppler Relativístico”
por não se tratar de velocidade de recessão:
285
v = ( fo) × (∆λ )
Como:
( fo) = 2.467.517.967.236.578,554477516790945...hertz / s
(∆λ ) = (λ ) − (λo) → (∆λ ) = 7.084,315 × 10 −10 m
hertz
v = 1.748.067.454,8063602002163389364844...
.m , ou seja, o desvio para o
s
vermelho, vezes a velocidade da luz (( z ) × (c) ) .
v = z×c
v = (5,8274265129252767172922886689963) × (299.972.458)
hertz
v = 1.748.067.454,8063602002163389364844...
.m
s
Esta medida foi compreendida como velocidade aparente (velocidade de
recessão), mas apenas representa ( fo) × (∆λ ) , que auxilia na determinação da distância,
mas, conforme demonstrado neste trabalho, este produto não se relaciona com velocidade
alguma.
Determinação da distância do Quasar SDSS-J 104433.04 –012501.2., em relação
ao observador:
D=
D=
( fo) × (∆λ )
Ho
1.748.067.454,8063602002163389364844...
742.000
D = 2.355,8660576905123992133947931056... Megaparsec
D ≅ 7.683.789.521,1481.. Anos.luz
Observação:
Como não se trata de velocidade de recessão, não foi utilizado o “Efeito Doppler
( fo) × (∆λ )
Relativístico” e, portanto, a razão
produz como resultado uma distância que
Ho
representaria olhar para o passado aproximadamente 7,68 bilhões de anos.
286
O significado desta distância encontrada:
D ≅ 7,68 Bilhões de anos luz.
Significa dizer que, ao se observar este Quasar, está se visualizando um objeto
existente no Universo que tinha 7,68 bilhões de anos a menos que hoje.
Está se olhando o passado do Universo, no entanto, não se está visualizando o
Universo quando bem jovem, pois, como demonstrado neste trabalho, a Lei de Hubble não
leva à determinação da Idade do Universo. A interpretação da existência de uma
velocidade de recessão que leva à Teoria do “Big Bang” é incorreta.
O que ocorre é a perda de energia cinética das radiações em suas interações com
a energia escura e nesta interação as radiações eletromagnéticas perdem energia cinética
pelo atrito com essa energia escura. Tanto as radiações como a energia escura são
providas de massa e isto produz perda de energia cinética das radiações pelo atrito com a
energia escura.
Olha-se o passado, mas, não se pode afirmar que os primórdios do Universo estão
sendo visualizados.
Determinação da distância do Quasar utilizando a variação de onda da fonte à
observação e a variação por Megaparsec:
Como foi determinado neste estudo que a Constante de Hubble é igual a:
Ho = ( fo) × (∆λ ∗)
Então:
( fo) × (∆λ )
( fo) × (∆λ )
→ D=
→
Ho
( fo) × (∆λ ∗)
Foi determinado para este exemplo que:
D=
D=
(∆λ )
(∆λ ∗)
(∆λ ) = 7.084,315 × 10 −10 m
(∆λ ∗) = 3,007070302434232145405829224495... × 10 −10 m
Então:
(∆λ )
D=
(∆λ ∗)
D = 2.355,8660576905123992133947931056... Megaparsec.
Aproximadamente 7,68 Bilhões de anos luz.
(Comprovação
Ho = ( fo) × (∆λ ∗) ).
matemática
de
que
a
Constante
de
Hubble
representa
287
Energia perdida pela radiação da emissão até o observador ( Ept ) :
( Ept ) = (∆f ) × (h)
(∆f ) = 2.106.105.367.236.578,554477516790945...hertz / s
(h) = 6,62606957... × 10 −34 J .s
( Ept ) = 1,395520069718602935603957414706...10 −18 J .s
Energia perdida no primeiro Megaparsec ( Ep∗) pela radiação com comprimento
de onda de emissão: (λo) = 1.215,685 × 10 −10 m :
Esta Energia se refere à energia que essa radiação emitida na fonte perde no
primeiro Megaparsec e não a energia média perdida por Megaparsec M ( Ep∗) .
( Ep∗) = (∆f ∗) × (h)
(∆f ∗) = 6.088.494.526.889,496239...hertz / s (variação da frequência por M.ps)
(h) = 6,62606957... × 10 −34 J .s
( Ep∗) = 40,34278834678900627001899224242421..10 −22 J .s
Média de perda de energia cinética por Megaparsec da emissão ao observador
M ( Ep∗) :
M ( Ep∗) =
( Ept )
D
M ( Ep∗) = 5,923596824034428691773984964756...10 −22 J .s
Esta é a média de perda de energia cinética por Megaparsec.
A radiação inicial, passa pela frequência de todas as outras radiações, até chegar
à infravermelha e, assim, desde o início de propagação, cada vez mais, irá perder menos
energia cinética por Megaparsec.
288
Observação:
A Energia cinética perdida por Megaparsec ( Ep∗) da radiação observada (com
comprimento de onda de (λ ) = 8.300 × 10 −10 m ) é:
( Ep∗) = 5,908927048540210774494620360135... × 10 −22 J .s
Percebe-se que a energia cinética perdida por Megaparsec ( Ep∗) pela radiação
infravermelha ( (λ ) = 8.300 × 10 −10 m ) é quase coincidente com a Média de perda de
energia cinética por Megaparsec ( M ( Ep∗) ). Este fato é explicável, pois, quanto mais
perde freqüência, menor será a perda de energia cinética por Megaparsec. Com menores
freqüências, as radiações se propagarão por mais tempo (por mais espaço) perdendo cada
vez menos energia por Megaparsec. Assim, a média de perda de energia cinética por
Megaparsec M ( Ep∗) tenderá para a energia cinética perdida por Megaparsec ( Ep∗) da
radiação observada (para grandes distâncias).
Quanto maior a distância ( D ) da fonte de emissão até a observação, mais a
Média de perda de energia cinética por Megaparsec M ( Ep∗) , tenderá para a Energia
cinética perdida por Megaparsec da radiação observada ( Ep∗) .
M (Ep∗) → ( Ep∗)da.radiação.observada
Distância da galáxia com desvio para o vermelho igual a ( z ) = 8,6 :
O Observatório Europeu do Sul encontrou uma Galáxia com desvio para o
vermelho de z = 8,6 . A distância em relação à observação é de, aproximadamente,
3.476,769728840 Megaparsec, aproximadamente, 11,34 bilhões de anos luz.
Considerações sobre o desvio para o vermelho produzido pela perda de Energia
cinética das radiações nas suas interações com a energia escura:
A primeira e talvez a mais importante consequência deste estudo se refere à idade
do Universo, pois, como demonstrado, a Lei de Hubble não leva à determinação dessa
idade.
O sentimento de quase um século era a certeza, de que, por meio de uma busca
incessante e sistemática, iríamos visualizar o Universo embrionário, o que realmente era de
ser esperar se a “velocidade aparente de Hubble” realmente fosse uma “velocidade de
289
recessão”, no entanto, a realidade impressiona, pois, na busca do início, chega-se a
conclusão que a certeza passa a ser a mesma dúvida inicial, e mais, deixa mais evidente que
em busca do início, chega-se ao infinito, que em busca do limite, chega-se ao eterno, mas
claro, até onde se consegue mensurar.
Como as radiações eletromagnéticas perdem energia cinética, podemos deduzir
que, muito além do que acreditávamos, podem existir galáxias e mais galáxias e que suas
emissões jamais terão energia suficiente para chegar a talvez bilhões, trilhões ou mais de
anos luz daqui.
A certeza passa agora, a ser onde será o limite de nossa percepção destas energias,
e não o limite de nosso Universo, pois, chegaremos a visualizar até onde nossas tecnologias
forem suficientes, mas, não representando que chegamos a qualquer dimensão do Universo.
As mensurações reais dos desvios para o vermelho devem aumentar muito, pois,
ainda há bastante espaço para esta escalada, mas cada vez mais, precisaremos de mais
tecnologias, para registrar, o quão baixas, tais radiações chegarão até nós e mesmo
atingindo este limite de desvios, a certeza que, pelo menos, com as tecnológicas atuais, não
visualizaremos energias que já perderam toda sua energia cinética.
Quando estamos visualizando um objeto a bilhões de anos luz daqui, realmente
estamos visualizando algum evento no Universo que emitiu aquela radiação a bilhões de
anos atrás, mas não significa que estamos vendo um Universo mais jovem, pois esta relação
de idade se perde com a confirmação de que não ocorre expansão do Universo.
Até outras descobertas que possam modificar estes paradigmas, o Universo é
infinito e eterno, pois a dimensão humana de espaço e tempo, ainda não pode ser
estabelecida para o Universo.
290
RADIAÇÃO CÓSMICA DE FUNDO
Conjecturas atuais:
A radiação cósmica de fundo é uma forma de radiação eletromagnética prevista
por George Gamow, Ralph Alpher e Robert Herman em 1948 e descoberta em 1965 por
Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson, do Bell Telephone Laboratories. Ela tem um
espectro térmico de corpo negro com intensidade máxima na faixa de micro-ondas. A
radiação cósmica de fundo é, ao lado do afastamento das galáxias e da abundância de
elementos leves, uma das mais fortes evidências observacionais do modelo do Big Bang de
criação do Universo.
A radiação cósmica de fundo é uma radiação eletromagnética que preenche todo o
universo, cujo espectro é o de um corpo negro a uma temperatura de 2,725 Kelvin. Ela tem
uma frequência de pico de 160,4 GHZ, o que corresponde a um comprimento de onda
de 1,9n.m. . Ela é isotrópica até uma parte em 100.000: as variações de seu valor eficaz são
de somente 18 µK. O Far-Infrared Absolute Spectrophotometer (FIRAS), um instrumento
no satélite Cosmic Background Explore (COBE) da NASA, mediu cuidadosamente o
espectro da radiação cósmica de fundo, o que o tornou a medida mais precisa de um
espectro de corpo negro de todos os tempos.
A radiação cósmica de fundo é uma predição da teoria do “Big Bang”. Segundo
essa teoria, o Universo inicial era composto de um plasma quente de fótons, elétrons e
bárions. Os fótons interagiam constantemente com o plasma através do Efeito Compton. À
medida que o universo se expandia, o desvio para o vermelho cosmológico fazia com que o
plasma esfriasse até que fosse possível aos elétrons combinarem com os núcleos atômicos
de hidrogênio e hélio para formarem átomos. Isso aconteceu por volta de 3000 K, ou
quando o universo tinha aproximadamente 380.000 anos de idade. Nesse momento, os
fótons puderam começar a viajar livremente pelo espaço. Esse processo é chamado
"recombinação".
O satélite COBE, em 1992, descobriu flutuações, na radiação de fundo, recebidas
(anisotropias) que explicariam a formação das galáxias, logo após, a Grande Explosão.
Críticas à interpretação sobre a descoberta da suposta radiação cósmica de fundo:
Como demonstrado anteriormente, o raio da circunferência de giro da radiação
deverá ter um limite máximo para aumentar. Como é produto da união de uma substância
magnética do elétron com uma substância do posítron (antes da impulsão produzida pelas
forças de atração entre o elétron e o posítron, a radiação possui o mesmo raio de um elétron
ou de um posítron) e esse pode ser é o limite de expansão da circunferência do fóton.
A consequência deste limite máximo será a não manutenção da constância da
velocidade da radiação, de forma que à medida que perder frequência, também, perderá
velocidade de giro e quando a frequência tender a zero, a velocidade também tenderá a
zero, se transformando na energia escura (possui massa de baixíssima densidade).
291
As radiações perdem energia cinética nas interações com a matéria, passa por todo
espectro das radiações eletromagnéticas, continua perdendo energia cinética, a níveis cada
vez menores, até chegar um limite que além de energia cinética apresentará perda de
velocidade, também, até se transformar em energia escura.
Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson captaram uma radiação tendendo a se
transformar em energia escura, não significando que captaram a “radiação cósmica de
fundo”, relativa à previsão feita por George Gamow, Ralph Alpher e Robert Herman, em
1948, também, não é evidência observacional do modelo do “Big Bang” de criação do
Universo.
Esta radiação captada (a radiação com energia cinética em declínio até se
transformar em energia escura) preenche todo o Universo.
O Colapso Gravitacional evitado pela energia escura:
A força de gravidade causada pela energia escura não depende de constante
cosmológica para evitar o Colapso Gravitacional.
O que produz a força de gravidade não é a deflexão do espaço tempo provocado
pela matéria, então, não há necessidade da constante cosmológica para que não ocorra o
colapso gravitacional, pois a energia escura produz a gravidade e mantém afastados os
corpos celestes sem que os mesmos se atraiam até o “Colapso Gravitacional”, que era
previsto tanto por Isaac Newton como pelo próprio Albert Einstein quando acrescentou a
constante cosmológica em sua fórmula da Teoria Geral da Gravitação.
O colapso gravitacional somente poderia ser considerado se existisse somente a
força gravitacional, como predito tanto por Isaac Newton como por Albert Einstein, pois a
energia escura possui um papel de compressão da matéria, produzindo a força de gravidade,
bem como possui uma ação estabilizadora do espaço, não sendo necessária uma constante
cosmológica para evitar tal colapso.
A força gravitacional produzida pela Energia Escura que comprime a matéria com
uma força é proporcional à quantidade de matéria, pois quanto mais matéria mais esta
matéria abrirá espaço nesta energia escura e esta mais se aglutinará ao redor dessa matéria,
sendo um processo de competição do espaço da matéria pelo espaço da energia escura.
Nesta competição pelo espaço, a matéria se mantém coesa e a energia escura se aglutina ao
redor da matéria (as substâncias magnéticas se comprimem também).
Não ocorre uma compressão somente ao redor da Terra, mas a energia escura
exerce esta compressão ao redor de cada núcleo atômico, ao redor de cada elétron e esta
mesma energia faz com que os núcleos dos elementos químicos recebam compressão para
que mantenha a coesão dos materiais e neste contexto a energia escura ao redor da Terra ou
de qualquer quantidade de matéria produza força de Gravidade.
Conclui-se que há força de gravidade em qualquer matéria: no elétron, no posítron,
nos núcleos, nas moléculas, nos neutrinos e antineutrinos, nos corpos em geral e esta
gravidade é proporcional à quantidade de matéria por volume/espaço (densidade).
292
Contraposição à Teoria do Big Bang:
A descoberta da radiação cósmica de Fundo é a confirmação que as radiações
eletromagnéticas perdem energia cinética, até níveis que, ainda, não se conseguiu captar
(frequências muito baixas tendendo a zero).
Quanto mais profundamente o Universo for observado, mais ocorrerá o desvio
para o vermelho, demonstrando que as radiações eletromagnéticas interagem com a energia
escura, com perda de energia cinética, evidenciando que as radiações eletromagnéticas,
bem como, a energia escura são matérias de baixíssima densidade e isto determina esse
desvio observável.
Este desvio para o vermelho (red-shift), de estrelas longínquas, não tem relação
com a recessão produzida pela expansão do Universo (expansão do espaço tempo) e sim se
relaciona com a perda de energia cinética das radiações eletromagnéticas em consequência
da interação das radiações e da energia escura, por ambas possuírem massa, apesar de
possuir densidade extremamente pequena (possuem volume que se altera e massa definida).
O desvio para o vermelho e a “radiação cósmica de fundo” não são evidências do
Modelo do “Big Bang”. São apenas interpretações incorretas.
Com a compreensão de que a perda de energia cinética das radiações
eletromagnéticas é provocada pela propagação de matéria, com velocidade, pela energia
escura, que, também apresenta massa e o entendimento do que é a “radiação cósmica de
fundo”, a expansão do Universo perde sua sustentação.
A Temperatura de 2,7 K representa a temperatura da radiação eletromagnética com
muita perda de perda de energia cinética, isto não quer dizer que o Universo no início era
denso e quente e está resfriando e expandindo (segundo George Gamow).
Está incorreta a afirmação que o Universo irradia como um corpo negro perfeito,
pois, a radiação cósmica de fundo não tem relação com radiação de um corpo negro.
O Universo não passou por este início (“Big Bang”) e não podemos afirmar sobre
sua idade baseados na Lei de Hubble e na expansão.
A energia escura que comprime a matéria, produzindo a força de gravidade, é o
tecido formado por radiações eletromagnéticas que perderam energia cinética e está
presente em todo espaço onde não há matéria comum, inclusive nas camadas eletrônicas.
O Universo é dinâmico, todos os corpos constituintes possuem movimentos, mas
isto não tem relação com expansão.
Não há criação e não há aniquilação, somente ocorrem mudanças entre a condição
de matéria como conhecemos e a condição de substâncias magnéticas com baixíssima
densidade de matéria. A matéria e a antimatéria são constituídas pelas substâncias
magnéticas com potencialização de massa produzida pela atuação dos neutrinos e
antineutrinos respectivamente. A radiação eletromagnética é formada pela união da
substância magnética positiva com a negativa, sem atuação dos potencializadores de massa
(neutrino e antineutrino) e sua energia cinética total é proveniente das forças de atração
magnética dos elétrons e dos posítrons e não da transformação de matéria em energia como
determina a Teoria de Albert Einstein ( E = m.c 2 ) .
293
ATIVIDADE SOLAR E SUAS INFLUÊNCIAS SOBRE A TERRA
A Teoria do dínamo:
Segundo a Teoria do Dínamo, aceita atualmente, correntes elétricas interiores de
convecção agitariam o núcleo externo que é líquido e que esta movimentação seria capaz de
produzir correntes elétricas e em consequência produziriam o campo magnético terrestre.
Essa Teoria tenta explicar o campo magnético alto sustentável da Terra.
Entendimento para a formação do campo magnético terrestre:
Cada próton é constituído pela união magnética de centenas de elétrons e posítrons,
possuindo um posítron a mais. Quando o próton de um átomo não possui o seu elétron
correspondente na eletrosfera, surge a exteriorização do campo magnético (força magnética
deste posítron) que estava neutralizada pelo elétron correspondente ao posítron a mais do
próton.
Na corrente elétrica, o campo magnético é produzido pela falta de correspondência
dos elétrons em corrente com o magnetismo dos posítrons a mais dos prótons, também
ocorrendo exteriorização do campo magnético que estava neutralizada antes da corrente
elétrica.
O magnetismo é característica das substâncias magnéticas formadoras dos elétrons,
dos posítrons e das radiações eletromagnéticas.
O que explica o magnetismo sustentável terrestre são as ações das radiações
eletromagnéticas sobre os átomos no interior terrestre. As radiações de altas frequências por
vezes atingem elétrons que são emitidos e formação de cátions, aparecendo assim o campo
magnético pela falta de neutralização dos posítrons a mais dos prótons, e consequentemente
a emissão destes elétrons formando ânions que, também, ficam sem neutralização destes
elétrons a mais, aparecendo o campo magnético.
As radiações de altas frequências que penetram acabam produzindo constantemente
um imã no núcleo terrestre e o campo magnético magnetiza a energia escura que permeia a
Terra e que a envolve, já que a mesma é eletromagnética (produzida pelas radiações
eletromagnéticas quanto estas perdem completamente sua energia cinética).
Ações que acontecem com a eletrosfera atômica dos metais do interior terrestre,
criando de um lado cátions e de outro lado ânions (principalmente o níquel e o ferro)
determinando a positividade e a negatividade magnéticas dos polos terrestres, pela
constante penetração de radiações eletromagnéticas de altas frequências no interior
terrestre. Esta divisão de positividade e negatividade magnéticas é determinada pela maior
penetração das radiações eletromagnéticas em um dos polos.
Conforme explicitado a seguir, há preponderância de penetração das radiações
eletromagnéticas no polo sul, tornando-se o polo magneticamente positivo (choque das
radiações, na entrada das radiações, com elétrons dos metais do núcleo terrestre,
294
produzindo cátions) e, consequentemente, o polo norte, magneticamente negativo (Os
metais recebem os fotoelétrons, se transformando em ânions).
Este processo é contínuo, pois as radiações chegam, constantemente, ao Planeta
Terra, provenientes do sol.
O magnetismo e o equilíbrio térmico terrestre:
Parte das radiações de altas frequências penetra nos polos terrestres. Tais radiações
tanto solares quanto cósmicas, penetram na Terra e como essas radiações possuem
frequências (energia cinética) muito altas, por vezes atingem os elétrons das matérias
(elementos químicos) no interior terrestre, fazendo com que, estes átomos que são atingidos
na entrada das radiações adquiram a condição de cátions pela perda de elétrons que ao se
tornarem fotoelétrons são arremessados em direção ás matérias do outro lado, fazendo com
que estes elementos químicos se transformem em ânions.
Cria-se, assim um imã que magnetizará a energia escura aglutinada ao redor da
terra, criando o campo magnético terrestre.
Algumas radiações também se chocam com os núcleos dos elementos químicos no
interior terrestre, ocorrendo o processo de reflexão destas radiações de altas frequências,
onde, parte desta energia cinética transforma-se em energia térmica, fazendo com que a
terra mantenha seu interior com altas temperaturas, mantendo, também, o equilíbrio térmico
Terrestre.
Após bilhões de anos o Planeta Terra, ainda, não se resfriou, o que era de se esperar,
mostrando que o aquecimento terrestre depende destas interações eletromagnéticas com o
interior terrestre e que o aquecimento da Terra não é resultante de um planeta
superaquecido, primordialmente, que com o passar do tempo, iria se resfriar.
Reversões do campo magnético:
O campo magnético da Terra está relacionado com a formação de cátions e ânions
no seu interior, produzidos pelas radiações eletromagnéticas de altas frequências que
penetram pelos polos terrestres, em sua maioria, produzidas pelas emissões solares.
Durante toda a história terrestre ocorrem mudanças dos polos magnéticos.
Ocorrendo a inversão de entrada das energias eletromagnéticas no interior terrestre os polos
irão se alternarem. De tempos em tempos ocorrem reversões da positividade e negatividade
dos polos terrestres, sendo que este processo ocorre em um intervalo médio de
aproximadamente 250.000 anos.
A energia escura e o campo magnético:
295
Quando nos referimos a campo magnético, estamos nos referindo à magnetização da
energia escura próxima ao corpo magnetizado.
A energia escura é uma das formadoras do espaço. É um tecido formado pela união
das radiações eletromagnéticas que perderam toda energia cinética e em consequência
frequência. Tal energia permeia todo o universo, está em contato com toda matéria. Essa
energia permeia os núcleos, os elétrons da eletrosfera e forma o espaço onde não está a
matéria comum, como, por exemplo, o vácuo.
Quando um corpo não está magneticamente equilibrado, ou seja, não possui elétrons
correspondentes aos posítrons a mais de cada próton, ou vice versa, aparece o campo
magnético, que magnetiza a energia escura que circunda este corpo, pois esta energia
escura é uma energia eletromagnética na sua essência. Esta energia escura magnetizada é o
próprio campo magnético exteriorizado, além da matéria em si.
Quando as radiações eletromagnéticas de altas frequências se chocam com altas
camadas da atmosfera a sua maioria são refletidas, porém, nos polos há menos proteção do
campo magnético terrestre, por se tratar do limite de encontro das linhas magnéticas da
magnetosfera (encontro das linhas da parte estendida com a parte comprimida), ocorrendo
maiores penetrações dessas radiações de altas frequências.
As radiações de altas frequências irão penetrar em cada um dos polos em
quantidades distintas. Na penetração irá interagir com as eletrosferas dos elementos
químicos principalmente do núcleo, constituído basicamente por ferro e níquel, produzindo
de um lado do núcleo, cátions, e de outro, ânions, criando e mantendo sustentável, o campo
magnético terrestre.
Na penetração dessas radiações de altas frequências, também, ocorrem choques com
alguns núcleos dos elementos químicos do núcleo terrestre ocorrendo transformação de
energia cinética das radiações em energia térmica. Isto mantém o interior terrestre
aquecido, de modo sustentável, ao longo do tempo.
Estes eventos ocorrem principalmente no núcleo terrestre porque as radiações
eletromagnéticas de altas frequências possuem alto poder de penetração e como o núcleo
tem uma densidade muito maior, as ocorrências de choques de tais radiações com elétrons
das eletrosferas dos metais e com seus núcleos possuem maiores probabilidades de
ocorrerem.
Aurora Boreal e Austral:
Cada polo tem sua aurora. Enquanto no Norte há a Boreal, o Sul tem a Austral. Há
alguns anos acreditava-se que uma fosse o reflexo da outra. Novas observações indicam
que os fenômenos são diferentes. A principal causa da diferença é a interação entre a
atmosfera solar e o campo magnético terrestre. Análises mostram que as auroras se movem
e mudam de forma, influenciadas pelo campo magnético que aponta para o Sol e pelas
condições dos ventos solares.
A parte mais externa da atmosfera solar é formada por um gás extremamente fino e
eletrificado, que é conhecido como vento solar, uma vez que “sopra” constantemente a
partir do Sol a uma velocidade de aproximadamente 400 quilômetros por segundo. O
296
campo magnético da Terra forma um obstáculo ao vento solar e se comprime em uma bolha
estendida conhecida como magnetosfera. É justamente essa formação que protege o planeta
do vento solar. Entretanto, algumas vezes partículas sopradas pelo Sol conseguem penetrar
nesse escudo magnético e são justamente as colisões entre essas e as partículas carregadas
da atmosfera terrestre que emitem as luzes da aurora. Os pesquisadores observaram a
movimentação dos discos em direções opostas em relação à orientação do campo
magnético interplanetário – o campo que viaja pelo espaço junto com o vento solar. Eles
verificaram que as auroras também se moviam em direções opostas, dependendo da
variação da distância do polo Norte magnético em direção ao Sol. Ao seguirem as
mudanças na orientação do campo magnético interplanetário, os pesquisadores observaram
que a aurora austral movia em direção ao Sol, enquanto a boreal continuava na mesma
posição. Eles acreditam que o disco se moveu porque o vento solar foi capaz de penetrar na
magnetosfera no hemisfério Sul e não no Norte. Outro ponto surpreendente foi que as duas
formações, quando observadas, estavam inclinadas em direção ao lado do nascer do Sol.
Este fato científico demonstra que na atualidade há preponderância de penetração de
partículas dos ventos solares e na atmosfera do polo sul e de penetração maior, também no
polo sul, de radiações eletromagnéticas de altas frequências. O polo sul é magneticamente
positivo e o polo norte é magneticamente negativo.
Tempestades solares e a ativação de terremotos e vulcões na Terra:
Tempestades solares produzem ventos solares com muitas partículas carregadas e
grandes emissões de radiações eletromagnéticas de altas frequências sobre o campo
magnético terrestre. As emissões das radiações eletromagnéticas provocam maior
aquecimento no interior terrestre e este aquecimento é fator determinante na produção de
terremotos e erupções vulcânicas, que ocorrem preponderantemente nas falhas tectônicas
conhecidas.
Ocorrendo aquecimento a mais no interior terrestre, também, ocorrerá maior
aquecimento global. Os ciclos de aquecimentos globais e eras glaciais se relacionam
diretamente com os ciclos de hiperatividade e baixa atividade solar.
O grau elevado das emissões nas tempestades solares produzem, proporcionalmente,
aquecimento global e ativação de terremotos e vulcões na Terra. Esse fato é o que
determina que, na história do planeta, ocorram períodos cíclicos de hiperatividade tectônica
derivada da hiperatividade solar.
A diminuição da atividade solar, com ausência de tempestades solares, pode
produzir eras glaciais tais quais já ocorreram no planeta, sendo, também, processos cíclicos
que se ligam aos ciclos solares.
O sol possui combustível para produção de energia por bilhões de anos, tais ciclos
ocorrerão por muito tempo e o seu grau de atividade será primordial para a manutenção das
espécies existentes no momento em que tais ciclos ocorrerem.
297
Camada de ozônio:
O ozônio protege a atmosfera terrestre da penetração dos raios ultravioletas, mas,
devido ao campo magnético terrestre permitir, em certo grau, que tais raios penetrem mais
nos polos norte e sul que em outras regiões da Terra, as moléculas de ozônio da atmosfera
nestas áreas, são muito mais atingidas, ocasionando a sua destruição.
O buraco da camada de ozônio possui influência humana, mas em um grau muito
inferior às emissões radioativas de altas frequências solares.
A constância de penetração de radiações ultravioletas, nos polos sul e norte, é o
fator preponderante para a produção do buraco da camada de ozônio. Essa manutenção de
uma região sem a camada de ozônio propicia penetrações diretas das radiações
eletromagnéticas de altas frequências que penetram na Terra.
Como no aquecimento e na ativação de terremotos e vulcões terrestres, o buraco da
camada de ozônio é diretamente relacionado com o grau de atividade solar e quando o sol
entra em ciclos de produção de mais energia, no caso de tempestades solares, estes
acontecimentos ocorrem em maiores escalas.
Como já descrito neste estudo, o polo sul terrestre recebe maiores penetrações das
radiações eletromagnéticas de altas frequências e isto determina que o buraco da camada de
ozônio nesse polo seja maior que no polo norte.
A penetração de radiações eletromagnéticas nos polos é indispensável para a
manutenção do aquecimento e da magnetização sustentáveis da Terra. Estes dois fatores
são elementares para que o planeta seja habitável.
O excesso ou a diminuição considerável dessas radiações penetrantes que ocorrem
nos ciclos de atividade solar é considerável para a manutenção da vida no planeta, pois,
dependendo do grau das tempestades solares ou da baixa atividade solar, muitos fenômenos
naturais podem ocorrer de maneira a tornar insustentável a manutenção de algumas, ou de
várias espécies terrestres, inclusive a humana.
298
O NASCIMENTO DAS ESTRELAS
A Teoria atual do nascimento de uma estrela:
Uma estrela, desde que se condensa a partir de uma nuvem de gás, está sob a ação
de sua gravitação. A gravidade comprime o gás para o centro da estrela, obrigando-a a
produzir energia que gera a pressão suficiente para conter o colapso.
O núcleo da estrela, gigantesco reator de fusão nuclear, processa a matéria do meio
interestelar sintetizando, a partir dela, elementos químicos mais pesados, nuvens de gás e
poeira, que existem em nossa galáxia e que são denominadas nuvens interestelares (muitas
outras podem ser vistas a olho nu como manchas escuras espalhadas na Via Láctea, por
entre campos ricos em estrelas).
Questionamentos à Teoria:
Que "gás e poeira" seriam comprimidos pela força gravitacional para produzir uma
estrela? Que força gravitacional seria esta, para comprimir "gás e poeira" para o centro da
estrela fazendo-a produzir energia que gera a pressão para conter o colapso? Que colapso
seria este?
Sendo o núcleo da estrela, um gigantesco reator de fusão nuclear processando a
matéria do meio interestelar, sintetizando a partir dela, elementos químicos mais pesados,
qual seria esta "matéria" do meio interestelar, que seria a partir dela, sintetizado elementos
químicos mais pesados? O que seria este “gás e poeira” que existem nas nebulosas?
O que seriam estas nebulosas?
Interpretando o nascimento das estrelas:
Nas estrelas há a produção elementos químicos mais massivos, o Universo está
produzindo matérias mais massivas e também radiações eletromagnéticas que resultam na
energia escura, então, temos que encontrar quais as circunstâncias que fazem com que o
Universo seja cíclico, isto é, produzindo núcleos mais massivos e também produzindo a
energia escura.
Para fechar o ciclo, a energia escura tem que ser transformada, também, em
elétrons e posítrons, e estes, em núcleos de hidrogênio (prótons), que sequencialmente
seriam precursores dos outros elementos químicos, por fusão nuclear.
A grande questão, então: Quem produz os núcleos de hidrogênio para que este
ciclo se mantenha?
299
Universo dinâmico e cíclico:
A força gravitacional produzida pelo encontro em todas as direções, em um ponto
determinado no universo da energia escura (radiação eletromagnética com baixíssima
energia cinética - responsável pela força de gravidade) sobre neutrinos e antineutrino,
fazendo que novamente os neutrinos se unissem às substâncias magnéticas negativas,
produzindo elétrons e os antineutrinos se unissem às substâncias magnéticas positivas
produzindo posítrons que seriam contidos em estruturas estabilizadas pela força de atração
magnética entre o elétron e o posítron, contidos, unidos, impossibilitados por esta força de
aniquilarem-se mutuamente.
Não ocorre a auto gravitação estelar. A gravidade não é da estrela e sim da
compressão da energia escura ao redor da estrela.
A força gravitacional é causada pela competição energia escura e matéria, onde, a
matéria fica com força gravitacional e a energia escura, também, altera sua estrutura
aglutinando-se ao redor da matéria.
Como são centenas de elétrons e posítrons em união estas forças de atração
mantém esta união estrutural (distribuição vetorial das forças de atração) – que é a força
magnética de união dos núcleos (“gluon”). O que a teoria atual chama de "gás e poeira"
interestelar ou nuvem interestelar correspondem: às substâncias magnéticas positivas e
negativas, os neutrinos e antineutrinos, existentes na energia escura, percursoras dos
elétrons e posítrons, que por sua vez são precursores dos prótons de hidrogênio e estes
precursores dos prótons dos demais elementos químicos.
Como conhecemos a estrutura atômica do hidrogênio é possível determinarmos a
quantidade de elétrons e posítrons formadores do núcleo (próton) do hidrogênio.
Determina-se, então, que o núcleo do hidrogênio (próton) é constituído por centenas de
elétrons e centenas de posítrons (sendo que este núcleo apresenta 01 posítron a mais que o
número de elétrons, que faz com que o aglomerado próton possua magnetismo positivo o
que faz com que 01 elétron circule este núcleo o estabilizando magneticamente). Este
impedimento é produzido pela força de resistência que é resultado da aglutinação da
energia escura na competição pelo espaço com o núcleo atômico.
Na proto estrela, após a formação do hidrogênio, em processos de fusão nuclear,
este imenso reator nuclear começa a fundir os prótons de hidrogênio, produzindo o hélio,
como os prótons de hidrogênio (04) possuem massa maior que o próton de hélio formado,
percebe-se que este "defeito de massa" é produzido pela perda da condição de matéria
(como a conhecemos) de aproximadamente 0,71% da massa total dos 04 prótons de
hidrogênio necessários para a formação de 01 núcleo de Hélio (possui o núcleo com 02
prótons e 02 nêutrons – A formação dos nêutrons é causada pela necessidade de
estabilização magnética nuclear, pois os 02 prótons são magneticamente positivos e é
preciso que sejam separados por nêutrons).
O processo de aniquilação entre alguns elétrons e posítrons no processo de fusão
dos núcleos de hidrogênio produz como resultado formação de raios de radiação
eletromagnética (radiação gama) e parte desta radiação se choca com outros núcleos
produzindo além da radiação gama, outras radiações do espectro das radiações e também
elevação da temperatura. Esta elevação da temperatura realimenta o processo de fusão, pois
a temperatura é fator que acelera o processo de aniquilação (perda da pontencialização da
matéria). A elevação da temperatura faz com que ocorram mais processos de aniquilação
300
nos núcleos porque diminui a força de união pelo aumento volumétrico das substâncias
magnéticas.
Nas nebulosas, a partir da força gravitacional produzida pela energia escura sobre
neutrinos e antineutrinos, há a incorporação novamente destes neutrinos às substâncias
magnéticas negativas e destes antineutrinos às substâncias magnéticas positivas,
constituintes da energia escura, formando elétrons e posítrons, e, a partir daí, formando os
prótons de hidrogênio, que em processos de fusões produzirão os demais elementos
químicos.
Os processos de aniquilação na produção de elementos mais massivos produzem
radiações eletromagnéticas que vão perdendo energia cinética, passando por todo o espectro
das radiações, até se transformarem em energia escura, mais neutrinos e antineutrinos.
Este processo é contínuo e cíclico.
Colisões de prótons, a velocidades próximas à da luz, em colisores de Hadron:
Um próton por ser constituído por elétrons e posítrons ao se chocar à velocidade de
aproximadamente 300.000 Km/s com outro próton faz com que os dois prótons se rompam
e os elétrons e posítrons se liberem e sucessivos processos de aniquilação, entre cada
elétron e cada posítron, ocorra, dando como resultado uma imensa quantidade de radiação
gama, que é o resultado espetacular desta união, gerando uma energia imensa.
Um próton se mantém estável pela força de união produzida pela distribuição
vetorial das forças de atração entre os elétrons e os posítrons constituintes deste próton.
Esta força de união é quebrada pelo imenso impacto de um próton com o outro a esta
altíssima velocidade (produzindo uma força maior que a força de união), fazendo com que
a arquitetura estável se rompa e se desestabilize e com o rompimento dos prótons, os
elétrons e os posítrons possam realizar as suas missões: encontrarem-se e transformarem-se
em radiação eletromagnética.
Este processo chamado de aniquilação não passa da perda da condição de matéria
(matéria normal) dos elétrons e posítrons constitutivos dos prótons, já que ao se
encontrarem ocorre a formação de radiação eletromagnética e liberação dos
potencializadores de massa das substâncias magnéticas, o neutrino do elétron e o
antineutrino do posítron.
A teoria atual aceita que neste impacto ocorra o decaimento do próton resultando
em energia mais neutrinos, mais antineutrinos e mais posítrons e elétrons, mas na realidade
como cada próton é constituído por centenas de elétrons e posítrons (O próton é
magneticamente positivo por apresentar 01 posítron a mais que o número de elétrons),
sobram, então, desta colisão: centenas de neutrinos, centenas de antineutrinos, 02 posítrons
livres e centenas de raios de radiação eletromagnética.
É possível que devido ao impacto alguns elétrons e alguns posítrons sejam
expelidos com tanta velocidade (energia cinética) que esta energia seja superior à força de
atração entre eles e que por algum tempo continuem sem se aniquilarem mutualmente.
Luiz Carlos de Almeida
301
BIBLIOGRAFIA
1. ANDERSON, Wilhelm. A consequence of the theory of M. Louis de Broglie.
Philosophical Magazine. 1924.
2. ______. Atome de Bohr. Fonction de Lagrange circumnucléaire. Le Journal de
Physique et le Radium, (série 6). 1922.
3. DE BROGLIE, Louis Sur la dégradation du quantum dans les transformations
successives des radiation de haute fréquence. Comptes Rendus de l’Académie des
Sciences de Paris. 1921.
4. ______. Waves and quanta. Nature. 1923.
5. ______. Sur un Théorème de M. Bohr. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences
de Paris. 1924.
6. ______. De Broglie’s theory of the quantum and the Dopller principle. Nature.
1924.
7. COMPTON. Arthur H. quantum theory of the scattering of X-rays by light
elements, Physical Review, (série 2). 1923.
8. EINSTEIN, Albert. Über einen die Erzeugung and Verwandlung des Lichtes
betreffenden heuristischen Gesichtspunkt. Anallen der Physik (série 4). 1905.
9. ______. Zum gegen wätigen Stand des Strahhungsproblems. Physical Zeitschrift,
1909.
10. ______. Zur Quantentheory der Stralung. Physikalische Zeitschrift. 1917.
11. EPSTEIN, Paul S. & EHRENFEST, Paul. The quantum theory of the Fraunhofer
diffraction. Proceedings of the National Academy of sciences USA. 1924.
12. ______. Einstein and the wave-particle. The Natural Philosopher. 1964.
13. ______. The beginnings of the quantum theory. New York/London: Academy Press,
1977.
14. ______. No firm foundation: Einstein and the early quantum theory. Some
strangeness in the proportion: a centennial symposium to celebrate the
achievements of Albert Einstein. Reading, MA: Addison-Wesley. 1980.
15. ______. Erwin Schrödinger and the rise of wave mechanics. The creation of wave
mechanics. Foundations of Physics. 1987.
16. PAIS, Abraham. Einstein and the quantum theory. Reviews of Modern Physics.
1979.
17. POINCARRÉ, H., Revue Génerale des Sciences. 1897
18. STARK, Johannes. Elementarquantum der Energie. Modell der negative und der
positive Elektrizität. Physikalische Zeitschrift. 1907.
19. THOMSON, Joseph John. Electricity and matter. 1903 Silliman Lecture, at Yale
University. New Haven: Yale University. 1904.
302
20. ______. On the ionization of gases by ultra-violet light and on the evidence as to the
structure of light afforded by its electrical effects. Proceedings of the Cambridge
Philosophical Society. 1907.
21. THOMSON, G. P. REID, A. Diffraction of cathode rays by a thin film. Nature.
1927.
22. ______. The wave-length of Röntgen rays. Nature. 1908.
303