A Conclusão de Behram Kursunoglu

A discussão não matemática da teoria generalizada da gravitação apresentada neste trabalho, mostra que todas as interações fundamentais de partículas elementares podem ser unificadas num campo de força. É agradável ver que tal teoria é livre de todos os infinitos encontrados nas teorias de campo clássica e quântica. A mais fundamental nova idéia é a aparição de uma nova constante física da teoria: a carga magnética g. Essa quantidade g assume um espectro infinito de valores, e este espectro leva à predição de que uma partícula elementar consiste de camadas estratificadas de densidades de cargas magnéticas de magnitudes decrescentes e sinais alternados.

O conhecimento quantitativo da energia de ligação fornece uma base fundamental para a descoberta de uma relação entre a criação da primeira partícula elementar e a origem do Universo. O estado primordial do Universo foi um campo de força com seu próprio campo gravitacional. Este campo, por uma “condensação gravitacional” evoluiu para um estado final onde partículas ou antipartículas foram criadas, e assim, aconteceu o maior fogo cósmico na história da natureza, causando a criação do Universo, que deveria, portanto, ser simétrico com relação à distribuição de matéria e antimatéria.

Kursunoglu, B. – A Non-Technical History of the Generalized Theory of Gravitation Dedicated to the Albert Einstein Centennial – Center for Theoretical Studies, University of Miami, Coral Gables, Florida 33124 – USA.

Os Primórdios da Eletrodinâmica Quântica

A Idéia de Behram Kursunoglu

Uma Nova Carga

Um Novo Vácuo

Um Novo Spin

Uma Nova Força

Um Novo Papel para a Força Gravitacional

Uma Nova Energia Própria

Um Novo Universo

Um Novo Universo

Devemos agora especular sobre a história, uma muito longa história, da primeira partícula criada, ou partículas, e a construção do nosso Universo. As leis governantes do Universo no nível fundamental, além das interações magnéticas e gravitacionais, incluem agora um número infinito de interações de curto alcance (ou fortes) induzidas pelo espectro infinito de valores de carga magnética. Há correlações entre os valores de g e a correspondente força de curto alcance. De acordo com essa teoria, é assumido que a básica realidade física é agora um CAMPO e foi, no passado “infinito”, também um CAMPO. Assim, a origem do nosso universo presente pode ser discutida do ponto de vista de um “campo primordial”, ao invés de um “átomo primordial”, deduzido da relatividade geral por George Lamaitre e mais tarde generalizada por George Gamow na teoria do “big-bang” do Universo. De acordo com a teoria do “big-bang”, o Universo, há uns 10 ou 18 bilhões de anos, emergiu de um ponto de densidade infinita de matéria a uma temperatura infinita. Em poucos segundos sua temperatura caiu para a faixa de centenas de milhões de graus Kelvin e permitiu a formação de elementos como o Hélio, Hidrogênio e outros, seguidos pela formação de estrelas, galáxias, etc.

No sentido de se ter acesso às implicações cosmológicas desta teoria, vejamos a ordem de grandeza estimada da energia de ligação do próton:

mc2=Mc2-Es

onde se tomarmos m como sendo a massa de Planck, então,

mc2≈1016ergs.

Assim, a temperatura requerida (mínima) no campo primordial teria sido da ordem de T0≈1032K. Assim, T0 é a temperatura requerida para reunir as camadas de carga magnética para produzir um próton e um antipróton. Uma dessas partículas deve ter sido a primeira a ser produzida no campo primordial causando uma “avalanche” ou cascata cósmica, iniciando o processo de criação, quase que simultaneamente, de todas as partículas e antipartículas do Universo que nascia do campo primordial.

No modelo do campo Cristalino deste trabalho, esse evento corresponde a uma fusão local do vácuo; Todavia, discordamos que o evento tenha sido único. Podemos, ainda hoje, observar esses processos na aparição de novas estrelas que, em outras palavras, nada mais são que a fusão local de regiões do campo Cristalino, onde as tensões são tais que a ordem anteriormente existente (simetria) é quebrada, ocorrendo, então, uma amorfização local semelhante a uma ponta de temperatura no sólido, iniciando o primeiro estágio da evolução de um sistema estelar. Pelo que sustenta a teoria do campo Cristalino, torna-se muito pouco provável a existência de sequer dois sistemas estelares idênticos; pois, suas origens serão fortemente dependentes não só da seqüência de precipitação das fases materiais, mas também de todo o histórico da região do Cristalino onde a transformação se verifica.

A teoria do “big-bang” sobre a origem do Universo, baseada na relatividade geral, tem que assumir a existência de uma “singularidade primordial”, isto é, um ponto de infinita densidade de matéria num estado de infinita temperatura. A nova teoria infere o passado do Universo como consistindo de um vácuo do tipo descrito anteriormente, de dimensões infinitas, cuja evolução sob sua própria “condensação gravitacional” culminou na criação de partículas e antipartículas como descrito acima. Assim, a idade do Universo é reconciliada com a idade de seus constituintes fundamentais: as partículas elementares. A formação de matéria em larga escala, e também de antimatéria, e a eventual distribuição desses dois componentes do Universo foi, naturalmente, implementada de acordo com as leis da Física. O encontro de partícula antipartícula leva à aniquilação da qual os produtos resultantes são, principalmente, fótons, ou partículas com massa como os mesons, etc.. A existência material do Universo versus sua transformação completa num campo de radiação pela aniquilação partícula-antipartícula requer que a probabilidade de aniquilação de uma partícula por sua antipartícula seja menor que a probabilidade de seu escape e acumulação em regiões onde existam preponderantemente partículas, ou antipartículas. Na criação de uma partícula ou antipartícula, uma energia equivalente a sua energia de ligação, isto é, 1016ergs, é emitida. Essa imensa energia pode ser explicada parcialmente pela radiação e, principalmente, como a energia cinética da partícula, que a acelera a distâncias de bilhões de anos luz do ponto de sua criação. É claro que temos ainda que conseguir da teoria as probabilidades envolvidas na efetivação da separação da matéria e antimatéria e da acomodação delas no Universo.

Devido à natureza das mensagens (radiação, explosões supernovas, sinais de radio de quasares, etc.) que nós recebemos aqui na terra, não é licito decidir se essas mensagens se originaram de regiões de matéria ou antimatéria. O desvio cosmológico para o vermelho devido ao afastamento dos quasares (objetos quase-estrelas) e seus sinais de radio observados revelam-nos como enormes fontes de energia. Os eventos observados referem-se a processos que ocorreram, presumivelmente, nos primeiros segundos do Universo e, portanto, é perfeitamente admissível que quasares sejam os demonstradores cósmicos da aniquilação de matéria e antimatéria em estados colapsados. Uma partícula ou antipartícula elementar teria, num campo gravitacional muito forte, consumida sua própria energia de ligação e colapsada num “mini-buraco-negro” ou “anti-mini-buraco-negro” de raio 10-33cm e massa de 10-5gramas. A aniquilação de um mini-buraco-negro com um anti-mini-buraco-negro emitiria energia 1018 vezes maior que a energia emitida num encontro entre um próton e um anti-próton. Assim, o fenômeno do quasar pode, presumivelmente, ser usado como possível evidência para a existência em grande escala de matéria e antimatéria no Universo.

Algumas evidências mais sobre a existência de matéria e antimatéria no Universo são encontradas na radiação dominante observada no Universo. A razão do número de fótons para o número de partículas com massa é observada ser da ordem de 109. A discussão acima sobre a origem do Universo apresenta uma explicação muito mais razoável para essa radiação dominante que a teoria do “big-bang”. Além disso, a recente observação de uma “radiação fóssil” ou “microonda de fundo” de 2.7 K deixa como um resultado que a expansão e o resfriamento do Universo não estão, se interpretados corretamente, em conflito com a presente teoria. Isto é o porquê do “princípio de correspondência” da teoria que a reduz à relatividade geral para a região além do horizonte de cargas magnéticas.

 

Kursunoglu, B. – A Non-Technical History of the Generalized Theory of Gravitation Dedicated to the Albert Einstein Centennial – Center for Theoretical Studies, University of Miami, Coral Gables, Florida 33124 – USA.

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Um Novo Papel para a Força Gravitacional

Uma Nova Energia Própria

Uma Nova Energia Própria

Na introdução do conceito de energia própria, foi elaborado e também mostrado ser ele um muito importante problema não resolvido da Física. Nesta teoria ele tem em vez do valor infinito obtido na eletrodinâmica quântica, um valor finito. Ele emerge da definição de massa de uma partícula na forma de:

±M=(1/2)m±2Es/c2 (12)

onde Es é a energia eletromagnética própria que é finita. A razão do valor finito de Es na equação (12) é devida à existência de uma carga magnética g. De fato, para g=0, Es torna-se infinita, como é descoberto na eletrodinâmica quântica. Os sinais de + e em (12) referem-se à existência de partículas e antipartículas que foram anteriormente preditas, por via de outras teorias, por Dirac no início dos anos 20. Todavia, nesta teoria o conceito antipartícula, em vista da inclusão do campo gravitacional, assume um papel mais fundamental que aquele predito por Dirac. Na próxima seção é apresentada, como conseqüência cosmológica da presença de antipartículas, uma predição para a existência em larga escala de antimatéria no Universo.

Foi assinalado anteriormente que tanto a teoria da relatividade especial como a geral não permitem uma extensão mecânica rígida para um objeto; e, portanto, o único modelo possível para uma partícula elementar era a descrição dela como um evento num ponto do espaço-tempo. Na teoria que está sendo apresentada aqui, o modelo do ponto é substituído por uma estrutura que tem uma extensão no espaço-tempo e está também em completo acordo com os princípios da relatividade geral. A razão fundamental para isto reside na indeterminância no espaço do número infinito de superfícies de densidade de carga magnética neutra. Essa indeterminância se estende ao comprimento de onda de Compton28 do próton ou do nêutron que é dado por ђ/mc, onde ђ é a constante de Planck dividida por 2П. Nesta teoria, a rigidez, incompatível com o princípio da relatividade, é substituída pelo princípio da indeterminância (o único compatível com o princípio da covariância geral) e esta é a única maneira compatível com a relatividade de se introduzir uma partícula de núcleo estendido. A predição da indeterminância para a distribuição de cargas magnéticas neutras no âmago das partículas pela teoria é, na opinião de Kursunoglu, o mais significante resultado e, num senso geral, faz um primeiro contato com o comportamento teórico-quântico da natureza. Kursunoglu compreende que isto é a solução final do problema crônico da energia própria, bem como uma solução para incorporá-la numa partícula de âmago de estrutura estendida.

A estrutura composta da partícula demonstra que num processo de espalhamento é natural esperar uma dependência da seção transversal S(E,gn), n=1,2…, da carga magnética contida numa camada e de sua espessura média. Por exemplo, duas partículas idênticas podem se espalhar pela interpenetração de suas respectivas camadas estratificadas de densidade de carga magnética. A carga magnética g assume um espectro de valores, e o total da carga magnética em cada camada é conservado de tal maneira que a soma da distribuição total nas camadas estratificadas é zero. Portanto, no espalhamento de duas partículas idênticas, a máxima interação ocorrerá sempre que o encontro for entre camadas idênticas da distribuição de carga magnética, em cujo caso a força é repulsiva. O encontro entre camadas de sinais opostos leva à atração magnética e essa força é, em geral (para partículas idênticas), menor que as forças de repulsão. A freqüência com a qual forças atrativas ou repulsivas ocorrem, dependerá da energia. A interação de camadas iguais requisitará uma crescente quantidade de energia no sentido de atravessar de uma camada para outra. Cada cruzamento de uma barreira neutra, na direção das camadas mais internas, requisitará uma escala de energia ainda maior. Quantum mecanicamente, o encontro entre duas camadas idênticas contribuirá para um efeito “exchange” de espalhamento.

Assim, em geral, essa teoria prediz, para altas energias, diferentes comportamentos para o espalhamento de próton de próton, próton de nêutron, e nêutron de nêutron. Além disso, a produção e a distribuição angular de mesons destes vários processos de espalhamento será diferente.

 

Kursunoglu, B. – A Non-Technical History of the Generalized Theory of Gravitation Dedicated to the Albert Einstein Centennial – Center for Theoretical Studies, University of Miami, Coral Gables, Florida 33124 – USA.

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Um Novo Papel para a Força Gravitacional

Um Novo Universo

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O conceito do fóton em si e seu spin, também não é necessariamente uma conseqüência da teoria quântica convencional apenas. A observação de um fóton requer a sua emissão ou absorção pela matéria. Assim, requer-se uma densidade material para se conceituar o fóton. Por exemplo, no caso da aniquilação de pares (e + e+, etc.) em fótons, a conservação do momento angular do spin não induz necessariamente uma propriedade de spin aos fótons. Na presente teoria, a energia e momento de um fóton de menor massa resulta da integração da “densidade de carga magnética” sobre o espaço e tempo do par partícula-antipartícula “localizado”. A dependência do tempo da densidade de força localizada tem um finito mas curto comprimento de pulso, tal que o pacote de energia é produzido como soma de um número infinito de “freqüências parciais” vezes ћ. Assim, para a energia do fóton obtemos o resultado:

Eγ=ћΣn=0,1,2,…∞Wn=ћW(8 )

onde a freqüência parcial Wn ou “energia parcial” En(=ћWn) representam a aniquilação da n-ésima camada magnética do par e e e+. A presente criação do par de fótons cobriria um intervalo de tempo da ordem de rc/c≈10-23sec, rc é o tamanho médio da partícula e antipartícula.

Em princípio, todos os sistemas físicos, além dos órbitons e anti-órbitons, como, por exemplo, nêutron, muon, pion, etc.; bem como núcleo, átomos, moléculas, correspondem à solução de equações de campo não lineares numa simetria de espaço-tempo específica. Por exemplo, os nêutrons ou muons como estados profundamente ligados de três partículas, resultariam como soluções dependentes do tempo das equações de campo num sistema de coordenadas elipsoidal ou esfericamente simétrico.

Essas simetrias de campo são soluções também para as zonas de influência de defeitos em cristais.

Similares considerações podem ser estendidas aos mais complicados sistemas com maiores simetrias de espaço-tempo. As forças interatômicas e intermoleculares, tanto as atrativas como as repulsivas, podem, esperançosamente, ser explicadas não somente pela distribuição de carga elétrica e as correspondentes relativamente de curto alcance forças eletromagnéticas, mas também pelas forças de curto alcance contribuintes através do “acoplamento magnético” dos átomos e moléculas, respectivamente. Embora a extensão da distribuição das camadas magnéticas seja muito menor que o alcance infinito das forças eletromagnéticas e gravitacionais, elas podem ainda acoplarem-se nas distâncias moleculares. Assim, as chamadas forças nucleares correspondem ao acoplamento de camadas magnéticas das partículas para gn2 muito maior (isto é, pequenos valores de n) que aquele correspondente ao acoplamento atômico ou molecular (isto é, para grandes valores de n). Para gn2 maiores que aqueles da força nuclear ordinária, o acoplamento magnético de órbitons leva, através da formação de um estado profundamente ligado, a novos
tipos de forças (convencionais ligações fracas) resultando na produção de uma infinita variedade de partículas-estado.

Kursunoglu, B. – A Non-Technical History of the Generalized Theory of Gravitation Dedicated to the Albert Einstein Centennial – Center for Theoretical Studies, University of Miami, Coral Gables, Florida 33124 – USA.

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Um Novo Spin

Com base no novo vácuo introduzido acima, podemos considerar fenômenos para curtas distâncias comparadas com os raios atômicos e nucleares, como, por exemplo, quando um elétron e um próton acoplam-se a muito altas energias. Um profundo estado de ligação do elétron e do próton pode ser produzido pelo acoplamento elétrico e magnético entre eles e um par νe e seu anti correspondente νe são criados do vácuo.

n = e + p + νe (2)

onde um nêutron é um estado profundamente ligado do p, e e νe, com νe sendo acoplado ao e e p através da sua camada magnética única. A instabilidade resultante tem a vida de um nêutron livre.

A segunda lei fundamental da conservação se refere ao momento angular do spin de um órbiton dado por:

(-1)sn=0,1,2,… gn2= (-1)s(1/2)ћc (3)

onde s = 0,1; e refere-se ao spin up e spin down; onde

gn2nћc (4)

Limn→∞γn=0,Σn=0,1,2,…γn=1/2  (5)

Assim, de (4) nós vemos que a existência da carga magnética gn é uma conseqüência da ação quântica de ћ e, portanto, a estrutura dos órbitons, átomos e moléculas é um fenômeno quântico. A regra de soma do momento angular do spin para qualquer número de partículas que estão acopladas magneticamente é dada por:

Sz=±[(1/2)ћΣn=0,1,2,…1/c(gn+gn’+gn’’+…)2]1/2(6)

|gn| = |gn’| = |gn’’| = … (7)

É claro, do que foi exposto acima, que as direções do spin e sinais de gn são correlacionados. Assim, vemos que o conceito de momento angular do spin emerge como uma propriedade intrínseca que surge da estrutura de camadas magnéticas da partícula elementar. A existência do spin requer uma densidade de matéria representada, nesta teoria, como energia potencial devido às interações gravitacional, “magnética” e eletromagnética. Na teoria quântica convencional, o momento angular do spin atribuído a uma partícula puntiforme é obtido como um “efeito quântico” (isto é, ћ=0). Kursunoglu não considera isto como uma explicação do spin.

 

Kursunoglu, B. – A Non-Technical History of the Generalized Theory of Gravitation Dedicated to the Albert Einstein Centennial – Center for Theoretical Studies, University of Miami, Coral Gables, Florida 33124 – USA.

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