quarta-feira, 24 de setembro de 2014

Mas então o que exatamente teria a "energia gravitacional" negativa, que levaria à formação da matéria tal como conhecemos, devido a necessidade de a energia total continuar sendo 0 no Universo plano?A energia gravitacional que resulta da energia do vácuo e é convertida em matéria é o "falso vácuo"?

Não há necessidade de que a energia total do Universo seja nula. Mas pode ser que seja. Ou não. No surgimento do Universo as leis de conservação não prevaleceram, pois elas se aplicam ao que existe em dois momentos distintos do tempo. E, antes de haver Universo, não havia nada, nem tempo. Logo não há como se aplicar uma lei de conservação do que quer que seja aos estados anterior e posterior ao surgimento do Universo. Mas pode ser que a energia total do Universo seja nula, uma vez que as demais grandezas conservadas, como momento linear, momento angular, carga elétrica, momento de dipolo magnético, número bariônico, número leptônico, isospin, paridade e outras possuem um total nulo. Todavia ainda não se tem um valor conhecido da energia total do Universo, levando em conta as energias cinéticas, térmica, radiante, da massa de repouso, potencial gravitacional, potencial elétrica, potencial nuclear, potencial fraca, da matéria escura, da energia escura, do campo do vácuo e tudo o que existe, inclusive que não se sabe que existe. A energia do vácuo que é convertida em massa dos pares de partícula e antipartícula que surgem não é gravitacional. É a energia potencial do campo do vácuo. A auto energia potencial gravitacional de um sistema homogêneo de massa M e raio R é dada por -GM²/5R. No caso do Universo Observável, em que M = 4E53 kg (incluindo matéria e energia escuras) e R = 4,4E26m, tem-se o valor de - 4,9E69 joules. Convertendo a massa em energia por E = Mc², se obtém 3,6E70, isto é, 7,3 vezes mais, em valor absoluto. Como as energias térmicas e cinéticas também são positivas, pode-se dizer que os valores positivos são cerca de dez vezes maiores que os negativos, considerando que a energia total das interações elétricas seja nula. Mas isso não inclui a energia negativa das interações nucleares fortes, intermediadas pelos glúons. Como a maior parte do Universo é feita de prótons puros, a energia que interessa é a da ligação entre quarks dentro dos prótons. Essa energia é responsável por 99% da massa do próton e a massa de repouso dos quarks por 1%. Mas ela já foi considerada dentro da massa de repouso do Universo. A parte referente à energia potencial nuclear entre prótons e nêutrons para formar átomos maiores é desprezível. Em resumo, a energia potencial gravitacional negativa não compensa as energias positivas das massas de repouso, bem como as energias cinéticas e térmicas. A não ser que se considere alguma energia ainda desconhecida, o total de energia do Universo não seria, pois, nulo. Note que a energia potencial da interação repulsiva referente à expansão do Universo, dita "energia escura", já foi considerada no cálculo da massa de repouso total de Universo.

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