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Extracto de um texto inédito de Fernando Belo:
Entropia dos astros e dos átomos
35. A questão que se põe agora à ciência que dela se ocupa é a de saber o que é então a energia, que reconhecidamente se conserva no universo e nele se degrada, mas também é susceptível de constituir tais estabilidades instáveis, segredo entrópico da evolução dos vivos e da história dos humanos. Dizia o conceituado físico generalista R. Feynman que “na física de hoje, não temos o conhecimento do que é a energia” (p. 95). Então haverá que questionar a física e a química com os olhos instruídos por Prigogine, como ele próprio não o terá conseguido por falta de filosofia adequada. Antes, interroguemos a própria palavra que o físico inglês Thomas Young, em 1807, foi buscar ao vocabulário filosófico de Aristóteles para substituir as ‘forças vivas’ dos físicos clássicos. O par dunamis / energeia representa na Physica de Aristóteles duas situações do movimento, da alteração dum ente vivo, animal ou humano: dunamis, a que precede o movimento mas corresponde a haver já a sua capacidade, a ‘potência’ (tradução habitual) ou possibilidade, o ‘ele pode’ (do verbo dunamai, poder) mudar, incluindo a força para tal (donde a ‘dinâmica’ como teoria das forças), e en-ergeia, a situação que corresponde ao ‘acto’ (tradução habitual) desse movimento efectuado, trabalho (-ergon) sobre si (en-); e como movimento diz-se kinêsis, donde ‘cinético’, não é totalmente descabido fazer uma correspondência analógica deste par aristotélico ao da energia potencial / cinética, com a ressalva de que em Aristóteles se trata da própria substância que se move, que se altera, enquanto que na nossa física se trata da diferença, relativa à energia, entre duas posições de graves, por exemplo, no campo da gravitação (numa barragem, a diferença entre o nível da água da albufeira e a posição mais baixa da turbina).
36. Nas análises esboçadas até aqui, houve (‘pela calada’, I. 8) uma des-substancialização dos ‘fenómenos’, vivos, humanos, sociais, foi não se partir deles mas sempre da cena global em que circulam que nos permitiu darmo-nos conta da instabilidade estrutural de cada componente dessa cena, da oscilação das respectivas estabilidades. Mas também, em contraponto, se poderia pensar que, anterior à vida, a matéria de que Física e Química se ocupam, a matéria ‘verdadeiramente’ substancial, conhece uma autêntica estabilidade sem oscilações instáveis. Prigogine parece tê-lo pensado, ao falar na “estabilidade dos átomos do nosso Universo morno” (§ 4), como que postulando que fossem inacessíveis à sua ‘produção de entropia’, que ele buscava em turbilhões e outros fenómenos mais ou menos marginais, embora por vezes diga que a sua nova concepção se destina a toda a física. Para tratar da questão, podemos recorrer ao famoso texto Seis lições sobre os fundamentos da Física do prémio Nobel Richard Feynman, cuja pedagogia inovou de tal maneira que talvez se o possa ler na sua lógica de 1961-62, sem ter que saber das descobertas dos 50 anos posteriores, acreditando que os ‘fundamentos’ da Física não foram entretanto alterados nem terá havido textos acessíveis a leigos tão pujantes de clareza.
37. A questão será a de saber se se pode, e como, ‘des-substancializar’ os átomos e as moléculas de que os graves e os astros são constituídos. Foi esse o truque utilizado para mostrar como a perspectiva entrópica e homeostática de Prigogine funciona além do metabolismo celular e nas ciências relativas aos humanos, denunciando um preconceito substancialista no paradigma dessas ciências[1]. E na Física? Proceder de maneira equivalente para o texto de Feynman, implicará privilegiar o motivo do campo de forças atractivas sobre os corpos ou átomos a eles sujeitos. Trata-se dum motivo da Física que é paradoxal, já que, tomando o exemplo do sistema solar e dos seus planetas, são os astros que se atraem reciprocamente, com o sol como foco principal, não sendo o campo substancialmente nada senão essas forças de atracção, sendo no entanto ele o que sustenta o sistema na sua estabilidade, reconhecida desde os antigos Caldeus e Egípcios. Este paradoxo não permite decidir entre os astros e o campo, já que este não existe sem eles, mas é o que faz o preconceito substancialista, de índole empirista, que considera o campo a partir dos astros, em suas substâncias e massas.
38. Ora, se fez parte do génio de Newton compreender a estabilidade heliocêntrica do sistema em termos do princípio galilaico da inércia e da sua descoberta das forças de gravidade como atracção dos corpos na razão directa das suas massas e na inversa do quadrado da sua distância – isto é, ele não teria lá chegado sem estes dois motivos fundamentais da sua Mecânica –, o que é notável é que a sua demonstração não se fez através deles mas utilizando as leis de Kepler (o qual utilizara as medições de Tycho Brahe), nas quais jogam apenas os espaços e tempos dos percursos das órbitas dos planetas e as razões entre as respectivas superfícies. Parte-se portanto do sistema enquanto campo teórico, concluindo aliás Newton pela confissão, reiterada por Feynman cerca de três séculos mais tarde, de que não sabe explicar o que é a força da gravidade enquanto atracção a distância[2], como ainda hoje, segundo Feynman, não se sabe qual é a causa do princípio de inércia, cujos efeitos podem todavia ser medidos e calculados. Pode-se dizer que esta maneira não substancialista de demonstrar o heliocentrismo bate certo com o que se disse de Galileu no § 21, que ele só conhece diferenças e proporções, e não substâncias. Ora, acontece que Feynman procede de maneira inversa à de Newton, por exemplo, ao definir carga eléctrica, parte das cargas para os campos: “temos assim duas regras: (a) as cargas geram um campo e (b) as cargas em campos ficam sujeitas a forças e movem-se” (p. 60). Outro exemplo: no primeiro capítulo, argumenta longamente sobre os átomos de água, vapor e gelo sem nunca referir as forças electromagnéticas perdidas na vaporização ou ganhas na solidificação. O problema manifesta-se ainda na sua concepção de força como interacção, a da gravidade sendo uma interacção a distância (p. 57), o que parece significar que a força é pensada como as forças habituais da mecânica, tipo bola de bilhar sobre outra bola de bilhar, acção e reacção, aquilo a que se pode chamar ‘força local’. Feynman chega ao ponto de caracterizar a força electromagnética pela “propriedade de gostar de repelir e não de atrair” (p. 58): só considera a relação entre cargas do mesmo sinal e não entre as de sinal contrário, de atracção, ora, são estas que justificam que os átomos tenham electrões, atraídos pelos protões, bem como que haja moléculas e graves, gelo, água e vapor! Ora bem, as forças fundamentais da Física, nuclear, electromagnética e da gravidade, constituintes dos átomos, moléculas, graves e astros, as únicas das quais há campos, são forças atractivas, e é sem dúvida a razão pela qual não sabemos imaginá-las: a nossa experiência intuitiva é justamente de forças locais, tão importantes na dinâmica newtoniana[3]. Dada a sua portentosa atenção ao detalhe, não se pode apontar estas coisas como devidas à inatenção de Feynman, só pode ser algo de inscrito na força do paradigma (atractiva!, § 23) que institui os físicos enquanto tais (donde que não haja que esperar da parte deles grande aceitação deste texto).
Energia, força e entropia
39. Se os grandes ‘génios’ da Física, desde Newton até Feynman, não conseguiram, a partir das ‘substâncias’ imaginar o que são as forças atractivas, a energia e a inércia[4], não se tratará de esperar um futuro ‘génio’ que o consiga; é mais provável pensar que o problema está mal posto: porque não partir destes motivos ‘ignorados’ para compreender melhor o que são as substâncias? Estes motivos que logo de início estruturaram a Física clássica, manifestando como os seus inventores eram também hábeis filósofos, e que constituem o motivo ‘fundamental’ de campo, continuarão a não ser ‘compreendidos’ mas poderão ganhar um estatuto de, digamos, princípios laboratoriais, isto é, de princípios duma filosofia confrontada com a experimentação de movimentos, necessários à compreensão de qualquer análise de laboratório. Não se fala de princípio de inércia? Des-substancializar será assim considerar forças e energia como epistemologicamente (e não cronologicamente!) prévias ao átomo, molécula e grave e ao astro, as 3 forças indo juntas e a energia sendo o que, por inércia, se expande sem elas. Não se ‘parte’ do átomo, como faz Feynman, porque não há ‘o’ átomo, nem ‘a’ molécula, nem ‘o’ grave: o que há, antes de mais, são os astros em que os três tipos de força actuam. Ora, no caso do sistema solar, os astros são estáveis devido ao campo de forças de gravidade que os retém, campo que são eles próprios em movimento inerte; também os graves de que eles são feitos são retidos pelo campo dessas forças, graves que por sua vez são feitos de moléculas que forças electromagnéticas retêm agregadas, os seus átomos por sua vez devendo a sua estabilidade à retenção de protões e neutrões no núcleo por forças nucleares. O que significa este ‘reter’ sublinhado quatro vezes? Que o que é retido tem estabilidade, e também que a perderia se deixasse de o ser: a explosão da gasolina líquida num motor é um exemplo do fim duma tal retenção por forças electromagnéticas e a consequência é que as suas moléculas, gasosas agora, se expandem sob forma de explosão, o mesmo sucedendo, mutatis mutandis, aos protões e neutrões das bombas nucleares que explodem por lhes serem retiradas as forças nucleares, como ainda se expandem os fotões quando electrões se movem e perdem algo da força que os retinha. E ainda, um foguetão enviado à Lua ou uma sonda a Marte, após deixarem a retenção da força de gravidade que os retinha na Terra, seguem sem precisarem de mais energia do que a que os expulsou (seria impossível alimentá-los pela estratosfera fora como o foi na atmosfera), seguem num movimento inerte, por assim dizer perdido de ligações a forças quaisquer. Então definir-se-ia uma força atractiva pela sua capacidade de reter o que, de inércia sua, se expande ilimitadamente. Ora, o que assim se expande, explode, são exemplos essenciais e não quaisquer, de energia. Então, o que as forças atractivas fazem em seu reter ou ligar, é criar entropia positiva, isto é, energia interna tal como Einstein a concebeu como equivalente à massa vezes o quadrado da velocidade da luz. A palavra grega ‘entropia’ (‘fechar-se em si, timidez, vergonha’), convém a esta ‘energia’, próxima da en-ergeia de Aristóteles[5]. Não são só os gases e os líquidos, os ares e os mares, que são sujeitos a ventos, ondas e outros turbilhões, também os sólidos são instáveis segundo a sua posição no campo da gravitação, sucedendo por vezes, de forma dramática, que vulcões ou sismos nos venham recordar que as palavras ‘terrível’ e ‘terror’ derivam de ‘terra’. Instabilidade química ainda, sempre que a proximidade entre moléculas dê azo às transformações que a química estuda. Tudo será construído entropicamente, em sentido de Prigogine, e é por isso que tudo pode ser destruído, que há entropia no sentido de Clausius. É por isso que há uma ‘história’ do Universo.
40. Explosão, expansão, inércia, serão pois contra-exemplos da entropia prigogiana, são movimentos de degradação dela, entropia clausiana que cresce. Mas são também os exemplos da estranha mecânica quântica, cuja principal estranheza é justamente a instabilidade da sua população de partículas, electrões à solta que disparam como balas ou como ondas (são os exemplos de Feynman no último capítulo), raras sendo as que conseguem perseverar quando soltas (protão, electrão, fotão e poucas mais); nem se lhes pode chamar ‘população’, que implica duração, nem ‘mundo’ ou ‘universo’ quântico, nem sequer ‘matéria’, já que ‘aquilo’ (que é estranho) só existe na luz, irradiações e corrente eléctrica e fora disso fugazmente em laboratórios. Quando o grande físico multiplica as advertências sobre a dificuldade de compreender a gravitação em termos de forças electromagnéticas quânticas, deplorando o que se veio a chamar a não unificação das duas grandes teorias da Física do século XX, relatividade e quântica[6], a questão que o leigo pode colocar é a seguinte: qual é a barreira entre a grande estabilidade do universo macro e a instabilidade inacreditável deste estranho micro? Resposta arriscada: duas forças atractivas, a nuclear e a electromagnética. Dum lado, só partículas, ainda que átomos isolados, do outro graves e astros que, analisados, se vê que são constituídos por átomos e seus núcleos, por moléculas. Como é que a barreira pode ser passada? De cá para lá, por desintegração técnica dos graves até às partículas, bombas nucleares ou grandes aceleradores; e de lá para cá? Do big Bang para as estrelas? Sabe-se?
41. Se se aceita a concepção de ciência física proposta acima (§§ 20-1), haveria que concluir que o seu núcleo duro consiste nas equações correspondentes aos resultados experimentais, estes sendo os ‘dados’ que vão ‘verificar’ nessas equações as suas ‘variáveis’. Enquanto os instrumentos de medida não variarem, essas equações, variáveis e dados verificam-se, como se diz, são verdadeiros. Galileu e Newton resistem às físicas do século XX, é sobretudo a física deles que se ensina(va) nas escolas de engenharia. Interpretar essas equações e essas experiências fragmentárias numa teoria, com as suas definições de conceitos e respectiva argumentação, é trabalho de físicos ‘filósofos’ (ou teóricos) que definem e argumentam para compreenderem o que ao laboratório vem, já que as equações não atingem as ‘substâncias’, apenas diferenças e proporções, como disse Galileu (§ 21)[7]. Isso tem algumas consequências que os físicos terão dificuldade em aceitar. Uma delas é que os laboratórios são irredutíveis e portanto as equações e as técnicas de mensuração da Física newtoniana continuam cientificamente válidas, nomeadamente permitindo inúmeras construções técnicas, ainda que a interpretação ‘filosófica’, vinda de outros contextos laboratoriais (velocidades altíssimas, espaços microscópicos), possa rever as antigas interpretações, mas não declará-las ‘erradas’, como faz Feynman peremptoriamente uma vez ou outra. Fazendo-o, e é uma segunda consequência, não é enquanto físico (já que os respectivos laboratórios são irredutíveis) mas enquanto filósofo. Igualmente ‘filosófica’ será a pretensão de que a mecânica quântica seja válida em toda a realidade extra-laboratorial, no nosso universo material onde as velocidades são ‘pequenas’ e ‘minúsculos’ os comprimentos de onda, por via das dimensões macroscópicas dos graves. Ou seja, a tão desejada unificação não poderá ser senão ‘filosófica’, incluindo a dimensão filosófica das ciências.
[1] ‘Corpo próprio’ nas biologias em vez de ser no mundo, ‘população de indivíduos’ como constituindo as sociedades, em vez dos paradigmas dos seus usos.
[2] Feynman diz que “Newton não elaborou hipóteses, ficou satisfeito por descobrir o que ela fazia, sem se interessar pelo seu mecanismo. Ninguém desde então propôs qualquer mecanismo” (p. 128). De facto o que Newton disse foi que não era capaz de ficcionar (latim ‘fingere’, fingir), imaginar, uma hipótese : “não consegui ainda deduzir dos fenómenos a razão destas propriedades da gravidade e não imagino uma hipótese (hypothesim non fingo)” (Newton, p. 178-179).
[3] Quero crer, seja dito de passagem, que o ‘gravitão’ dos físicos que não há meio de ser encontrado, releva desta concepção de força local e que não terá cabimento em forças atractivas. Mas como não se sabe o que estas são, só que não são substanciais...
[4] Feynman sublinha constantemente esta ignorância dos físicos do seu tempo sobre motivos fundamentais da Física: pp. 57, 66, 95, 106, 107, 113-4, 128-9, 133.
[5] O que aproximaria a ‘energia entrópica’ da energeia aristotélica, já que aquela implica o trabalho das forças de atracção que produzem entropicamente a matéria. O verbo trepô significa ‘mudar, virar’, que o ‘en-’ interioriza, significando ‘mudança interior’, de sentimentos, isto é, de energia interna.
[6] Tendo entre elas, acrescente-se, a Física clássica de velocidades pequenas e dimensões macroscópicas, continuando a servir para muitas engenharias.
[7] A primeira definição de Newton é de “quantidade de matéria”, que designa pelas palavras ‘corpo’ ou ‘massa’ e conhece-se pela peso dos corpos, isto é, por mensuração; começara aliás por dizer que “os Modernos rejeitaram enfim, há algum tempos, as formas substanciais e as qualidades ocultas”. Quantidade (por diferenças como Galileu) e não qualidade: des-substancialização.
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