Henry Poincaré: universo infinito e finito ao mesmo tempo

Universo Infinito e Finito. Por que não? As pessoas normalmente acham que o universo é infinito simplesmente porque falta um argumento melhor. Claro, se o universo fosse finito, o que teria na borda? Se tem alguma coisa, então ainda é o universo.

Tem teoria que diz que o universo se dobra sobre si mesmo, numa curvatura que o ser humano não conseguiria sequer entender, mas nem por isso seria inverdade. Existe outra que diz que toda esse quase infinita massa liberada (?!?) pelo Big Bang e que expande-se há 16 bilhões de anos não passa de uma poeirinha, e que podem ainda existir outras centenas de big bang em um espaço infinitamente maior, sem que nunca tenham se tocado nem nunca venham a se tocar (ou seja, vários universos no mesmo espaço sem que um conheça o outro).

O tema dessa postagem de hoje, no entanto, é uma demonstração simples feita por um dos maiores matemáticos dos séculos XIX e XX, o francês Henri Poincaré (1854-1912).

Só pra você ter uma idéia da capacidade desse cara, vamos entender um pouquinho do cenário da época: após o iluminismo, o (re)nascimento das ciências e a consolidação dos método científico, as pessoas estavam definindo as ciências, remodelando os limites entre ciência, filosofia, religião e arte.

Nesse contexto, à época de Poincaré, foi encontrada uma nova matemática, a matemática não-euclidiana. A matemática euclidiana é aquela tradicional, organizada pelo grego Euclides há mais de 2mil anos. Nele há o ponto, o círculo, o quadrado, os ângulos, as relaçõees trigonométricas que a gente estudou no primeiro grau...

A matemática era vista como "a expressão da natureza", ou a "linguagem de Deus". Perceberam que as leis físicas poderiam ser expressas por ela, de forma precisa. Euclides foi a base para que a física (do grego "estudo da physis", ou do mundo) tenha transformado-se numa linguagem predominantemente matemática.

A existência de uma matemática não euclidiana (por exemplo um triângulo na superfície de uma esfera, cuja soma dos ângulos internos é maior que 180°), deu muito pano pra manga. Afinal, o mundo estava sendo redescoberto. Talvez outros mundos ou outras possibilidades pudessem existir. Mencionou-se também que, talvez, a matemática não fosse assim tão precisa, se aceitava aberrações assim. Que outros mundos, outras realidades não euclidianas existiriam? Talvez houvesse uma matemática para representar a física do céu ou do inferno...

Nos outros ramos do conhecimento também havia diversas mudanças que hoje estão consolidadas, mas na época estavam engatinhando: subconsciente, teoria da evolução (sem a necessidade de um deus soberando), magnetismo (transmissão de rádio, telégrafo), relatividade, capitalismo, átomos e tantas outras.

Poincaré encontrou diversas famílias de equações e melhorou outras. A concepção de que a matemática é apenas um modelo do mundo surgiu de pessoas como ele, que defendiam esta posição àquele tempo. Se hoje você e eu achamos na matemática apenas uma base para a solução de problemas, é porque Poincaré lutou muito por isso. Não fosse por ele, ainda estaríamos achando que a matemática comanda (e não descreve) o mundo.

Mas o que interessa é o conceito de mundo infinito e finito dele. É uma bela e simples concepção, que pode ser explicada em um parágrafo e uma figura.

Imagine um universo finito e circular de raio R. Um objeto que encontra-se no centro tem um tamanho máximo T. Conforme ele se afasta do centro em direção à borda, seu tamanho diminui [ t = T*(R-r) ]. Ao chegar pertinho do limite, ele estaria tão pequeno que ainda faltaria muito para que tocasse a parede de seu universo. Sendo assim, ele poderia mover-se eternamente em sentido centro-parede sem nunca a tocar. Teríamos, assim, um universo infinito do ponto de vista interno, mas limitado para quem olha de fora.

Simples, né?

Comentários

Abel:

Acho muito interessante as teorias porquanto elas incentivam o avanço das pesquisas. Entretanto, com relação ao universo, acredito que a última palavra nunca será proferida porquanto ele está muito além da nossa imaginação, até porque está inserido num plano multi-dimensional enquanto que nós estamos condicionados num plano de espaço-tempo-matéria. Portanto, se finito, seria  possivel neste contexto imaginarmos como seria além das suas bordas? Por outro lado, se infinito, seria igualmente possivel imaginarmos como poderia a materia se expandir sem jamais encontrar fronteiras? A curiosidade humana jamais será satisfeita. Dentro do nosso paupérrimo plano tri-dimensional nunca vamos entender  algo que gravita em campos muito além dos conhecidos pela física quântica.

geguba:

Pode um objeto sair de um quarto fechado sem tocar nenhuma de suas paredes, piso ou teto? Imaginemos o seguinte: Num mundo bidimensional "B"(onde só há largura e profundidade, necas de altura!), um objeto, "ob" se encontra dentro de um quarto (no caso, um retângulo fechado). Como "B" está contido dentro de outro mundo tridimensional, "T", o mesmo "ob" pode ser visto como "ot", com altura zero! Então, "ot" sobe e passa para o lado de fora do retângulo, e desce de volta para o mundo "B". O que acontece? No mundo "B" ninguém percebe como o objeto pôde sair do quarto sem tocar suas paredes! Assim, imaginando um observador num universo com quatro dimensões...

Fábio:

Algo parecido com o universo finito, é uma coisa que eu penso desde quando eu tinha uns 10 anos de idade, não bem desta forma, mas imaginando um ponto se deslocando até uma parede, com cada deslocamento correspondente à metade do espaço entre ele e a parede, ou seja, vai estar sempre se deslocando em direção a ela e nunca vai tocá-la. E isto e outras coisas do gênero, são coisas que penso até hoje tomando como "furos" da nossa lógica convencional, e vendo por ai os pontos onde a ciência deve atacar para descobrir o desconhecido, tipo a espiritualidade. Lógico, isso apenas um exemplo de um pensamento de um quase leigo no assunto.

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