UMA TEORIA UNIFICADA DA FÍSICA: A INTERCONEXÃO ENTRE MASSA, ENERGIA, ENTROPIA E TEMPO COMO FUNDAMENTO PARA A REFORMULAÇÃO DA GRAVIDADE, DO CAMPO ELETROMAGNÉTICO E DAS INTERAÇÕES DAS PARTÍCULAS NA MECÂNICA QUÂNTICA

REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ch10202501250740

Renata Gomes Pimentel Pimenta

RESUMO

Este artigo científico explora a unificação entre as relações das partículas, na Mecânica quântica, e dos grandes corpos, na Teoria da Relatividade, como um caminho conceitual para reformular os conceitos de gravidade e tempo, contribuindo para o desenvolvimento de uma Teoria de Tudo. A proposta investigou seis hipóteses para resultados de experimentos previamente realizados por cientistas, físicos e estudiosos, mas que marcaram a história da Física e da Química e que deram origem aos conceitos atuais sobre a gravidade, o campo eletromagnético e as interações entre partículas na Mecânica Quântica. As hipóteses focaram na comutabilidade na relação massa e energia, na dinâmica do Tempo, na relação entre Gravidade e a Catástrofe Ultravioleta, na relação entre Gravidade e Tempo, na relação entre o Tempo e o Modelo Atômico dos Orbitais e na relação entre o Tempo e o Campo Eletromagnético de ímãs. A metodologia combinou uma revisão teórica dos experimentos, considerando as condições de realização do experimento e os resultados encontrados, e reanálise dos resultados no viés da relação entre entropia e tempo, fornecendo uma base conceitual para a unificação entre a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade, pelo prisma do fundamento encontrado entre Tempo e Entropia. Os resultados pretendem não apenas validar as hipóteses propostas, mas também avançar na compreensão de conceitos fundamentais da física, oferecendo subsídios para a construção de uma estrutura teórica mais ampla, essencial para a formulação de uma Teoria de Tudo.

Palavras-chave: relatividade; mecânica quântica; relação; teoria de tudo; unificada.

ABSTRACT

This scientific article explores the unification between the relationships between particles, in Quantum Mechanics, and large bodies, in the Theory of Relativity, as a conceptual path to reformulate the concepts of gravity and time, contributing to the development of a Theory of Everything. The proposal investigated six hypotheses for the results of experiments previously carried out by scientists, physicists and scholars, but which marked the history of Physics and Chemistry and which gave rise to current concepts about gravity, the electromagnetic field and interactions between particles in Quantum Mechanics. The hypotheses focused on commutability in the relationship between mass and energy, the dynamics of Time, the relationship between Gravity and the Ultraviolet Catastrophe, the relationship between Gravity and Time, the relationship between Time and the Atomic Model of Orbitals and the relationship between Time and the Electromagnetic Field of magnets. The methodology combined a theoretical review of the experiments, considering the conditions under which the experiment was carried out and the results found, and reanalysis of the results based on the relationship between entropy and time, providing a conceptual basis for the unification between Quantum Mechanics and the Theory of Relativity, through the prism of the foundation found between Time and Entropy. The results aim not only to validate the proposed hypotheses, but also to advance the understanding of fundamental concepts in physics, offering support for the construction of a broader theoretical structure, essential for the formulation of a Theory of Everything.

Keywords: relativity; quantum mechanics; relationship; theory of everything; unified.

1. INTRODUÇÃO

1.1 Referencial Teórico

Uma das maiores ambições da física teórica é a busca por uma descrição unificada das leis fundamentais da natureza. Desde o início do século XX, duas descobertas científicas transformaram nossa compreensão sobre o universo: a teoria da relatividade e a mecânica quântica. As duas abordagens introduziram conceitos aparentemente distintos, mas profundamente interconectados, como a equivalência de energia à massa e ao movimento ondulatório. A relação entre essas duas equações não apenas ilustra a interligação entre o mundo de grandes corpos e o subatômico, mas também oferece um ponto de partida conceitual para explorar a unificação da física.

Este artigo busca investigar, sob uma ótica diferente das abordagens atuais, os principais eventos que marcaram a história da física desde a postulação da Teoria da Relatividade de Einstein, propondo uma análise detalhada dos experimentos realizados e os resultados disponíveis para o público em geral, numa possível consolidação da Teoria de Tudo.

Portanto, exploraremos, através de hipóteses secundárias, a interconexão entre massa, energia, entropia e tempo como fundamento para a reformulação da gravidade, do campo eletromagnético e das interações das partículas na mecânica quântica, a fim de alcançar a hipótese principal, superando os desafios que há muito tempo impedem a formulação de uma teoria completa do universo.

1.1.1 Relação entre massa e energia

A fórmula da Teoria da Relatividade, E=m*c^2, introduzida por Albert Einstein, em 1905, no contexto da teoria da relatividade restrita, estabelece uma equivalência fundamental entre a massa e a energia. Essa relação revolucionou a física ao demonstrar que a massa que reflete a constante velocidade de propagação de informações no universo de um objeto não é uma propriedade intrínseca estática, mas sim uma forma condensada de energia. Essa conexão revelou que a massa pode ser convertida em energia e vice-versa, mudando paradigmas em áreas como a física nuclear e a astrofísica (Nunes, Queirós e Cunha, 2022).

A dedução de E=m*c^2 partiu da análise da conservação de energia e momento em sistemas relativísticos. Einstein demonstrou que, para um objeto em repouso, sua energia total (E) é igual à sua massa (m) multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz ( c). A inclusão do fator de Lorentz limitou a velocidade máxima para grandes corpos, como sendo menor do que a velocidade da luz (Lessa, 2024).

Uma das implicações mais marcantes da relação encontrada é a explicação para a imensa quantidade de energia liberada em processos nucleares. Em reações de fissão e fusão, uma pequena quantidade de massa é convertida em energia, conforme previsto pela fórmula. Isso é exemplificado no funcionamento de bombas nucleares e reatores de fusão experimental, onde a conversão de massa em energia gera níveis imensos de energia útil ou destrutiva. Esse princípio também sustenta a produção de energia em estrelas, como o Sol, onde a fusão de átomos de hidrogênio transforma massa em radiação (Nunes, Queirós e Cunha, 2022)

No contexto da astrofísica, a relação entre massa e energia também desempenha um papel crucial na compreensão de fenômenos extremos, como buracos negros e supernovas. Em buracos negros, a massa condensada de forma extrema gera campos gravitacionais tão intensos que a energia gravitacional domina. Da mesma forma, em supernovas, a conversão de massa em energia é responsável pela explosão violenta e pela emissão de quantidades colossais de radiação (Nunes, Queirós e Cunha, 2022).

Além de suas aplicações práticas, a relação entre massa e energia tem profundas implicações conceituais. Ela reforça a ideia de que as propriedades fundamentais da matéria, como massa e energia, não são absolutas, mas interconectadas. Essa percepção ampliou nossa visão do universo, unificando conceitos que antes eram tratados separadamente e estabelecendo uma ponte entre a física clássica e a moderna (Souza, D. C. P. de, & Teixeira, R. R. P. ;2024).

Em um nível filosófico, a relação entre massa e energia desafia a percepção tradicional da matéria como algo estático e imutável. A fórmula sugere que a matéria pode ser vista como energia “congelada”, enquanto a energia pode ser interpretada como matéria em movimento ou transformação. Essa equivalência moldou discussões sobre a natureza da realidade em escalas macroscópicas e microscópicas (Da Silva, 2024).

O desenvolvimento teórico da relatividade geral desempenhou um papel fundamental na compreensão de como corpos massivos influenciam a curvatura do espaço-tempo. No universo em grande escala, a equivalência entre massa e energia está diretamente relacionada à origem e à evolução do cosmos, incluindo a expansão acelerada atribuída à energia escura (Lessa; 2024).

Finalmente, E=mc^2 permanece como uma das expressões mais icônicas da física, encapsulando de forma simples e elegante conceitos profundos sobre a natureza do universo. Sua simplicidade matemática contrasta com sua profundidade conceitual, tornando-a uma pedra angular para os avanços da física teórica e experimental. À medida que exploramos fronteiras como a gravidade quântica, a relação entre massa e energia continua sendo um guia essencial na busca pela unificação dos fundamentos da física (Da Silva, 2024).

1.1.2 A relação emtre frequência e energia

A fórmula E=h*f, introduzida por Max Planck, no início do século XX, marcou o nascimento da teoria quântica e representou um afastamento radical das concepções clássicas de energia. Planck propôs essa relação no contexto de sua análise da radiação de corpo negro, sugerindo que a energia de um sistema físico não pode ser emitida ou absorvida de forma arbitrária, mas sim em “quanta” discretos proporcionais à frequência (f) da radiação, com ‘h’ sendo a constante de Planck (Feitosa, 2024).

Essa descoberta foi uma solução ao problema da “catástrofe do ultravioleta”, uma falha nas previsões da física clássica, que sugeria que objetos quentes deveriam emitir energia infinita em altas frequências. A introdução da Teoria de Planck reconciliou a teoria e a observação experimental do experimento de radiação do corpo negro, ao quantizar a energia, sendo esta compreensão que criou a base para a física quântica, mesmo sem compreender totalmente suas implicações filosóficas e conceituais (Vicente e Da Silva, 2024).

A relação E=h*f foi ampliada em 1905 por Albert Einstein, que a utilizou para explicar o efeito fotoelétrico. Ele argumentou que a luz não é apenas uma onda contínua, como sugerido pelas teorias clássicas, mas também possui uma natureza corpuscular, composta por partículas chamadas fótons (Vicente e Da Silva, 2024). Cada fóton carrega uma energia proporcional à sua frequência, conforme descrito por Planck. Essa explicação experimental rendeu a Einstein o Prêmio Nobel de Física em 1921.

Com base na Teoria de Planck, ficou evidente que a luz e outras formas de radiação eletromagnética têm um comportamento dual partícula-onda. Essa dualidade é um princípio central da mecânica quântica, ampliado mais tarde para incluir partículas massivas, conforme explorado por Louis de Broglie. A relação de Planck-Einstein, portanto, serviu como um elo inicial entre os conceitos ondulatórios e corpusculares (Vicente e Da Silva, 2024).

O impacto da Teoria de Planck não se limita à luz visível ou ao espectro eletromagnético. Ele também se aplica a outras partículas quânticas, como fótons de raios gama e partículas hipotéticas como grávitons. A energia de qualquer quantum é proporcional à frequência da onda associada, permitindo uma generalização desse princípio para descrever fenômenos em escalas microscópicas e estelares (Nunes, Queirós e Cunha, 2022; Vicente e Da Silva, 2024).

A constante de Planck (h) desempenha um papel fundamental como a “escala” da quantização no universo. Ela define os limites entre os comportamentos quânticos e clássicos. Por exemplo, para sistemas em que as energias são muito maiores, os efeitos quânticos tornam-se insignificantes, e o sistema pode ser descrito por leis clássicas. Por outro lado, em escalas atômicas e subatômicas, a Teoria de Planck domina o comportamento físico (Vicente e Da Silva, 2024).

1.2 Hipóteses

Tendo em vista a amplitude das teorias preexistentes, as quais tratam do macro ao micro, ainda sem conexões expostas, no meio científico, entre as mesmas, esta tese tem como objetivo responder a seguinte questão: Como a equiparação das duas energias, em leis distintintas e verdadeiras, pode ser aplicada para a interconexão entre massa, energia, entropia e tempo como fundamento para a reformulação da gravidade, do campo eletromagnético e das interações das partículas na mecânica quântica, na construção de uma teoria unificada da física?

Como hipóteses para a questão de pesquisa acima, este trabalho propõe que:

Hipótese sobre a comutabilidade na relação massa e energia, na equivalência entre a Teoria da Relatividade e a Teoria de Planck, no Experimento da Dupla Fenda: criará uma reflexão inicial sobre a relação entre Tempo e Entropia, apresentando um novo fundamento, a ‘velocidade’ relativa do tempo.
Hipótese sobre a dinâmica do Tempo, no viés da Entropia, em reanálise da Hipótese das Condições do Big Bang e da imagem do Buraco Negro: Possibilitará a visualização da aplicação do fundamento encontrado entre Tempo e Entropia, ao comparar interpretações vigentes com a interpretação do fundamento descoberto nas condições de eventos, achados e relações matemáticas para a ‘velocidade’ relativa do tempo.
Hipótese sobre a relação entre Gravidade e a Catástrofe do Ultravioleta, no viés da entropia, em reanálise da imagem do Buraco Negro: possibilitará a visualização da aplicação do fundamento encontrado entre Tempo, Entropia e Gravidade. Ao relacionar os resultados discrepantes encontrados em relação à matemática de equivalência da época, entre a intensidade da radiação e o comprimento de onda, no experimento do ‘corpo negro perfeito’, que culminou na Catastofre Ultravioleta. Os resultados encontrados serão projetados aos achados observados em uma imagem do Buraco Negro. Além da apresentação da unidade de medida para a ‘velocidade’ relativa do tempo.
Hipótese sobre a relação entre o tempo e o modelo atômico dos orbitais, no viés da entropia, em reanálise do efeito fotoelétrico e da Teoria do Caos: possibilitará a equiparação de conceitos empíricos sobre a distribuição eletrônica no modelo atômico dos orbitais e sua relação com a ‘velocidade’ relativa do tempo, através da reanálise dos resultados do experimento do Efeito Fotoelétrico. Além de relacionar as regiões de maior probabilidade de encontrar novas partículas com o Tabuleiro de Galton. Ainda na mesma reanálise, será apontada a região do gráfico de resultados, na relação entre ‘velocidade’ relativa do tempo e comprimento de onda, combinada com a Teoria do Caos e o Modelo de Gordon, onde se localiza a mecânica quântica.
Hipótese sobre a relação entre o Tempo e o Campo Eletromagnético de ímãs, no viés da Entropia, em reanálise da Atração e Repulsão de Pólos: encerrará a apresentação da teoria que unifica as demais teorias físicas, com a relação das cargas positivas e negativas, apresentadas no Modelo Atômico de Orbitais, utilizando o exemplo da fabricação de ímãs e a sua relação com a ‘velocidade’ relativa do tempo. Além de propor outras hipóteses nas quais é possível a aplicação da teoria apresentada.
Hipótese sobre a relação entre Gravidade e o Tempo, no viés da entropia, em reanálise do movimento de queda de um corpo uniformemente acelerado: A gravidade será reinterpretada mais profundamente, no movimento de queda de um corpo uniformemente acelerado pelo viés da entropia. Posteriormente, projetando os resultados encontrados na região do gráfico de resultados na relação entre ‘velocidade’ relativa do tempo e comprimento de onda.

2. METODOLOGIA

A fim de verificar se as hipóteses são válidas para responder a questão de pesquisa, será conduzida uma pesquisa exploratória sobre os experimentos citados e seus resultados, além de achados como a fotografia do Buraco Negro. Para corroborar com as seis hipóteses que culminarão na resposta à questão de pesquisa, serão cumpridas duas etapas principais para cada hipótese: revisão teórica dos experimentos, considerando as condições de realização do experimento e os resultados encontrados, e reanálise dos resultados no viés da relação entre entropia e tempo.

Tendo em vista ser necessária a abordagem de temas e relações novas, as análises seguirão por construção de conhecimento pela lógica e não exclusivamente de referências bibliográficas.

Por fim, o estudo integrará os resultados experimentais e observacionais para avaliar a consistência do modelo e propor ajustes conforme necessário. Além disso, a pesquisa buscará identificar implicações mais amplas para a física fundamental, como a possibilidade de descrever o tempo como um conceito emergente em teorias unificadas que integram a mecânica quântica e a relatividade geral. Essa metodologia proporcionará uma abordagem robusta para explorar as hipóteses e contribuir para uma visão mais ampla da natureza do tempo na física.

3. RESULTADOS ESPERADOS

Como produto final da metodologia aplicada às hipóteses propostas, espera-se não apenas validar as hipóteses propostas, mas também avançar na compreensão de conceitos fundamentais da física, oferecendo subsídios para a construção de uma estrutura teórica mais ampla, essencial para a formulação de uma Teoria de Tudo.

4. DA ANÁLISE

4.1 Hipótese sobre a comutabilidade na relação massa e energia e equivalência entre a Teoria da Relatividade e a Teoria de Planck, no experimento da Dupla Fenda

A Mecânica Quântica e a Química possuem laços estreitos, quando nos referimos a composição e estrutura dos átomos. E, a busca por uma Teoria Unificada passa por várias perguntas e respostas no caminho. A primeira delas, para a elaboração deste artigo científico, foi qual a diferença um átomo de Bário de um átomo de Alumínio? Os dois possuem os mesmos elementos mudando somente as valorações de cada um desses elementos. Próton, nêutron e elétron. Assim, ao longo do século XX e início do século XXI foram descobertas várias sub-partículas diferentes, ganhando cada vez mais notoriedade a mecânica quântica (Bernardo, et al., 2024).

A tendência natural dos eventos de ocorrerem é pautada pela variação de entropia positiva do universo, como é amplamente estudado no campo da Química. Principalmente nas reações químicas, estas chamadas também de reações espontâneas, quando ∆G < 0 (Hernandez, 2024). Um exemplo simples de alteração de estado, espontaneamente, é quando colocamos um cubo de gelo em uma panela com temperatura diferente do cubo de gelo, o que acontece? Essa é uma pergunta simples, não é? Há uma troca de calor (energia) entre os dois para chegar em um equilíbrio. No qual o gelo muda de estado, do sólido para o líquido, espontaneamente. E, dependendo da temperatura da panela, o gelo pode mudar, novamente, do estado líquido para o gasoso. Pode parecer simples. E na verdade é simples. A junção de muitos simples conectados, que dá origem à complexidade (Da Silva, 2024).

E o que mais acontece com aquele sistema, panela e gelo? Aumenta a Entropia. Essa é a tendência natural dos eventos. Sair da baixa entropia e chegar na alta entropia. Sempre crescendo a entropia do universo. Dito isto e seguindo para uma análise inicial e superficial da comutação entre massa e energia, na Teoria da Relatividade, é necessário entrar no mundo quântico.

À primeira vista a Relatividade e a Mecânica Quântica podem parecer antagônicas, mas não são. Essa é a verdade filosófica e lógica (matemática) que é necessária para encontrar uma resposta de unicidade para as duas teorias, da Relatividade e de Planck, pois ambas são consideradas verdadeiras. Portanto, a Teoria de Tudo precisa necessariamente abarcar ambas as teorias (Garms, Grime e Caldas, 2024).

O experimento da fenda dupla de Thomas Young, no século XIX, trouxe pela primeira vez evidências experimentais do comportamento ondulatório da luz. Mas, foi Louis de Broglie, anos mais tarde, quem apresentou pela primeira vez a Teoria da Dualidade Partícula Onda da luz (Facin, 2024). E esse comportamento da luz servirá de base inicial para que as duas teorias, da Relatividade e de Planck, possam ser equiparadas por representarem um ponto em comum confirmado, quando está sendo analisada a luz.

E = m*c^2

(Sendo E de energia; m de massa e c representando a velocidade da luz no vácuo) e

E = h*f

(Sendo E de energia; h é a constante de Planck e f é a frequência);

Logo, m*c^2 = h*f

Para que ambas teorias sejam válidas simultaneamente, devemos considerar que ‘c’ e ‘h’ são constantes. Portanto, para serem válidas, necessariamente, o tempo tem que ser relativo e ser diferente nas duas teorias. Pois o espaço (distância) não se altera na Mecânica Quântica (Hernández, 2024). Logo, o espaço não pode ser alterado também na Relatividade Geral. Assim, temos uma variável que é distinta nas duas Teorias e ainda é válida para a Teoria da Relatividade, na qual o tempo é relativo.

A verdade de que o tempo é relativo foi comprovado em vários experimentos simples de posicionamento de relógios em alturas distintas. Ou seja, em altitudes distintas dentro da atmosfera da Terra, os relógios registraram que o tempo passa mais devagar quanto mais próximo do solo da Terra (Suniga, Gouveia e Monico, 2024). Por isso, para que não haja um tempo diferente a ser considerado neste momento da análise, a frequência será substituída pela relação entre velocidade da luz e comprimento de onda, posto que a velocidade da luz também é abarcada por ambas as Teorias.

c = λ*f
f = c/λ

Ao substituirmos na equivalência anterior e isolando a massa (m), chega-se na seguinte relação abaixo.

m*c^2 = h*(c/λ)
m = (h/c)*(1/λ)

Sendo h/c uma constante, chega-se ao resultado de que a massa é inversamente proporcional ao comprimento de onda. Mas afinal, o que isso representa? Nesse estágio ainda não é possível responder sem considerar a entropia. E o que sabemos sobre entropia?

Segundo a Segunda Lei da Termodinâmica, em um sistema isolado, as alterações espontâneas tendem ao equilíbrio e, nesse equilíbrio, a entropia não pode diminuir. Assim, pode-se inferir que a energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do universo na alta entropia (Felipe e De Oliveira, 2024). Mas qual a relação de entropia com o tempo?

Para responder a esta pergunta, é necessário pensar ao contrário. Se o universo está em equilíbrio no patamar do ponto mais alto de entropia do sistema, há reações espontâneas neste sistema? Não há. Há movimento de energia? Não há, pois não há alteração do universo de forma espontânea para alcançar um equilíbrio, quando todo o universo está em equilíbrio. Assim, para que o universo se movimente em busca de um novo equilíbrio, é necessária a alteração de alguma condição. Para uma melhor compreensão da linha de raciocínio, é importante esclarecer a diferença entre o tempo quando o observador está dentro do sistema e quando está fora do sistema. A linha de raciocínio está seguindo, primeiramente, o entendimento de que o observador está dentro do sistema. Assim como as duas teorias, da Relatividade e de Planck, estão no mesmo sistema. Portanto, o equilíbrio no sistema, considera que o observador também está em equilíbrio com o sistema ao seu redor, pois está dentro do sistema. E, não estão ocorrendo as reações internas da matéria do observador, entre o observador e o meio, nem entre quaisquer dois pontos do meio. Pois, não há variação de entropia. Não há energia em movimento (Vital, 2024). Esse é um estado diferente do equilíbrio de Gibbs, no qual há reações em ambos sentidos, mas sem alterações das quantidades de reagentes e produtos.

Diferentemente, de quando consideramos que somos observadores externos ao sistema. O tempo continua a passar para o observador, pois este não está na condição de equilíbrio com o sistema no qual está inserido, o universo. Mas, o observador externo vê a não passagem do tempo em um sistema em equilíbrio. Por isso, o tempo é relativo. Ele depende da existência da variação de entropia do sistema.

Portanto, o tempo é uma decorrência da variação de entropia positiva do universo, o que significa uma soma positiva da variação da entropia do meio e do sistema (Chakraborty et al., 2024). Assim como ocorre nas reações espontâneas, a exemplo do campo da Química, no qual é amplamente utilizado para reconhecer a espontaneidade para a reação ocorrer ou não. Apesar de ser negada a relação, entre o tempo e a entropia, por Ben-Naim (2020), no mesmo artigo em que cita a reafirmação da relação, por Eddington e Boltzmann. Logo, pode-se concluir que, para as análises das hipóteses seguintes, a relação entre variação da entropia tem relação direta com a forma com que o tempo passa:

“O tempo existe quando houver, uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema.”

O conceito de ‘flecha do tempo’ e a associação categórica com a Segunda Lei da Termodinâmica, foi atribuída a Eddington (Ben-Naim; 2020), a qual também será adotada ao longo das análises das hipóteses seguintes. Mas o que significa a relação entre massa e comprimento de onda? A relação encontra sentido quando mantemos as duas premissas de que a velocidade da luz é constante e que o tempo é relativo. As quais são essenciais para que haja uma teoria unificada entre a Relatividade de Einstein e a Teoria de Planck.

Portanto, nesse estágio da análise, tem-se que as proposições abaixo são verdadeiras:

m = (h/c)*(1/λ)
h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Suniverso >0

“O tempo é relativo.”
A energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do universo na alta entropia.”
“O tempo existe quando houver, uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema.”

Neste estágio da análise e com a ausência de respostas para novas associações, é necessário dar um passo em frente para ver se o resultado será coerente ou muito divergente, em relação às Teorias da Relatividade e de Planck. Logo, utilizando das relações da lógica matemática, será inferido que:

Sendo a: “a relativização do tempo existe”, b: ”o tempo existe” e ambas proposições são verdadeiras, logo a→b será verdadeiro.

Sendo p: a→b :. p: “Se a relativização do tempo existe, então o tempo existe” é uma proposição verdadeira.

Sendo q: “Se há uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema, então o tempo existe” e c: “há uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema”, logo q: c→b e ‘c’ é condição suficiente.

Ao relacionar a e c na proposição r: “Se há uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema, então a relativização do tempo existe” :. r: c→a

Para a proposição ‘r’ ser falsa, necessariamente ‘a’ precisa ser falsa e ‘c’ verdadeira. Como ‘a’ é verdadeira, logo a proposição ‘r’ também é verdadeira.
Assim, “Se há uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema, então a relativização do tempo existe” é verdadeiro.

Após a inclusão da nova proposição, as informações para a análise são: m = (h/c)*(1/λ)

h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Suniverso >0

“O tempo é relativo” é verdadeiro.
“A energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do universo na alta entropia” é verdadeiro.
“O tempo existe quando houver uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema” é verdadeiro.
“Se há uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema, então a relativização do tempo existe” é verdadeiro.

Mas o que significa a relação de massa ser inversamente proporcional ao comprimento de onda? Significa, por ora, apenas uma relação. Uma relação que define o limite do que vemos como massa e do que vemos como onda, no comportamento dual partícula-onda da luz, posto que foi considerada a luz para a realização da equivalência inicial. Significa, por ora, que o tamanho do orifício está dentro do intervalo limitante do comprimento de onda para um comportamento de onda da luz, nas condições de realização do experimento.

4.2 Hipótese sobre a dinâmica do tempo, no viés da entropia, em reanálise da hipótese das condições do Big Bang e da imagem do Buraco Negro

A Teoria do Big Bang foi criada por George Lemaître e representa um momento na linha do tempo considerado como o início do universo. Essa é a teoria mais aceita dentro da comunidade científica e com mais indícios sobre a sua veracidade, que outras teorias. A teoria do Big Bang tem relação direta com o Segundo Princípio da Termodinâmica, a entropia. A teoria define que, no início do universo, a entropia era baixa, a temperatura era alta e não havia aglomerado de partículas em matéria. E as partículas foram espalhadas pelo universo devido a uma grande explosão (Gomes, Silva e Camacho, 2024).

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, a soma das energias em um sistema é conservada, sofrendo apenas alterações entre os diferentes tipos de energia. Assim, pode-se inferir que, para existir uma entropia baixa e uma temperatura, simultaneamente, no início do universo, deveria haver energia livre de Gibbs, irradiando para “fora” da partícula (Lessa, 2024).

Considerando as condições de energia livre e entropia baixa, em que ocorreu o início do universo, na Teoria do Big Bang, e a relação inversamente proporcional entre massa e comprimento de onda, m=(h/c)*(1/λ), pode-se supor três possibilidades para a variação de entropia, entre dois pontos quaisquer do sistema, no caso, o universo.

Se ∆S<0, o movimento da energia não ocorre espontaneamente no sentido definido, somente no oposto, do ponto de maior entropia para o de menor entropia. Portanto, a possibilidade deve ser descartada, considerando as condições do sistema analisado e pela segunda lei da Termodinâmica que diz, “a entropia do universo sempre aumenta para um processo espontâneo”;
Se ∆S=0, não ocorre movimento de energia entre os dois pontos; e
Se ∆S>0, o movimento da energia é do ponto de maior entropia para o de menor entropia.

Considerando a possibilidade ‘b’, ∆S = 0, seria possível sair do estado de equilíbrio quando não há movimento de energia entre dois pontos? Sim, apenas se considerarmos que o equilíbrio é dinâmico. Porém, se o equilíbrio é dinâmico, obrigatoriamente está sendo considerado um tempo anterior ao evento do Big Bang, para que, devido a inércia, o equilíbrio fosse um instante no movimento da energia entre os dois pontos. A exemplo do instante em que, em um salto de ‘bungee jump’, passa-se pelo ponto em que a velocidade é zero. Logo, o evento Big Bang deixa de ser o instante inicial do universo.

Ainda, na situação da letra ‘b’, onde o ∆S = 0, não havia a seta do tempo, conforme a premissa “o tempo existe quando houver uma variação da entropia entre dois pontos dentro de um sistema.” Portanto, o tempo não existia naquele instante do Big Bang. Logo, seria impossível o tempo passar para sair do equilíbrio, mesmo que dinâmico. Assim, a possibilidade ‘b’ deve ser descartada considerando as condições do sistema e das premissas definidas para existência simultânea da Teoria da Relatividade e da Teoria de Planck.

Sobre a situação ‘c’, ∆S>zero, a seta do tempo existe, porém, nesta situação o sistema está em movimento, com energia fluindo do ponto de maior entropia para o de menor entropia. Assim, a presunção de início do universo não pode ser considerada como factível para as condições e premissas definidas. Portanto, a Teoria do Big Bang não encontra amparo numa possível Teoria Unificada. Mas, promove um ambiente para discussão das condições consideradas em um sistema hipotético.

Mas qual o limite entre ser uma partícula e ser uma onda? A resposta é depende. Depende da variação de entropia entre dois pontos, ou seja, em qual sistema encontra-se o observador e em qual sistema encontra-se a região observada. Pois, caso o observador seja externo ao sistema, o tempo passa diferente entre o sistema no qual está inserido e o sistema observado. Essa diferença, será chamada de ‘velocidade’ relativa do tempo. E, ambas as velocidades relativas têm relação com a variação de entropia. Ambas têm relação com a relatividade do tempo.

Quando o observador está inserido no sistema, será considerado, na análise, que o sistema passa a ser o universo, posto que as reações de equilíbrio para a relação com a ‘velocidade’ relativa do tempo será nas condições do sistema, de forma isolada, e não comparada com o exterior. Logo, a premissa “O tempo existe quando houver uma variação positiva da entropia entre dois pontos dentro de um sistema”, a ‘velocidade’ relativa do tempo será analisada entre o observador e outro ponto qualquer, tornando este um sistema diferente, de quando está sendo analisado o observador inserido no sistema de dois pontos de forma isolada. Assim, os sistemas não estão sendo analisados pelo conjunto maior que é o universo, como na relação da Segunda Lei da Termodinâmica, ∆Suniverso = ∆Smeio + ∆Ssistema. Portanto, a relação de energia livre de Gibbs para as reações espontâneas será adotada no seguinte parâmetro quando o sistema for mencionado, este será o universo. O meio será o observador externo e o sistema será vinculado sempre a dois pontos. Por isso, a equação adotada para as análises das hipóteses será da seguinte forma ∆Ssistema = ∆Sobservador externo + ∆Ssistema X-Y. Desta forma, a análise será restrita às relações entre pontos expressamente citados e não entre outros pontos quaisquer não citados, demonstrando a afetação exclusiva entre um ponto, observador e outro ponto, desde que todos os três estejam expressamente citados. Esta limitação é necessária, posto que a alteração do observador e/ou do ponto observado gera alteração do resultado (Fiorillo, 2024).

Tendo em vista que no experimento da Dupla Fenda existem dois sistemas distintos, um no qual o observador está inserido, seja ele um observador humano ou uma máquina, e outro, no qual a luz está inserida, a passagem do tempo ocorre de forma distinta entre os dois sistemas (Figura 1).

Para concluir que “a passagem do tempo ocorre de forma distinta entre os dois sistemas” é verdadeira, primeiro será considerado como verdadeira a negação. Logo, a explicação a seguir será no sentido de que “a passagem do tempo ocorre de forma igual entre os dois sistemas”. Portanto, a premissa para o observador a ser considerada será de que ∆SB – A = ∆SP – Q = ∆SP – A = ∆SQ – A deve ser verdadeira.

Figura 1 – Sistema no qual o observador está inserido e o sistema no qual a luz está inserida.

Fonte: Elaborada pela autora

Para uma análise inicial, será considerado que:

∆SB – A = ∆SP – Q = ∆SP – A = ∆SQ – A
∆SB – A = ∆SP – Q é verdadeira :. SA – SB = SQ – SP :. SB = SA + SP – SQ
Será abordado somente o ponto de vista do observador (ponto A) e sua relação com os dois sistemas; e
Há passagem do tempo entre P-A, Q-A e B-A, posto que a informação do experimento chegou ao observador (ponto A), portanto ∆SB – A ≠ 0 ; ∆SP – A ≠ 0 ; e ∆SQ – A ≠ 0 :. SA ≠ SP ≠ SQ.

Portanto, podem ocorrer as seguintes situações:

∆SP – A = ∆SQ -A :. SA – SP = SA – SQ :. SP = SQ :. não pode ser considerada, posto que ∆SB – A = ∆SP – Q é verdadeira, logo, necessariamente deve existir passagem do tempo entre B-A, portanto, também deverá existir passagem do tempo entre P e Q. Assim ∆SP – Q ≠ 0 é condição necessária para que as demais premissas sejam verdadeiras.
∆SP – A = ∆SB – A
SA – SP = SA – SB :. SB = SP
Se, SB = SA + SP – SQ :. SP = SA + SP – SQ :. SA = SQ
Portanto SA = SQ :. não pode ser considerada, posto que SA ≠ SP ≠ SQ é verdadeira.
∆SQ -A = ∆SB – A
SA – SQ = SA – SB :. SB = SQ
Se, SB = SA + SP – SQ :. SQ = SA + SP – SQ :. SA + SP = 2*SQ

Seria possível se fosse considerada somente esta premissa. Porém, todas as demais devem ser verdadeiras para a proposição final ser verdadeira.

Assim, o resultado da análise da premissa “a passagem do tempo ocorre de forma igual entre os dois sistemas” é falsa, posto que todas as premissas devem ser verdadeiras, para que a mesma seja verdadeira. Logo, a sua negação, a proposição “a passagem do tempo ocorre de forma distinta entre os dois sistemas” é verdadeira.

Considerando que a informação que chega ao observador tem velocidade igual a ‘c’ e a mesma é uma constante. Sendo ‘D’ a distância entre dois pontos, DA – Q > DA – P, o observador recebe a informação do ponto P e Q em tempos distintos, se considerarmos que a informação chega por um ponto, no caso, por um pacote de energia. Porém, a informação continua sendo emitida de P e Q para A de forma contínua, pela Teoria da Dualidade Partícula Onda.

Considerando que:

∆SP – Q >0, pois há a passagem de tempo;
∆SB – A >0, pois há a passagem de tempo;
∆SP – A >0, pois há a passagem de tempo;

∆SQ – A >0, pois há a passagem de tempo; e
∆SP – Q ≠ ∆SA – B, pode-se concluir que a ‘velocidade’ relativa do tempo entre P-Q é diferente da ‘velocidade’ relativa entre A-B.

Tendo em vista que DA – Q ≠ DA – P , a informação que chega no observador sobre o estado de Q, no tempo de P, é relativa a Q’. Parecendo que o espaço entre Q-A foi contraído para Q´-A (Figura 2). Contudo, o espaço realmente se contrairá, se o tempo for absoluto, se for igual em todas as situações. E como foi confirmado anteriormente que ∆SB – A = ∆SP – Q = ∆SP – A = ∆SQ – A é falso, a premissa de que o tempo é relativo, permanece como verdadeira e sem contradições para que ambas as teorias, da Relatividade e de Planck, sejam verdadeiras.

Figura 2 – Sistema no qual o observador está inserido e o sistema no qual a luz está inserida comparando as distâncias DA – Q ≠ DA – P

Fonte: Elaborada pela autora

Aplicando o mesmo raciocínio para a situação em que DA – Q = DA – P, a informação que chega no observador sobre o estado de P e Q, no tempo de N, é relativa a P’ e Q’ (Figura 3). E, no tempo de N’, momento posterior à N, chegará a informação de P e Q. Parecendo que o espaço entre Q-A e P-A foi contraído, no primeiro momento. E, no segundo, que o espaço entre N-A foi dilatado (Figura 3).

Contudo, o espaço realmente se contrairá ou dilatará, se o tempo for absoluto, se for igual em todas as situações, assim como a velocidade da luz é constante. E, como foi confirmado anteriormente, que a proposição “a passagem do tempo ocorre de forma igual entre entre os dois sistemas” é falsa, a premissa de que o tempo é relativo, permanece como verdadeira e sem contradições para que ambas as teorias, da Relatividade e de Planck, sejam verdadeiras.

Figura 3 – Sistema no qual o observador está inserido e o sistema no qual a luz está inserida comparando as distâncias DA – Q = DA – P

Fonte: Elaborada pela autora

Sendo c = λ / T (‘c’ é a velocidade da luz; ‘λ’ é o comprimento de onda; e ‘T’ é o período) e relembrando as premissas verdadeiras abaixo, seguiremos para uma análise sobre a relação entre massa, comprimento de onda e velocidade relativa do tempo. m = (h/c)*(1/λ)

h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Ssistema > 0

“O tempo é relativo.”
A energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do sistema na alta entropia.”
“O tempo existe quando houver uma variação positiva da entropia entre dois pontos dentro de um sistema.”
“Se há uma variação positiva da entropia entre dois pontos dentro de um sistema, então a relativização do tempo existe.”
“A passagem do tempo ocorre de forma distinta entre dois sistemas.”

Ao analisarmos a relação entre massa, comprimento de onda e velocidade relativa do tempo, é necessário pensarmos nas situações em que a Teoria da Relatividade e a Teoria de Planck são aplicadas, no caminho para a construção de uma Teoria Unificada. Portanto, é necessário pensarmos sobre o observador nas relações matemáticas de cada uma das teorias.

Na Teoria da Relatividade a observação é para os grandes corpos, enquanto a Teoria de Planck, para as partículas, mas, ambos observadores veem resultados distintos e válidos. Mas o que seria esse resultado? O que ele representa?

Como foi concluído anteriormente, o resultado que vemos é um resultado aparente. Tanto aparente na contração quanto na dilatação do espaço (distância), na

Figura 3. Sendo este resultado aparente apenas um produto da atuação da relatividade do tempo, pois o espaço realmente se contrairá ou dilatará, se o tempo for absoluto, se for igual em todas as situações, proposição considerada falsa nas relações anteriores. Portanto, as distâncias entre A-Q = A-Q’ e entre A-N = A-N’.

Figura 4 – Representação da informação entre o ponto A (Observador) e Q=Q’

Fonte: Elaborada pela autora

Assim, os períodos TA – Q’ e TA – N’ representam, respectivamente, duas situações: a dilatação aparente do tempo, ou seja, o tempo passa mais devagar para percorrer uma distância aparente menor, e a contração aparente do tempo, o tempo passa mais rápido para percorrer uma distância aparente maior, sendo estas situações, a expressão da ‘velocidade’ relativa do tempo. Pois, o aumento ou a redução aparente da velocidade luz, na mesma distância, é na realidade a ‘velocidade’ relativa do tempo atuando, tendo em vista que a velocidade da luz é uma constante.

Figura 5 – Representação da dilatação aparente do tempo em TA – Q’ (o tempo passa mais devagar para percorrer uma distância aparente menor)e contração aparente do tempo em TA – N’ (o tempo passa mais rápido para percorrer uma distância aparente maior)

Fonte: Elaborada pela autora

Voltando novamente às premissas necessárias para a construção de uma Teoria Unificada para a Física, onde são verdadeiras:

m = (h/c)*(1/λ)
h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Ssistema > 0

“O tempo é relativo.”
“A energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do sistema na alta entropia.”
“O tempo existe quando houver uma variação positiva da entropia entre dois pontos dentro de um sistema.”
“Se há uma variação positiva da entropia entre dois pontos dentro de um sistema, então a relativização do tempo existe.”
“A passagem do tempo ocorre de forma distinta entre dois sistemas.”

Logo, conclui-se que as relações entre ‘velocidade’ relativa do tempo, comprimento de onda e período, são as seguintes:

Tabela 1 – Análise comparativa entre ‘velocidade’ relativa do tempo, período e comprimento de onda

Fonte: Elaborada pela autora

Mas qual seria a relação entre a variação positiva da entropia entre dois pontos dentro de um sistema e a ‘velocidade’ relativa do tempo?Para responder a esta pergunta, é necessário retornar ao conceito de entropia na reação química.

Considerando a reação química a seguir, será analisado o ∆S e a velocidade relativa do tempo (Andrade, 2024).

2H2O2 → 2H2O2 + O2 ∆Ssistema > 0 (reação espontânea)

Figura 6 – Gráfico do progresso da Reação de Decomposição do Peróxido de Hidrogênio e a energia do sistema.

Fonte: Elaborada pela autora

A reação química de decomposição do peróxido de hidrogênio em água e oxigênio (gasoso) ocorre de forma espontânea, mas é uma reação lenta. E, a ação do catalisador reduz a energia de ativação necessária para que a reação ocorra, ainda de forma espontânea, sem o catalisador ser consumido no processo. O catalisador não torna uma reação espontânea, apenas aumenta a velocidade da reação no sentido em que ocorreria nas condições de pressão e temperatura, quando comparada com a velocidade de reação sem o catalisador (Andrade, 2024). Portanto, o catalisador atua em uma decomposição do reagente, de forma intermediária, ao inicialmente induzir a separação de algumas moléculas do reagente. Podendo-se inferir que, de forma superficial, o catalisador aumenta a entropia do sistema, em substituição à quantidade de energia de ativação excedente, com a finalidade de aumentar a velocidade de progressão da reação (Shi et al., 2024), ou seja, aumenta a ‘velocidade’ relativa do tempo ao aumentar a entropia do sistema.

Ao analisar mais profundamente, deve-se comparar as relações da entropia, energia livre de Gibbs, entalpia e temperatura do sistema, pois a relação de variação de entropia em uma reação química específica não necessariamente aumenta, quando considerada um sistema dentro do universo (Shi et al., 2024). Mas, como mencionado anteriormente, para as análises das hipóteses, o universo é o sistema que está sendo analisado, desde que o observador esteja inserido nesse sistema. Sendo mantida, como verdadeira, a proposição de que “a entropia do sistema sempre aumenta e a energia flui do ponto de maior entropia para o de menor entropia, no sentido de aumentar a entropia do sistema”.

∆Ssistema = ∆Smeio + ∆Ssistema X , onde meio (catalisador e observado) e X (reagente e produto); e
Sendo ∆Ssistema > 0 :. ∆Smeio + ∆Ssistema X > 0 :. ∆Smeio = 0 , pois não foram consumidos no processo :. ∆Ssistema X > 0 :. portanto, a variação da entropia positiva no sistema.

Analisando a reação sem catalisador, o sistema chegará no mesmo patamar da entropia final da reação com catalisador, mas em uma velocidade menor, pois, não terá ocorrido o aumento da entropia do sistema que “aumentou a velocidade da reação”. Portanto, a variação positiva da entropia aumentou a ‘velocidade’ relativa do tempo de passagem da reação. Assim, segue a tabela com as relações entre ∆Ssistema, ‘velocidade’ relativa do tempo, período e comprimento de onda.

Tabela 2 – Análise comparativa entre ∆Ssistema, ‘velocidade’ relativa do tempo, período e comprimento de onda

Fonte: Elaborada pela autora

Considerando as relações das premissas e da tabela comparativa, o que significa a relação entre massa e comprimento de onda?

m = (h/c)*(1/λ) , sendo h/c constante

Pensemos em uma moeda qualquer, sendo o sistema o olho do observador e a moeda. Se a ‘velocidade’ relativa do tempo em que a luz traz a informação de que a moeda tem um formato cilíndrico, profundidade, cor, brilho, depende da variação de entropia entre os olhos do observador e a moeda, significa dizer que a massa da moeda será da ordem de 10^8? Não. Significa apenas que a massa que conhecemos existirá a um determinado aumento da ‘velocidade’ relativa do tempo.

Quando as unidades de medida das constantes ‘c’ e ‘h’, são decompostas nos parâmetros das seguintes unidades de medidas: quilograma (kg), metro (m) e segundo (s), a relação m = (h/c)*(1/λ), fica da seguinte forma:

A constante de Planck (h) em Joules por segundo (J/s), ou seja Passando Joules para a unidade de medida padrão, J=(kg*m^2)/s^2;
A velocidade da luz (c) em metros por segundo (m/s);
O comprimento de onda (λ) em metros (m);
Sendo massa=(h/c)*(1/λ) ou massa= (h/c)*T;
Será usada a relação entre massa e período, posto que há a tabela de relação entre período e relativa do tempo.
Portanto, sendo “T” o período (tempo – unidade de medida é segundos) :. kg = [(kg*m^2)/(s^2)*s]*[1/(m/s)]*s :. kg=kg*(m/s).

Mas, o que isso significa kg=kg*(m/s)? Significa duas situações. Primeiro, que massa é massa em movimento, portanto, massa é energia. E, segundo, que massa é massa em movimento de fato. E ambas devem ser verdadeiras para que as duas teorias continuem sendo verdade. Logo, as premissas para a construção de uma teoria unificada são:

m = (h/c)*(1/λ)
h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Ssistema > 0

“Massa é massa em movimento de fato.”
“Massa é energia.”

Ao analisarmos de forma filosófica as duas expressões “massa é massa em movimento de fato” e “massa é energia” devemos lembrar que a relação de equivalência acontece entre dois sistemas distintos. Portanto, a relação apresenta duas respostas verdadeiras, podendo ser atribuída mais uma relação “massa é energia em movimento de fato”, quando são unidas as duas proposições verdadeiras em um só sistema.

Logo, considerando o sistema que enxergamos (observador), a ‘velocidade’ relativa do tempo é distinta da ‘velocidade’ relativa do sistema que não enxergamos, por exemplo, das partículas. Mas, quando o observador entra dentro do sistema das partículas, o observador passa a enxergar aquilo que está correspondente à ‘velocidade’ relativa e interna daquele sistema. Por isso, a relação de união entre a Teoria da Relatividade e de Planck, deve considerar “massa é energia em movimento” como verdadeira. Assim, a massa que enxergamos no sistema onde nos encontramos é energia em movimento no outro sistema que observamos externamente. Portanto, as premissas para a unificação da teorias são as seguintes:

m = (h/c)*(1/λ)
h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Ssistema > 0

“Massa é massa em movimento de fato.”
Massa é energia.”
“A massa que enxergamos no sistema onde nos encontramos é energia em movimento no outro sistema que observamos externamente.”

Com essa conclusão parcial, a análise segue para a imagem do Buraco Negro, Sagittarius A-star.

Figura 7 – Imagem do Event Horizon Telescope de Sagittarius A-star

Fonte: Event Horizon Telescope Results (EHT)
(https://g1.globo.com/ciencia/noticia/2022/05/12/o-que-sao-buracos-negros-co mo-o-sagitario-a-da-foto-do-event-horizon-telescope.ghtml)

Foram marcados cinco pontos conforme disposição na Figura 8, que representam:

P0 – Ponto qualquer antes de chegar no horizonte de eventos;
P1 – Ponto qualquer entre P0 e horizonte de eventos;
P2 – Ponto na borda inicial do horizonte de eventos;
P3 – Ponto dentro do horizonte de eventos;
P4 – Ponto na borda do Buraco Negro; e
P5 – Ponto no interior do Buraco Negro.

Figura 8 – Buraco Negro Sagittarius A-star representativo

Fonte: Elaborada pela autora

Estima-se que a entropia do Buraco Negro Sagittarius A-star é da ordem de 10^91 (Veritasium, 2023) e a da Terra é milhares de vezes menor do que 10^80. Tendo em vista que “a energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do universo na alta entropia” e que a radiação Hawking é uma forma de emissão de energia (McMaken e Hamilton, 2024), pode-se inferir, inicialmente, que:

SObservador < S0 < S1 < S2 < S3 < S4 < S5

A teoria mais aceita é de que existe a gravidade e que a mesma é tão forte em P5, que a luz é atraída para o interior do Buraco Negro, resultando na luz no entorno do centro do Buraco Negro, chamado de horizonte de eventos. Concluindo, que seria a gravidade que se altera, à medida em que se afasta e se aproxima do centro de gravidade de grandes corpos, que curvam o espaço-tempo (Garms, Grime e Caldas, 2024).

Entretanto, ao analisar a imagem do Buraco Negro, no viés da entropia, tem-se o segunte resultado qualitativo, sem mensuração numérica, considerando as premissas para a construção de uma teoria unificada.

O sistema, quando equiparado ao universo, na análise do ∆S, deve conter o observador dentro do sistema. Portanto, será analisado de duas formas entre os pontos da Figura 8:

a) ∆S e ‘Velocidade’ relativa do tempo (sistema = observador localizado em um dos pontos do intervalo do sistema).

À medida que o observador passa pelos pontos no sentido de P0 a P5, há um movimento contrário da emissão de energia em forma de radiação, com o objetivo de aumentar a entropia do entorno. E, no intuito de facilitar a visualização, a análise será feita a partir de P5 (interior), ponto de maior entropia e de menor ∆S, o qual tende a zero. Ao considerarmos que o observador está na energia em movimento (de P5 para P0), podemos inferir que a borda do limite interior do Buraco Negro estaria avançando muito lentamente no sentido de P5 para P0, pois o ∆S sai lentamente da tendencia ao zero (‘velocidade’ relativa do tempo tendendo a zero e afastando da proximidade do zero). Portanto, o movimento de saída da energia estaria sendo afetado pela ‘velocidade’ relativa do tempo estar tendendo a zero, mas ainda sim, de forma crescente, à medida em que avança no sentido de P0.

Tabela 3 – Análise comparativa do Buraco Negro sobre a relação entre ∆S e ‘velocidade’ relativa do tempo no Buraco Negro, considerando observador no ponto P5

Fonte: Elaborada pela autora

Ao analisarmos no sentido oposto, de P0 indo em direção a P5, a ‘velocidade’ relativa do tempo vai desacelerando, quanto mais o observador se aproxima do Buraco Negro. Portanto, o ∆S no sentido de P0 a P5 é decrescente.

b) ∆S e ‘Velocidade’ relativa do tempo (sistema = observador localizado na Terra, ou em ponto próximo a mesma, e sua relação ao intervalo entre dois pontos da Figura 8).

Quando a análise envolve um observador na Terra ou em ponto próximo a mesma, é necessário considerar, além da análise anterior, a ‘velocidade’ relativa do tempo entre o observador e os intervalos entre cada ponto, pois o tempo passa de forma diferente. Entre o ponto P0 e o observador, existe um ∆S0. Entre P1 e o observador, um ∆S1, e assim sucessivamente, ∆S2, ∆S3, ∆S4 e ∆S5. Sendo ∆S0<∆S1<∆S2<∆S3<∆S4<∆S5.

O que o observador enxerga é o resultado da luz sendo afetada pela ‘velocidade’ relativa do tempo. Logo, a informação em P0 demora mais a chegar no observador do que a informação em P1, que demora mais do que a informação de P2 e assim, sucessivamente, até chegar em P5. O ponto no qual, a informação chega ao observador mais rápido (Figura 10; seta do tempo na cor verde).

Conforme premissa anterior, a velocidade da luz é uma constante e é igual a λ / T, assim:

λ observador-P0 > λobservador-P1 > λobservador-P2 > λobservador-P3
λobservador-P4 > λobservador-P5
Tobservador-P0 > Tobservador-P1 > Tobservador-P2 > Tobservador-P3
> Tobservador-P4 > Tobservador-P5

Figura 9 – Buraco Negro Sagittarius A-star representativo com análise em relação ao observador na Terra, ou em ponto próximo à mesma, e sua relação com cada ponto do BN

Fonte: Elaborada pela autora

Logo, o observador enxerga a informação resultante da evolução da ‘velocidade’ relativa do tempo, de forma decrescente, de P0 a P5, combinada com a velocidade de chegada da informação (‘velocidade’ relativa do tempo em relação ao observador), conforme Tabela 4.

Tabela 4 – Análise comparativa do Buraco Negro sobre a relação entre ∆S e ‘velocidade’ relativa do tempo no Buraco Negro, considerado observador no ponto e observador na Terra ou ponto próx. à mesma

Fonte: Elaborada pela autora

À medida que o observador passa a olhar sucessivamente os pontos de P0 a P5, ele enxerga em P0 uma informação de um passado distante que pode ainda representar a mesma informação do presente. Contudo, ainda é a visão da luz sendo afetada pela ‘velocidade’ do tempo relativa daquela região. Neste ponto da análise, é importante reforçar que o que o observador enxerga é o espectro da luz visível, portanto, as alterações na ‘velocidade’ relativa do tempo, entre dois pontos na região do Buraco Negro, resultam em variações no comprimento de onda e período da luz como informação para o observador.

A figura 10 representa as oscilações da velocidade relativa que mudam conforme o observador se altera. As setas verdes representam as ‘velocidades’ relativas do tempo entre dois pontos. As ondas foram apresentadas conforme relação entre comprimento de onda e espectro da luz (da esquerda para a direita – ultravioleta, amarelo, vermelho e infravermelho). As ondas verdes representam a evolução do comprimento de onda conforme se afastam dos pontos P0 ao P5 e a ‘velocidade’ do tempo se altera.

Assim, o observador enxerga diferente do que realmente acontece na região do Buraco Negro. Pois a ‘velocidade’ relativa do tempo altera o comprimento de onda da informação ao longo do trajeto. Portanto, o observador enxerga no P5 e P4 o espectro ultravioleta (não visível). Seguindo para o ponto P3 e P2, onde o espectro da cor amarela e laranja são mais intensos para o observador. Até os pontos P1 e P0, quando o espectro se torna infravermelho (não visível).

Figura 10 – Buraco Negro Sagittarius A-star representativo com análise em relação ao observador na Terra, ou em ponto próximo a mesma, e sua relação com cada ponto do BN, além da relação entre pontos no BN

Fonte: Elaborada pela autora

Outra observação a ser considerada é que, dependendo da variação de entropia do interior do Buraco Negro em relação ao observador, a ‘velocidade’ relativa do tempo (VRT) pode ser tão grande, que a informação sobre o comprimento de onda, na região do centro do BN, seja “pouco” afetada pelo “atraso” inicial até sair da região no centro do BN. Trazendo, assim, a informação no espectro vermelho, por ser o comprimento de onda mais próximo do comprimento de onda infravermelho. Isso acontece, pois a seta do tempo é tão grande quanto esta diferença. Logo, o tempo está acelerado entre os dois pontos, P5 e o observador. Logo, a luz chega mais rápido ao observador do que era compreendido com o conceito físico vigente. Portanto, o observador pode estar vendo apenas alguns minutos ou segundos do passado. Ou, no caso de Buracos Negros e grandes estrelas, a ‘aceleração’ do tempo pode ser tão grande que podemos estar enxergando o presente de fato, quando olhamos para o céu.

4.3 Hipótese sobre a relação entre gravidade e a catástrofe do ultravioleta, no viés da entropia, em reanálise de imagem do buraco negro

O fato conhecido como catástrofe do ultravioleta indicou que por meio da física clássica, quando em altas temperaturas, a relação inicial entre comprimento de onda e intensidade da radiação emitida de um corpo negro seria infinita. Para resolver a catástrofe do ultravioleta, Rayleigh, Jeans, Stefan, Boltzmann explicaram, de formas distintas e limitantes, os resultados do experimento de corpos negros. E, ao final, Planck chegou na relação entre energia e frequência, E = h*f (Lima, Cavalcanti e Ostermann, 2021).

Considerando as características semelhantes, entre a análise anterior do Buraco Negro e as condições nas quais foi realizado o experimento da radiação do corpo negro, quanto à: emissão de energia; visualização sobre o resultado da análise por um observador, em condições distintas do sistema observado; relações entre comprimento de onda da informação e o resultado apresentado. Alem da relação entre entropia e temperatura, pode-se inferir que o resultado do experimento de radiação do corpo negro, na Figura 11, tem relação direta com a análise da imagem do BN.

Figura 11 – Gráfico do resultado do experimento de radiação do corpo negro

Fonte: Departamento de Química – Universidade Federal de Minas Gerais. Disponível em http://zeus.qui.ufmg.br/~qgeral/?p=432. Acesso em: 30 dez. 2024

A figura 11 é um gráfico da relação da intensidade da radiação (energia) em uma função do comprimento de onda, em micrômetros, e a temperatura, em Kelvin. Quanto maior é a temperatura, menor é o comprimento de onda máximo da intensidade da radiação, que resulta em informação apresentada no espectro de cores visíveis e invisíveis da luz, para um observador humano. Ao realizar um comparativo das informações enxergadas pelo observador é possível relacionar as informações do experimento com a função dos elementos informativos disponíveis no gráfico. Assim, para ajustar as informações do resultado do experimento à análise da imagem do Buraco Negro, da função de I (λ, T) para a função de VRT(λ, S), é necessário encontrar a relação entre a temperatura (T) e entropia (S) na função de I (λ, T). Considerando que a função de intensidade (I) da radiação de um corpo negro, foi ajustada por Planck, substituindo a variável da entropia (S), devido a seguinte relação (∂S/∂U) = (1/T), para chegar na relação entre energia e frequência (E=h*f), pode-se inferir que o gráfico da função de VRT(λ, S) será a curva formada pelos pontos máximos de λ, para cada valor de entropia, devido à Lei de Wien.

Sendo, (∂S/∂U) = (1/T) :. ∆S é inversamente proporcional à temperatura, logo VRT é inversamente proporcional à temperatura, logo a curva de VRT será invertida em relação à curva da temperatura no gráfico de radiação do corpo negro.

Porém, S (entropia) é diretamente proporcional à temperatura, logo, a curva da entropia será a mesma curva da temperatura.

Considerando a Lei de Wien (lei do deslocamento de Wien):. λmáx = b / T ( λmáx é o comprimento de onda no ponto de maior intensidade da radiação em uma determinada temperatura; b é a constante de dispersão de Wien; e T é a temperatura em Kelvin), pode-se inferir que:

VRT(λ, S) = I (λ, S) , nos pontos de λmáx = b / S

A análise da Imagem do Buraco Negro, pelo viés da entropia, combinado com o resultado do experimento da radiação do corpo negro, está representada na Figura 12.

Figura 12 – Análise da Imagem do Buraco Negro por meio do resultado do experimento da radiação do corpo negro

Fonte: Elaborada pela Autora

Com mais uma conclusão parcial, é necessário um retorno à relação entre massa e comprimento de onda e na premissa sobre a relação entre massa e energia.

m = (h/c)*(1/λ)
“A massa que enxergamos no sistema onde nos encontramos é energia em movimento no outro sistema que observamos externamente.” VRT(λ, S) = I (λ, S) , nos pontos de λmáx = b / S

Diante das relações apresentadas, surge um novo questionamento. Qual a massa do Buraco Negro? Infinitamente grande ou infinitamente pequena? Depende da VRT e do ∆S entre o BN e o observador. Ao considerarmos a análise do que ocorre com o observador nos pontos P0 ao P5, o comprimento de onda tem um comportamento oposto ao que um observador na Terra enxerga. Portanto, para o observador no ponto P5, a massa do BN é infinitamente pequena, pois só há energia no espectro infravermelho da luz, ou em comprimento de ondas maiores (ondas de rádio e microondas). À medida que o observador segue pelos pontos P4 ao P0, a massa do BN torna-se visível para o observador, passando para o ‘estado de massa’. E, em relação ao observador na Terra, o BN é supermassivo.

Figura 13 – Análise das Condições de Aplicação das Leis de Newton no resultado do experimento da radiação do corpo negro adaptado para a análise do BN

Fonte: Elaborada pela autora

E qual seria a relação da entropia com a gravidade? Para essa resposta é necessário visualizar o gráfico da Figura 13. Comparativamente, a entropia do observador na Terra é extremamente pequena em relação à entropia do BN, Significando que a curva da entropia do observador na Terra, será uma das curvas mais próxima do eixo x (λ – comprimento de onda) e dentro do espectro da luz visível, se considerarmos o observador um humano do resultado.

É importante lembrar que, o resultado do experimento foi considerando um observador na Terra. E, ao definir a localização da curva de entropia do observador no gráfico, pode-se analisar que a VRT é sempre relativa ao observador, independente do ponto no qual este se encontre, mas dependendo diretamente da variação da entropia entre o observador e o ponto observado. Assim, uma VRT zero entre o observador e o ponto observado não significa ‘tempo estacionário’ para o observador, e sim, que o tempo passa de forma igual entre o observador e o ponto observado.

Ainda na análise do gráfico, a curva tem aplicação tanto em grande escala, quanto em menor escala. Assim, quando consideramos uma curva de entropia menor do que a entropia do observador, também não significa tempo negativo, ou volta ao passado. Significa apenas que a energia flui com mais intensidade do observador para o ponto observado do que no sentido oposto, atendendo à relação de Gibbs no equilíbrio dinâmico e às comprovações de Hawking, sobre a existência de temperatura e emissão de radiação dos BN. Assim, o gráfico pode representar infinitas curvas entre a curva de entropia do observador e o eixo x, ou acima da curva da entropia do observador.

Com esta análise, pode-se concluir que a região do gráfico, que representa as condições de VRT tendendo a zero, próximo à Curva da Entropia do observador na Terra, nos valores superiores de comprimento de onda, são apenasentropias no espectro infravermelho. Portanto, havendo uma variação de entropia pouco significativa entre a entropia do observador e o meio no qual ele está inserido, quando comparado com as variações de entropia na região do BN. Ainda, pode-se inferir que, no gráfico, existem tanto matérias com massa expressiva, com entropia maior do que a do observador e dentro e fora do espectro da luz visível para o observador, quanto matéria com massa inexpressiva, com entropia mais próxima a do observador (comparando com a entropia do BN), mas na faixa da luz infravermelha,além de outras de maior comprimento de onda.

Assim, ao observar a região marcada em verde no gráfico, pode-se encontrar semelhanças com as condições da aplicação das Leis de Newton por ser uma região de matéria visível para o observador e próxima à entropia do observador na Terra, a qual é muito menor do que a entropia do P5. Além de localizar o ponto P0, um ponto qualquer no espaço, que possui entropia menor do que a do observador na Terra.

Com as análises anteriores é possível seguir para a análise inicial da gravidade. Mas o que seria a gravidade? Para responder a esta pergunta, é necessário relembrar a premissa sobre a energia e a entropia.

“A energia flui da região de alta entropia para a de baixa entropia, no sentido de alcançar o equilíbrio do universo na alta entropia.”

Como a Terra emite energia, o observador na Terra está constantemente recebendo a energia emitida pelo planeta no sentido de alcançar o equilíbrio do sistema na alta entropia (Veritasium, 2023). Portanto, ao relacionarmos o BN e os pontos, P0 ao P5, com a Terra, pode-se concluir que o que ‘atrai’ e/ou ‘mantém preso’ o observador à superfície da Terra é a proximidade de valores de entropia entre os dois. O ∆S muito pequeno altera a passagem do tempo entre a Terra e o observador.

4.4 Hipótese sobre a relação entre o tempo e o modelo atômico dos orbitais, no viés da entropia, em reanálise do efeito fotoelétrico e da Teoria do Caos

O modelo atômico proposto por Arnold Sommerfeld definiu que a eletrosfera está dividida em sete camadas por letras, K, L, M, N, O, P e Q. E, em cada camada, seria permitido um número máximo de elétrons (2, 8, 18, 32, 32, 18 e 8). No modelo proposto, os elétrons ficariam em uma região mais provável de serem encontrados de acordo com subníveis de energia representados pelas letras s, p, d e f (Studart e Moreira, 2024). Este modelo resultou na criação do Diagrama de Energia, por Linus Pauling na Figura 15.

Figura 14 – Diagrama de Energia ou Diagrama de Linus Pauling

Fonte: Elaborado por Diogo Lopes. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/distribuicao-eletronica-orbitais .htm. Acesso em: 31 dez. 2024

A evolução do modelo atômico de Rutheford-Bohr para o modelo atômico de Sommerfeld surgiu em decorrência dos avanços dos estudos e pesquisa da Mecânica Quântica. Schorödinger desenvolveu as relações com nomes específicos para a Mecânica Quântica, como número quântico principal, secundário, magnético e de spin (Pereira e Romão, 2024).

Mas, se há tanto espaço vazio na eletrosfera, por que não atravessamos uma parede? Para responder a essa pergunta, inicialmente é necessário entender a forma mais simples de um modelo atômico e sua representação com o conceito construído sobre massa, energia e entropia.

Figura 15 – Representação do Átomo de Hidrogênio no conceito construído sobre massa, energia e entropia

Fonte: Elaborada pela autora

Quando o observador olha para o átomo de Hidrogênio, ele não enxerga de fato um átomo. O observador enxerga uma resposta a um estímulo. Logo, será utilizado, como exemplo, o experimento que culminou na descoberta do efeito fotoelétrico, no qual chapas metálicas foram expostas à luz, com variados comprimentos de onda. Contudo, a luz ultravioleta resultou em uma maior produção de faíscas nas chapas metálicas. Portanto, é possível apontar, no experimento, que o estímulo, com uma luz ultravioleta, causou uma resposta visível para o observador de aumento da produção de faíscas.

Antes de analisar o experimento com base na Figura 10 e 13, é necessário pontuar o que se sabe sobre o sistema, entre pontos, de um átomo e sua relação com o observador. E a primeira informação necessária é a entropia do átomo relativa ao observador. Tendo em vista que o conceito vigente de entropia refere-se a “uma medida de dispersão da energia em diferentes configurações” (Almeida, 2024) no contexto molecular ou atômico, o mesmo conceito será extrapolado para outras partículas menores, além do novo conceito abordado sobre a relativização da matéria, que amplia a aplicação da entropia para a existência de energia.

Para comparar entropias no mundo da Mecânica Quântica, é necessário considerar a sensibilidade da evolução do estado do sistema às condições iniciais nas quais se encontra, definida na Teoria do Caos (Palmer, 2024). Assim, para atestar a veracidade do modelo de unificação da física através de experimentos, é necessária a existência de medidores extremamente acurados e calibrados, inclusive em relação ao controle da temperatura dos materiais utilizados e em relação à composição do observador (máquina) e a matéria observada. Portanto, na existência de tal equipamento, a relação do gráfico (VRT(λ, S) = I (λ, S) , nos pontos de λmáx = b / S) traz previsibilidade em relação à passagem do tempo entre o observador e o ponto observado, sendo um ponto inicial para descobrir as demais informações (localização e velocidade), mesmo depois da perturbação das condições iniciais do sistema.

O conceito que está sendo construído abrange infinitos sistemas macros, como o Buraco Negro, e infinitos sistemas micros, como os das partículas. Neste ponto da análise, é importante relembrar a premissa verdadeira para a existência de um conceito único entre a Teoria da Relatividade e a Teoria de Planck.

“A massa que enxergamos no sistema onde nos encontramos é energia em movimento no outro sistema que observamos externamente.”

Portanto, para a comparação de entropias entre um átomo, partículas e subpartículas, deve-se considerar que não há massa de fato e sim a energia em movimento, no conceito que está sendo construído. Logo, podemos atribuir o conceito de entropia para as partículas, para energia, assim como foi atribuído ao Buraco Negro.

Diante da ausência de informação sobre a valoração estimada da entropia do átomo, ou do próton e ou do elétron, em relação ao observador, serão propostas três possibilidades de ocorrência da relação.

a) SObservador = SÁtomo

Na situação apresentada, não existiria uma VRT entre o observador e o átomo. Logo, a ‘velocidade’ do tempo seria igual entre observador e o átomo. Portanto, a velocidade da luz não resultaria em uma velocidade aparente maior ou menor do que ‘c’. Porém, foram encontradas partículas que têm velocidade aparente maior do que a da luz. Assim, a possibilidade de igualdade de entropia, entre o observador e o sistema P0, P1 e P2 (átomo), não pode ser considerada no conceito que está sendo construído para unificação de teorias.

b) SObservador > SÁtomo

Na situação apresentada, existiria um ∆S, portanto, existiria uma VRT entre o observador e o átomo. A energia fluiria do observador, ponto de maior entropia, para o átomo, ponto de menor entropia.
Ao analisar a definição de entropia na concepção de número de possibilidades de configurações de estado, fica clara a relação de Hawking da área do BN ser diretamente proporcional à entropia do BN. Assim como os corpos massivos terem maior entropia que os menores, pois os maiores corpos têm mais matéria para serem rearranjadas de formas diferentes. Tendo portanto, um maior número de diferentes possibilidades, quando comparada com um de menor massa, ou seja, de menor energia. Assim, nesta comparação, observador e átomo, pode-se inferir que independente do material do observador (matéria visível), este terá uma entropia maior do que a do átomo, por sua vez, maior do que a de partículas e subpartículas.
Logo, em relação ao resultado do experimento com a projeção na figura 13, onde a placa de metal recebe energia (luz ultravioleta carrega mais energia em relação às outros espectros da luz com maiores comprimentos de onda) só é possível se sair de uma curva de menor entropia e não visível, para uma curva de maior entropia, ao se aproximar da faixa visível (resultado do aumento de faíscas). Podendo ser inicialmente considerada para a próxima análise.

c) SObservador < SÁtomo

Na situação apresentada, existiria um ∆S, portanto, existiria uma VRT entre o observador e o átomo de Hidrogênio. A energia fluiria do átomo, ponto de maior entropia, para o observador, ponto de menor entropia.
E, considerando a explicação para a situação SObservador > SÁtomo , a situação SObservador < SÁtomo não encontra equivalência nas relações da Figura 13, posto que o átomo estaria na região do espectro da luz ultravioleta (não visível), e, o receber energia (luz ultravioleta), não aumentaria o resultado visual (aumento de faíscas), pois o λmáx estaria se aproximando de valores menores de comprimentos de onda ao receber mais energia. Logo, a situação SObservador < SÁtomo não pode ser considerada para a próxima análise.

Ao relacionar a evolução da informação do BN ao observador entre a evolução da informação do átomo ao observador, observa-se que a evolução do comprimento de onda para o observador em relação ao que ocorre no sistema observado é no sentido oposto ao que ocorre na observação do BN em relação ao núcleo, conforme Figura 16.

Figura 16 – Átomo de Hidrogênio representativo combinado com a análise do Buraco Negro

Fonte: Elaborada pela autora

Tendo em vista a compatibilidade do resultado encontrado no experimento do efeito fotoelétrico, necessariamente, a curva da entropia dos pontos deve estar na região à direita do gráfico, ou seja, na região de comprimentos de onda mais longos do que a luz visível. Nesta região, o recebimento de energia desloca o λmáx para à esquerda, passando o resultado para a faixa visível para o observador. Logo, será o comprimento de onda infravermelho da luz ou maiores, com evolução da alteração do λ, entre P0 e o observador, P1 e o observador e P2 e o observador, segundo a Figura 16.

E, em contraposição ao que ocorre com a VRT entre pontos e a VRT entre pontos e o observador, na análise do BN, a VRT entre pontos e o observador será maior do que a VRT entre pontos, porém menor no núcleo e maior fora do ponto central. Portanto, a passagem do tempoé mais célere fora do ponto central, em relação ao observador, do que no núcleo, o que resulta em aparente simultaneidade de posições dos elétrons. Isto pode ser constatado à medida que os equipamentos de detecção de partículas aumentam a sua acuracidade, descobrindo novas partículas, com menor entropia, que serão aparentemente mais rápidas do que a constante de velocidade da luz.

Importante destacar o resultado de se ter um comprimento de onda da luz extremamente maior do que a distância entre P2 e P0. Significa que há apenas parte da onda, com angulação característica, à medida que se altera a passagem do tempo

(VRT) entre os pontos P0, P1 e P2, quando o observador se encontra no ponto P2 (Figura 17). Essa especificidade torna pontos distintos da região do Átomo em aparentes partículas distintas entre si. Contudo, representam o produto da alteração da ‘velocidade’ relativa do tempo na região, que altera o comprimento de onda em relação ao observador, mas, ainda, permanecendo no espectro da luz infravermelha.

Figura 17 – Representação bidimensional de distorção da onda devido a variação da VRT entre pontos no Átomo

Fonte: Elaborada pela autora

Quanto à análise comparativa, em relação à Figura 13, as possibilidades consideradas e o experimento da descoberta do efeito fotoelétrico, conclui-se inicialmente, que as partículas estariam enquadradas na região azul (Figura 18).

Figura 18 – Resultado comparativo do Efeito Fotoelétrico na Figura 13

Fonte: Elaborada pela autora

Ao retornar à pergunta anterior, “se há tanto espaço vazio na eletrosfera, por que não atravessamos uma parede?”, a resposta é: depende da entropia entre o ponto de contato e os demais pontos sucessivos da sua mão, além dos demais pontos internos da parede. Se tivermos uma entropia próxima ao ponto P2 do átomo, estaríamos em outra curva de entropia, logo, o que perceberíamos e veríamos como massa estaria em outras curvas de entropia menor do que a nossa que habitualmente enxergamos e percebemos. Portanto, sempre existiria a relação entre VRT, entropia e comprimento de onda, segundo a Figura 18, com um deslocamento à direita (comprimento de onda maiores). Assim, caso a parede permanecesse na mesma curva de entropia, conseguiríamos atravessá-la, pois seríamos onda passando por uma outra onda. Neste estágio da análise, surge outra questão, e se um de nós tivesse a mesma entropia do BN, como esse alguém enxergaria os demais? Esse alguém enxergaria o que estamos tentando enxergar no mundo subatômico.

Assim, seguindo ainda na análise do átomo, dentro do conceito que está sendo construído, deve-se complementar com as implicações da interferência entre a radiação emitida por dois pontos distintos e com entropia muito próxima à entropia do ponto P2 (preto), o qual será nomeado P’2 (azul), conforme Figura 19.

Figura 19 – Análise Qualitativa das Energias bidimensional entre dois pontos preto e azul

Fonte: Editada pela autora, Imagem original disponível em https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/superposicao4.ph p. Acesso em: 09 jan. 2025.

A Figura 19 representa as interações qualitativas entre os dois pontos P2 (preto) e P’2 (azul), os quais representam, de forma análoga à análise do BN e do Átomo de Hidrogênio, pontos de alta entropia na região, a exemplo dos prótons no núcleo de um átomo. E, relembrando que, para a construção de uma teoria unificada, “massa é energia em movimento”, deve-se considerar que os prótons também se comportam conforme análises anteriores, sendo portanto, uma região de alta entropia. Assim, é necessário compreender porque os prótons não se repelem, porque os elétrons não colidem com os prótons e o que são os nêutrons, prótons e elétrons no conceito em construção.

Tendo em vista que P2 e P’2 possuem entropias próximas, o ∆S entre os pontos está mais próximo de zero, em contraposição ao ∆S entre P2 e um ponto entre P2 e P’2, comparando ambos na mesma escala. Ainda, o observador possui uma entropia muito maior do que a entropia em P2 e P’2. Logo, há uma VRT entre ∆Sobservador-P2 e ∆Sobservador-P ’ 2 também a ser considerada na análise. Assim, o observador enxerga o tempo passar mais devagar em P2 e em P’2 quando comparado com a passagem do tempo no espaço entre P2 e P’2, mas, ainda de forma acelerada quando comparada com a passagem do tempo para o meio do observador.

∆Sobservador-(P2-espaço-P’2) > ∆Sobservador-P2 >
∆Sobservador-P ’ 2 (a alocação de SP2>SP’2 foi definida desta maneira para expressar que as entropias nunca serão exatamente iguais, segundo a Teoria do Caos, pois, sempre haverão mais casas decimais após a vírgula, que poderão trazer resultados diferentes, devido a alta sensibilidade às condições iniciais em que se encontram as escalas analisadas)

VRTobservador-(P2-espaço-P ’ 2) > VRTobservador-P2 > VRTobservador-P ’ 2

Neste cenário, o observador enxerga a interferência destrutiva ou construtiva conforme passagem pelos tempos 1 e 2 (Figura 19). Mas é importante destacar que há a passagem do tempo, portanto, as situações 1 e 2 retratam um instante específico, porém não são os únicos resultados da interação entre as ondas de radiação de energia de P2 e P’2. Há as interferências intermediárias, que resultam em picos e vales de amplitude entre vale máximo e pico máximo. Logo, as interferências resultam no fenômeno do batimento, conforme Figura 20 (Do PPGFIS-UFES, 2024).

Figura 20 – Imagem representativa de batimento tridimensional de onda com dois pontos ou mais

Fonte: Editada pela autora, Imagem original disponível em https://pt.pngtree.com/freebackground/wave-animation-sound-waves_3538857.html. Acesso em: 10 jan. 2025.

Assim, criam-se regiões que recebem mais energia do que outras, o que resulta em pontos de entropia mais elevados do que no seu entorno na eletrosfera, até que a energia seja “consumida” no caminho de propagação. Quando o observador (máquina) busca por novas partículas, o experimento se baseia na mesma relação do efeito fotoelétrico, de fornecer um quanta de energia e obter uma resposta de um fóton. Segundo a explicação do conceito vigente, a partícula é alterada no momento da medição. Não sendo possível precisar sua posição e velocidade simultaneamente, posto que à medida em que aumenta a precisão da medição da posição, isso interfere na medição da velocidade e vice-versa (Wong, 2024).

No conceito construído de unificação da Teoria da Relatividade e da Teoria de Planck, os elétrons também são pontos de alta entropia na região. Estes podem ser encontrados mais facilmente na região definida pela área com interferência construtiva, assim como os nêutrons na região entre prótons. Corroborando com as alterações de estado pela composição em quarks de prótons, dois up e um down, e de nêutrons, dois down e um up (Pinho, 2023), devido ao resultado da passagem da energia de forma construtiva ou destrutiva na região. Portanto, à princípio eles não se afastam nem se atraem, o que ocorre na região é o movimento da energia do ponto de maior entropia para o de menor entropia (Figura 21).

Figura 21A – Evolução da energia entre três pontos com escala extremamente pequena para o observador, distintas entre si – Tempo 1

Fonte: Elaborada pela autora

Figura 21B – Evolução da energia entre três pontos com escala extremamente pequena para o observador, distintas entre si – Tempo 2

Fonte: Elaborada pela autora

Figura 21C – Evolução da energia entre três pontos com escala extremamente pequena para o observador, distintas entre si – Tempo 3

Fonte: Elaborada pela autora

Figura 21D – Evolução da energia entre três pontos com escala extremamente pequena para o observador, distintas entre si – Sobreposição

Fonte: Elaborada pela autora

Assim, o observador enxerga da macro escala o movimento de massas (partículas) resultante da alteração dos pontos de alta, intermediária e baixa entropia. Reforçando a proposição de que “massa é energia em movimento” na construção da teoria unificada da física. Além do aparente movimento entre as massas e transformação da composição das partículas, pelos quarks.

As relações de spin e número quântico magnético podem ser explicadas pelo resultado da distorção da onda pela relatividade do tempo. Assim, no conceito construído um elétron, um próton e um nêutron, além das demais sub partículas encontradas, níveis e subníveis de energia da distribuição de elétrons, são resultados distintos apresentados por angulação da onda, por amplitude da onda, ou por quantidade de energia que carrega, ou ainda o resultado da interferência entre elas, à medida em que se aumenta a quantidade de pontos de alta entropia na região observada. Portanto, pode-se inferir que haverão infinitas subpartículas quanto maior for a refinação da medição do equipamento adotado, como pode ser visto na Figura 22, para curvas de entropias inferiores ao observador.

Figura 22 – Alocação dos pontos P0, P1 e P2 do Átomo no gráfico da Figura 18

Fonte: Elaborada pela autora

Diante das relações apresentadas, surge um novo questionamento. Qual a massa de uma partícula? Infinitamente grande ou infinitamente pequena? Depende da VRT e do ∆S entre a partícula e o observador. Ao considerarmos a análise do que ocorre com o observador nos pontos P0 ao P2, o comprimento de onda tem um comportamento diferente ao que um observador enxerga e percebe. Portanto, para o observador fora dos pontos, P0, P1 e P2, enxerga um resultado coerente com a Figura 22 (gráfico apresentando a região das partículas em comprimento de ondas grandes), no qual a massa da partícula é infinitamente pequena, pois só há energia no espectro infravermelho da luz, ou em comprimento de ondas maiores (ondas de rádio e microondas). Mas, a exemplo da relativização da visualização de massa de um Buraco Negro por meio de uma fotografia, não há fotografias de partículas disponíveis na internet. Há apenas uma indicação indireta da informação visual, por processo de detecção de partículas.

Portanto, a análise das Partículas foi realizada com base na informação do gráfico da Figura 13, resultando na Figura 18 e 22, as quais combinaram a percepção visual do resultado do experimento do efeito fotoelétrico na relação com o resultado do experimento da radiação do corpo negro, respeitando as relações de entropia, ‘velocidade’ relativa do tempo e a sua afetação ao resultado visual, ao considerar a equiparação entre massa e energia. Sendo, desta maneira, mais uma vez reforçado o significado de que a massa que conhecemos existirá a um determinado aumento da ‘velocidade’ relativa do tempo. E, esta guardará a relação de m = (h/c)*(1/λ), que para as partículas, com longos comprimentos de onda e massa infinitesimalmente pequena.

Tabela 5 – Comparativo de análises e resultados do observador com entropia média da região observada e com entropia distinta e distante da média da região observada

Fonte: Elaborada pela autora

Ao comparar o resultado da análise com observador no ponto observado (Entropia do observador próximo à entropia da região observada) e o resultado da análise com observador com fora do ponto observado (Entropia do observador distinta e distante à entropia da região observada), no sistema do BN e das partículas, percebe-se que ocorre uma inversão dos resultados, mesmo aplicando idêntica relação de entropia e tempo. Assim, pode-se inferir inicialmente que a relação massa e comprimento de onda é válida para os resultados de experimentos visuais para o observador e não pelas relações propriamente ocorridas na região observada. Portanto, as teorias que explicam eventos considerando um observador inerte, ou seja, um observador que não interfere no resultado visualizado, não encontrarão equivalentes diretos em resultados experimentais visuais, para grandes variações de entropia entre o observador e a região observada. Assim, permanecendo perene somente a relação entre entropia e tempo, para qualquer variação de entropia entre observador e a região observada.

Seguindo na análise de outros exemplos de elementos da tabela periódica com resultados visuais da radiação, como elementos radioativos naturais, a exemplo do Potássio de Número Atômico = 40 e coloração da radiação vermelha, Tório de Número Atômico = 90 e coloração da radiação Verde, e Urânio de Número Atômico = 92 e coloração da radiação Azul (Mussili, 2024). Nota-se que a relação entre massa e comprimento de onda é válida, pois a relação foi estabelecida pela experimentação visual dos elementos.

Ainda na análise de outro exemplo, como o decaimento de elementos radioativos naturais e a coloração da radiação no processo, no qual um átomo radioativo natural ao emitir a radiação torna-se um átomo mais leve (Gomes e Silva, 2024). Portanto, pode-se inferir que corrobora com a proposição verdadeira de que “massa é energia em movimento”, além de demonstrar a tendência da energia fluir do ponto de maior entropia para o de menor entropia, com o objetivo de aumentar a entropia do sistema. E, ainda, das relações de conservação da energia de um sistema (Silva, 2025), quando há a passagem da percepção de massa antes do decaimento (massa maior) com emissão de radiação, ou seja, energia, resultando em menor massa no decorrer do decaimento.

Continuando nos comparativos, em relação ao decaimento de elemento radioativo e considerando o que ocorre no Buraco Negro (observador no ponto, ou seja, observador com entropia do ponto analisado na região), pode-se inferir que os grandes comprimentos de onda de P5 (ponto no interior do Buraco Negro), possui massa muito pequena, quando comparada com outro ponto (P4 ao P0), pois está continuamente realizando o processo de decaimento radioativo. E, em análise complementar do Átomo, (observador no ponto, ou seja, observador com a mesma entropia do ponto analisado na região), pode-se inferir que os pequenos comprimentos de onda de P2 (ponto no núcleo do átomo), possui massa muito grande, quando comparada com a massa do ponto P0, a qual é menor, pois possui um comprimento de onda levemente menor do que do núcleo. Portanto, mais uma vez, a análise do resultado dependerá da condição de entropia em que se encontra o observador em relação à entropia da região observada.

Logo, a relação massa e comprimento de onda é válida na condição de ser considerada a entropia do observador na análise, pois o resultado dependerá da condição de entropia em que se encontra o observador em relação à entropia da região observada. Desta forma, a análise do átomo também encontra-se validada para o conceito em construção de unificação da Teoria da Relatividade e Teoria de Planck.

4.5 Hipótese sobre a relação entre o tempo e o campo eletromagnético de ímãs, no viés da entropia, em reanálise da atração e repulsão de pólos

Ao pensarmos em campo eletromagnético surge rapidamente a imagem de dois ímãs sendo fortemente atraídos ou fortemente repelidos. Entretanto, a alta intensidade do campo magnético que conhecemos foi produzida pela ação humana, pelo processo de fabricação de ímãs. Os ímãs naturais não possuem um campo eletromagnético tão forte como nos ímãs artificiais, sendo estes últimos decorrentes de indução por corrente elétrica. E, a determinação do pólo é realizada pela suspensão e indicação do alinhamento com o campo magnético existente na Terra (Dias, 2020).

Ao projetarmos o conceito em construção, com as relações de entropia, VRT, comprimento de onda e massa, no experimento simples de visualização do campo eletromagnético (Figura 23), pode-se inferir inicialmente que cada pólo possui uma entropia distinta, assim como distinta à entropia do observador.

Figura 23 – Resultado visual do experimento com dois ímãs e limalha de ferro

Fonte: Imagem original do Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais, disponível em http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/demo/152/5H10.30-Imas-e-limalhas-de-ferro. Acesso em: 13 jan. 2025

A análise seguirá de forma semelhante à análise do elétron e do átomo, assim como do BN, porém, a entropia do observador estará com valoração intermediária entre o pólo positivo (pólo norte) e o pólo negativo (pólo sul). Percebe-se que há uma região no entorno do ímã na qual há pouca atração da limalha de ferro e a formação de linhas do campo magnético. Considerando o conceito em construção, porque há regiões com limalha e sem limalha se foram espalhadas de forma aleatória? E, porque há uma região próxima no entorno em que não há concentração de limalhas na mesma proporção quando mais distante?

Figura 24 – Imagem representativa das linhas do campo magnético

Fonte: Mundo Educação, disponível em https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/campo-magnetico.htm. Acesso em: 13 jan. 2025.

Considerando a representação do campo magnético, a atração deveria existir mesmo na proximidade do ponto central do campo magnético. Inclusive, pela Lei de Biot-Savart, a intensidade do campo magnético é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre a origem do campo magnético analisado e a região na qual deseja-se realizar a medição (Oliveira, Vieira e Ferreira, 2024). Portanto, quanto mais próximo, mais forte deveria ser o campo magnético, o que contradiz de forma parcial o resultado do experimento.

Segundo o conceito em construção para unificação da física, a alteração de entropia do entorno do ponto e a afetação da entropia do observador, decorrente da emissão de radiação (energia) do ponto de maior entropia para o de menor entropia, altera a passagem do tempo na região observada. Portanto, as linhas de alcance da onda de energia propagada seriam distorcidas, com os comprimentos de onda sendo alterados à medida em que se altera a entropia do ponto observado. Assim, a análise do ímã seria representada, para dois pontos e o observador, conforme Figura 25.

Figura 25 – Representação de distorção da onda devido a variação da VRT entre pontos no Campo Magnético

Fonte: Elaborada pela autora

Tendo em vista a convenção das linhas do campo magnético saírem do pólo norte e irem em direção ao pólo sul, a Figura 25 adotou de modo semelhante à convenção, colocando a saída da radiação de maior intensidade, ou seja, do ponto de maior entropia representando o pólo norte e o de menor entropia, o pólo sul. Assim, relembrando das proposições encontradas até a hipótese anterior (4.5), com maior ênfase para a análise da interpretação dos dados do gráfico para o experimento do corpo negro, serão encontradas as relações a seguir.

Sendo, (Sq+) > (SObservador) > (Sq-) ; (Sq+)-(SObservador) = (SObservador)-(Sq-) e a proposição verdadeira de que “A massa que enxergamos no sistema onde nos encontramos é energia em movimento no outro sistema que observamos externamente” :.

[(λq-) – (λObservador)] > [(λObservador) – (λq+)] :.
[(VRTq+) – (VRTObservador)] > [(VRTObservador) – (VRTq-)] :.

Pode-se inferir que, pelo princípio da conservação de energia, a energia, emitida de ‘q+’ e de ‘q-’ (em menor intensidade) para aumentar a entropia do entorno, altera a ‘velocidade’ relativa do tempo, de modo que, visualmente, esta será convertida em trabalho, por meio dos deslocamentos dos sistemas ‘q+’ e ‘q-’. Para a análise entre ‘q+’ e ‘q-’ , a aparente atração é produto do aumento da ‘velocidade’ relativa do tempo na região observada e em relação ao observador.

Assim, considerando os dados do gráfico para o experimento do corpo negro, no qual [(VRTq+) – (VRTObservador)] > [(VRTObservador) – (VRTq-)], ‘q+’ deslocará por uma distância maior do que ‘q-’, até se encontrarem (previsão da autora como resultado esperado de um experimento).

Figura 26 – Representação dos pontos analisados em ‘q+’, ‘q-’ e observador

Fonte: Elaborada pela autora

Passando para a análise de dois pontos com alta entropia, ou baixa entropia, próximos entre si e na escala de grandeza da entropia do observador, o resultado visual será idêntico à aparente repulsão de pólos iguais, com a ‘velocidade’ relativa do tempo reduzida em relação ao observador. De modo que, a passagem do tempo entre pólos iguais será mais lenta em relação ao observador. Pois, os pólos iguais não se repelem de fato e sim, eles não se aproximam na mesma ‘velocidade’ relativa do tempo do que os de pólos diferentes. Posto que, não existem entropias exatamente iguais, assim como não há pólos exatamente iguais, considerando a Teoria do Caos. A aparente repulsão se dá quando se interfere no sistema, ao aplicar trabalho (movimento) de um dos pólos. Nesta situação, a energia aplicada não está sendo convertida em aumento da entropia e sim, em deslocamento do sistema.

Um outro comparativo para melhor entendimento da relação explicada anteriormente, seria de uma esponja comum (de lavar prato) e uma superfície com água empossada. A esponja absorve a água, até o ponto de saturação, durante a aplicação de movimento na mesma na região da água empossada (movimento paralelo à superfície e em contato com a superfície), e, após a saturação na região de contato com a água, a esponja passa a deslocar a água empossada. E da mesma forma acontece com a aparente atração e repulsão. A esponja está atraindo a água quando absorve e depois repelindo a água. Contudo, o que alterou de antes da atração para depois, com a repulsão? A entropia do conjunto (esponja+água) alterou e ficou mais próximo à entropia da água. No mesmo sentido ocorreu com os ímãs. A aparente atração é apenas a tendência natural de aumentar a entropia do sistema, ao emitir energia (água) do ponto de maior entropia (água) para o de menor entropia (esponja). E, a aparente repulsão ocorre com a aplicação de movimento por uma energia externa ao sistema. Assim, a aplicação de movimento não está aumentando a entropia do sistema, este é resultado da alteração da passagem do tempo entre pontos distintos de entropia.

Essa aparente atração e repulsão ocorre em outros fenômenos, como a osmose celular, o movimento Browniano e a gravidade (será abordada na hipótese 4.6).

Portanto, ao retornar aos questionamentos anteriores do porque há regiões com limalha e sem limalha se foram espalhadas de forma aleatória? E, porque há uma região próxima no entorno em que não há concentração de limalhas na mesma proporção quando mais distante? A resposta é que as linhas são formadas pelo resultado das interferências construtivas e destrutivas, delineando regiões de alta entropia, entropias intermediárias e baixa entropia. As regiões de alta e baixa entropia, em relação à entropia da limalha, resultam em aparente atração. E, as regiões com entropias intermediárias e mais próximas à entropia da limalha, resultam em não atração na mesma ‘velocidade’ relativa do tempo das entropias altas e baixas, o que resulta em aparente repulsão, quando na realidade estão sendo aparentemente atraídas pelas regiões de altas e baixas entropias. Por isso há linhas com a presença de limalha e linhas sem a presença da mesma. E, quanto à região no entorno de ambos os pólos, norte e sul, estas seguem o comparativo entre pontos que estão próximos do ponto de alta e baixa entropia. Nestas regiões, a entropia é intermediária e próxima à entropia da limalha. Assim, a VRT é menor do que a VRT do observador, resultando em aparente repulsão na região. E, quanto mais próximo do pólo, mais a entropia se torna mais próxima de alta ou baixa e distinta da entropia da limalha, resultando em uma VRT maior do que a VRT do observador, ou seja, em uma aparente atração entre a limalha e o pólo.

Outro ponto a ser considerado é a durabilidade das condições do campo magnético, que pode ser afetada pelo aquecimento e proximidade de outros campos eletromagnéticos (Stochero, 2024). Nota-se que em todas as situações há relações com a variação de entropia, seja pelo “consumo” da energia emitida, a qual altera com a passagem do tempo, seja pelo aumento da entropia com o aquecimento, seja com o aumento da entropia com “recebimento” de energia de outro campo magnético.

Ainda, em uma análise superficial sobre a inclinação da Terra no movimento de translação ao redor do Sol, em relação ao seu eixo de rotação, também poderia ser explicado pelas relações de entropia e ‘velocidade’ relativa do tempo, quando consideramos que a entropia é menor, nos pólos celestes (menores temperaturas do planeta), e maior, quanto mais próximo do equador celeste. O que resultaria em uma atração aos pólos de forma cíclica, gerando a inclinação no intervalo de 22º e 25º (Leitão, 2025). Considerando ainda a informação disponível sobre a temperatura média ser menor no Pólo Norte do que no Pólo Sul (Wikipedia, 2024), pode-se inferir que as variações de temperatura entre pólos (SPólo Norte > SPólo Sul) resultaria em uma aparente atração maior pelo pólo sul (menor temperatura), do que pelo pólo norte, afetando o movimento de translação para uma elipse.

4.6 Hipótese sobre a relação entre gravidade e o tempo, no viés da entropia, em reanálise do movimento de queda de um corpo uniformemente acelerado

Conforme citado anteriormente nesse estudo, a relatividade do tempo foi comprovada em vários experimentos simples de posicionamento de relógios em alturas distintas. Ou seja, em altitudes distintas dentro da atmosfera da Terra, os relógios registraram que o tempo passa mais devagar quanto mais próximo do solo da Terra e o tempo passa mais rápido quando estamos mais distantes do solo. Esse conhecimento é utilizado para aplicação de ajustes em observações do espaço, os quais possuem uma alta sensibilidade às condições iniciais. Portanto, ínfimas variações da VRT podem resultar em enormes erros de cálculos de missões exploração e compreensão do universo.

Porém, quando observamos os eventos da Terra na Terra, a variação da VRT é quase inexpressiva. Assim, todas as fórmulas e postulados existentes de Newton ainda são válidos, mesmo com a Teoria da Relatividade ampliando o campo de estudo. E, apesar do ∆S ser muito pequeno, ainda ‘caímos’ para a Terra.

Assim, para avançar na construção de uma teoria unificada, entre a Teoria da Relatividade e a Teoria de Planck, será analisado o movimento de queda de um corpo uniformemente acelerado, para o qual há influência direta da gravidade. Entretanto, será utilizado o conceito em construção conforme abordado nas hipóteses anteriores.

Considerando que SBola < SObservador < STerra, segundo explicações anteriores sobre o conceito de entropia, tem-se uma situação semelhante a encontrada pela aparente atração eletromagnética dos ímãs. Onde a entropia do observador é intermediária entre os dois pontos observados (bola e Terra). Porém, as entropias estão em escalas discrepantes, onde a STerra>>> SObservador > SBola.

Assim, ∆STerra-Bola >∆STerra -Observador >>> ∆SObservador-Bola :.
VRTTerra-Bola >VRTTerra -Observador >>> VRTObservador-Bola :.

A informação visual para o observador será a alteração da ‘velocidade’ relativa do tempo de forma acelerada, iniciando o movimento com VRT menor (comprimentos de ondas maiores) e terminando o movimento com VRT maior (comprimentos de ondas menores), conforme Figura 27.

Figura 27 – Relação da informação visual para o observador no movimento de queda de um corpo uniformemente acelerado

Fonte: Elaborada pela autora

Portanto, a aparente atração explicada na hipótese 4.5, também ocorre igualmente pelo mesmo conceito em construção para unificação da Teoria da Relatividade e a Teoria de Planck, ao comparar com o conceito sobre a gravidade.

Logo, ao retornar ao gráfico do resultado do experimento de radiação do corpo negro, ficam dispostas as regiões observáveis e não observáveis, na Figura 28, conforme relação entre entropia e ‘velocidade’ relativa do tempo, no conceito em construção de unificação da física, considerando observador não-inerte: região da física newtoniana (faixa de luz visível), região da mecânica quântica (Região infravermelha e ou comprimentos de ondas maiores), o horizonte de eventos do

Buraco Negro (Região do Universo Observável), a região das ‘estrelas’ do céu observável (faixa de luz visível), a região do espaço não observável para outras ‘estrelas’ muito distantes e para o interior do BN (região ultravioleta ou comprimento de ondas menores) e o ‘vazio’ do espaço (região infravermelha ou comprimento de ondas maiores).

Figura 28 – Representação consolidada das relações entre VRT, Entropia e resultados visuais de experimentos considerando um observador não-inerte

Fonte: Elaborada pela autora

Assim, as premissas utilizadas para a construção do conceito em construção foram:

m = (h/c)*(1/λ)
h/c é constante
∆S (representa a variação da entropia)
∆Ssistema > 0

“Massa é massa em movimento de fato.”
“Massa é energia.”
“A massa que enxergamos no sistema onde nos encontramos é energia em movimento no outro sistema que observamos externamente.”

VRT(λ, S) = I (λ, S) , nos pontos de λmáx = b / S

“A relação massa e comprimento de onda é válida na condição de ser considerada a entropia do observador na análise, pois o resultado dependerá da condição de entropia em que se encontra o observador em relação à entropia da região observada.”

“A aparente atração e repulsão em campos eletromagnéticos é resultado da alteração da ‘velocidade’ relativa do tempo, pela variação da entropia entre observador e ponto observado.”
“A aparente atração pela gravidade é resultado da alteração da ‘velocidade’ relativa do tempo, pela variação da entropia entre observador e ponto observado.”

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este artigo científico explora a unificação entre as relações das partículas, na Mecânica Quântica, e dos grandes corpos, na Teoria da Relatividade, como um caminho conceitual para reformular os conceitos de gravidade e tempo, contribuindo para o desenvolvimento de uma Teoria de Tudo. A proposta investigou seis hipóteses para resultados de experimentos previamente realizados por cientistas, físicos e estudiosos, mas que marcaram a história da Física e da Química e que deram origem aos conceitos atuais sobre a gravidade, o campo eletromagnético e as interações entre partículas na Mecânica Quântica.

Na hipótese sobre a comutabilidade na relação massa e energia, na equivalência entre a Teoria da Relatividade Restrita e a Teoria de Planck, no Experimento da Dupla Fenda, criou-se a reflexão inicial sobre a relação entre Tempo e Entropia.

Na hipótese sobre a dinâmica do Tempo, em reanálise da hipótese das Condições do Big Bang, e a hipótese sobre a relação entre Gravidade e a Catástrofe Ultravioleta, ambas pelo viés da entropia comparando com imagem do Buraco Negro, as mesmas possibilitaram a visualização da aplicação do fundamento encontrado entre Tempo e Entropia, ao comparar interpretações vigentes com a interpretação do fundamento descoberto nas condições de eventos, achados e relações matemáticas.

A hipótese sobre a relação entre o Tempo e o Modelo Atômico dos Orbitais, no viés da Entropia, em reanálise de resultados do Efeito Fotoelétrico, do Tabuleiro de Galton, da Teoria do Caos e o Modelo de Gordon, aprofundou os estudos das interações entre partículas, na Mecânica Quântica e na Teoria da Relatividade, pelo prisma do fundamento encontrado entre Tempo e Entropia.

A hipótese sobre a relação entre o Tempo e o Campo Eletromagnético de ímãs, no viés da Entropia, em reanálise da Atração e Repulsão de Pólos, a mesma ampliou a análise da relação entre o Tempo e o Modelo Atômico dos Orbitais, acrescentando uma outra possível interação que pode ser aprofundada por outros pesquisadores.

Encerrando com a hipótese sobre a relação entre Gravidade e o Tempo, no viés da entropia, em reanálise do movimento de queda de um corpo uniformemente acelerado, abordou de forma similar interpretações vigentes com a interpretação do fundamento descoberto nas condições do evento.

Após a definição das hipóteses e seus experimentos correspondentes, além da análise dos fenômenos observáveis, o estudo buscou comparar os dados experimentais com as predições teóricas do modelo. Além disso, avaliou a consistência matemática e física da hipótese, identificando as condições do alcance de modelos preexistentes e as respectivas interpretações dos resultados nos limites extremos de sua validade, em diferentes escalas, desde partículas subatômicas até sistemas astrofísicos, como Buracos Negros e Teoria do Big Bang.

A metodologia combinou uma revisão teórica, reinterpretação de modelos matemáticos e reanálise de fenômenos observáveis e mensuráveis, fornecendo uma base conceitual para a unificação entre a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade. Os resultados validaram as hipóteses propostas, mas também avançaram na compreensão de conceitos fundamentais da física, oferecendo subsídios para a construção de uma estrutura teórica mais ampla, essencial para a formulação de uma Teoria de Tudo.

A revisão teórica teve como objetivo mapear os avanços na compreensão do tempo na física moderna, com ênfase em abordagens que tratam o tempo como um conceito relativístico e interpretações refutadas sobre os experimentos e eventos analisados.

Assim, para verificar a validade da hipótese sobre o tempo, foi conduzida uma pesquisa exploratória e bibliográfica para verificar se a validade da hipótese sobre o tempo poderia ser aplicada em resultados de experimentos disponíveis, começando pela revisão das condições de execução dos experimentos, seguida pela equiparação de variáveis nos modelos matemáticos, que conceitualizam o comportamento de emissões de radiações com o comprimento de onda em diferentes temperaturas. Permitindo que a relativização do tempo fosse analisada como um fenômeno expressivo em sistemas com grande variação de entropia com o observador, combinada com menores comprimentos de onda e, como um fenômeno discreto, em sistemas com maiores comprimentos de onda independentemente da variação de entropia.

A massa tem relação inversamente proporcional ao comprimento de onda. Esse achado representa a forma como enxergamos a massa pelo prisma da entropia relativizando o tempo. Quanto mais os experimentos e as observações sobre eventos se aproximam de comprimentos de ondas extremamente grandes, assim como quando se aproximam de comprimentos de onda extremamente pequenos, a nossa percepção de massa se altera. A relatividade do tempo permite que enxergamos massa como produto da movimentação da energia, num tempo relativo que aparenta simultaneidade de posições no espaço, dando a forma de massa como conhecemos. Também foram abordados, dentro do conceito em construção, as relações de atração e repulsão nos campos eletromagnéticos, além da atração da gravidade.

Importante destacar que o novo fundamento apenas conecta conceitos vigentes, contribuindo para uma visão mais ampla da natureza do tempo na física ao integrar a mecânica quântica e a relatividade geral, em uma possível teoria unificada, entretanto, sem invalidar relações pregressas encontradas em modelos matemáticos sólidos.

Portanto, com esse conceito foi possível encontrar algumas respostas nos principais experimentos que marcaram a história da Física e da Química, os quais exemplificam os limites de validade do modelo em diferentes escalas, desde partículas subatômicas até sistemas astrofísicos, como Átomos, Massa definida, Buracos Negros e Teoria do Big Bang. Com um novo olhar para os resultados encontrados, foi viável encontrar relações diretas para formulação de modelos matemáticos entre ‘velocidade’ relativa do tempo, para o observador de dentro e fora do sistema, com a variação de entropia e o comprimento de onda. Com essa relação, seria possível calcular distâncias, de forma mais precisa, tanto do espaço observável do universo, quanto para distâncias extremamente pequenas. Bem como em outras aplicações em diversas áreas do conhecimento e da prática do cotidiano, como a criação de computadores quânticos, aumento da compreensão da história do planeta Terra e predições sobre o futuro, melhorias no tratamento de radioterapia no câncer e quantos mais a criatividade humana puder alcançar com esse novo olhar.

Outras hipóteses sugeridas para estudos futuros seriam da reanálise da Aurora Boreal e Austral, da Expansão do Universo, Efeitos Ópticos de Difração e Refração, Movimento Browniano e Processos de Envelhecimento.

Por fim, ficou claro que, para alcançarmos novas respostas, precisamos realmente subir nos ombros de gigantes. E enxergar de cima. Olhar o todo. Mas, primeiro, é necessário conhecer esses gigantes. É necessário conhecer a forma como eles pensavam para poder pensar além de todos eles. E, finalmente, enxergar um pouco mais além.

6. REFERÊNCIAS

ANDRADE, João Carlos de. Determinação cinética de Mo(VI). Revista Chemkeys, Campinas, SP, v. 6, n. 00, p. e024002, 2024. DOI: 10.20396/chemkeys.v6i00.19584. Disponível em: https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/19584. Acesso em: 28/12/2024.

ALMEIDA, Natã Pereira de. Estudo da preparação de vidros e vitrocerâmicas óxidas por meio de levitação aerodinâmica utilizando fusão a laser. 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20245 . Acesso em: 05 jan. 2025.

BENESUTTI, G. R.; SAVINO, A. G.; UGLIARA, B. H.; FERREIRA, C. P.; PADOVAN, R. N. Fotografia na região do ultravioleta e infravermelho: Uma alternativa viável e de baixo custo na busca e registro de vestígios latentes. Revista Brasileira de Criminalística, [S. l.], v. 13, n. 3, p. 22–29, 2024. DOI: 10.15260/rbc.v13i3.543. Disponível em: https://revista.rbc.org.br/index.php/rbc/article/view/543. Acesso em: 10 jan. 2025.

BEN-NAIM, A. Entropy and Time. Entropy (Basel). 2020 Apr 10;22(4):430. doi: 10.3390/e22040430. PMID: 33286203; PMCID: PMC7516914. Disponível em: https://www.mdpi.com/1099-4300/22/4/430. Acesso em: 26 dez. 2024.

BERNARDO, Fernanda Aparecida, et al. A Tabela Periódica, os Modelos Atômicos e a Radioatividade: a materialidade na Química em episódios históricos dos séculos XIX e XX. Revista da Sociedade Brasileira de Ensino de Química, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.56117/resbenq.2024.v5.e052403 . Acesso em: 05 jan. 2025.

CHAKRABORTY, Samarjit et al. Arrow of time and gravitational entropy in collapse. Classical and Quantum Gravity, v. 41, n. 12, p. 127003, 2024. Disponível em: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/ad494c/meta. Acesso em: 05 jan. 2025.

DA SILVA, Vinícius Carvalho. Einstein e a busca pela unidade lógica do mundo: princípio da relatividade e generalização das transformações de Lorentz. Griot : Revista de Filosofia, [S. l.], v. 24, n. 1, p. 194–204, 2024. DOI: 10.31977/grirfi.v24i1.3653. Disponível em: https://periodicos.ufrb.edu.br/index.php/griot/article/view/3653. Acesso em: 04 jan. 2025.

DIAS, Fabiana. Ímã. Site do Governo Federal do Brasil – Educa Mais Brasil. Atualizado em: 20 set. 2020. Disponível em: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/ima. Acesso em: 13 jan. 2025.

DO PPGFIS-UFES, Cadernos de Física. Explorando a Dualidade Onda-Partícula: Uma Revisão das Velocidades de Fase e de Grupo, 2024 Disponível em: https://pdf.blucher.com.br/physicsproceedings/ppgfisufes20241/010.pdf. Acesso em: 09 jan. 2025.

FACIN, P. (2024). Um século do comprimento de onda de De Broglie e a fenda dupla com partículas. Revista Educar Mais, 8, 363–374. Disponível em: https://doi.org/10.15536/reducarmais.8.2024.3943. Acesso em: 27 dez. 2024.

FEITOSA, João Renato Amorim. Semântica transcendental e o problema da objetividade na teoria quântica. 2024. 255 f. Tese (Doutorado em Filosofia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024. Disponível em: http://repositorio.unb.br/handle/10482/50036. Acesso em: 16 jan. 2025.

FELIPE, B. S.; DE OLIVEIRA, J.. Introdução aos buracos negros e sua termodinâmica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 46, p. e20240010, 2024.

FERNANDES, Tiago. A termodinâmica de buracos negros. Cadernos de Astronomia, Vitória, v. 4, n. 1, p. 78–90, 2023. DOI: 10.47456/Cad.Astro.v4n1.39893. Disponível em: https://periodicos.ufes.br/astronomia/article/view/39893. Acesso em: 28 dez. 2024.

FIORILLO, Luca. The Influence of Observers on Quantum States: A Dialogue on the Entanglement of Thought and Reality. 2024. Disponível em: https://philpapers.org/rec/FIOTIO-3. Acesso em: 05 jan. 2025.

GARMS, Marco A.; GRIME, Gabriel C.; CALDAS, Iberê L.. Influência da massa na geometria do espaço-tempo. Revista Brasileira de Ensino de Física 46 (2024): e20240083. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2024-0083. Acesso em: 16 jan. 2025.

GOMES, Lígia Rebelo; SILVA, Maria Raquel. Biofísica e meios complementares de diagnóstico: caderno de elementos para o estudo orientado. 2024. Disponível em: http://hdl.handle.net/10284/13386. Acesso em: 12 jan. 2025.

GOMES, Guilherme Pereira; SILVA, Antonio Aparecido; CAMACHO, Antonio Carlos. A ORIGEM DO UNIVERSO DE ACORDO COM AS TEORIAS DO BIG BANG. In: XX Workshop Multidisciplinar sobre ensino e aprendizagem, 2024. Disponível em: https://www.unifaccamp.edu.br/wea/arquivo/pdf/relacao_2023_2024.pdf. Acesso em: 22 dez. 2024.

HERNANDEZ, Gabriella Oliveira. Eletroquímica no ensino superior: quais as referências? Discussão dos conceitos de eletroquímica e levantamento dos principais livros recomendados nos cursos de química das universidades públicas do Brasil. 2024. Disponível em: https://hdl.handle.net/11449/257696. Acesso em: 16 jan. 2025.

HERNÁNDEZ, Pedro Javier Villanueva. Taxa de Expansão Quântica. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Pedro-Villanueva-Hernandez/publication/377336 710_Taxa_de_Expansao_Quantica/links/65a11ac4af617b0d87414ffb/Taxa-de-Expan sao-Quantica.pdf . Acesso em: 04/01/2025.

LEITÃO, Joyce Oliveira. Inclinação Axial da Terra. Infoescola – Navegando e Aprendendo – Astronomia, 2025. Disponível em: https://www.infoescola.com/astronomia/inclinacao-axial-da-terra/. Acesso em: 16 jan. 2025.

LEX, Ariely Bertolani; NEVES, Ronaldo Penna. INVESTIGATING THE ROLE OF FUNDAMENTAL CONSTANTS IN THE LAWS OF PHYSICS. ARACÊ , [S. l.], v. 6, n. 4, p. 15698–15705, 2024. DOI: 10.56238/arev6n4-272. Disponível em: https://periodicos.newsciencepubl.com/arace/article/view/2284. Acesso em: 29/12/2024.

LIMA, N.; CAVALCANTI, C.; OSTERMANN, F.. Concepções de Dualidade Onda-Partícula: Uma proposta didática construída a partir de trechos de fontes primárias da Teoria Quântica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20200270, 2021. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbef/a/yFLHKMG9B4HWKZfPtDNgPsn/?lang=pt&format=html. Acesso em: 05 jan. 2025.

LESSA, Leandro Alcântara. Teorias modificadas da gravidade : violação de Lorentz e gravidade cúbica. Tese (doutorado) – Universidade Federal do Ceará – Centro de Ciências – Programa de Pós-Graduação em Física, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2023-0368. Acesso em: 26 dez. 2024.

MCMAKEN, Tyler; HAMILTON, Andrew JS. Hawking radiation inside a rotating black hole. Physical Review D, v. 109, n. 6, p. 065023, 2024. Disponível em: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.065023. Acesso em: 05 jan. 2025.

MUSSILI, João Vitor de Souza. Relações espaciais, geométricas e temporais entre zonas de cisalhamento e plútons: província mineral Carajás, sudeste do cráton amazônico. 2024. Disponível em: http://hdl.handle.net/11422/23728. Acesso em: 12 jan. 2024.

NUNES, R. C., QUEIRÓS, W. P., CUNHA, J. A. R. da. Conceito de massa e a relação massa-energia no conteúdo de relatividade especial em livros didáticos de física. Revista de Enseñanza de la Física, 34(1), 9–21, 2022. Disponível em: https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaEF/article/view/37933. Acesso em: 16 jan. 2025.

OLIVEIRA, Carlos Eduardo Quintanilha Vaz de; VIEIRA, Luís Eduardo Antunes; FERREIRA, José Leonardo. Um olhar para o Geomagnetismo. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 46, n. Suppl 1, p. e20240204, 2024. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbef/a/QHBc7TxGKs43XVGmn8ZHMMw/?lang=pt. Acesso em: 13 jan. 2025.

PALMER, Tim. The real butterfly effect and maggoty apples. Physics Today, 2024, 77.5: 30-35. Disponível em: https://pubs.aip.org/physicstoday/article/77/5/30/3283589. Acesso em: 05 jan. 2025.

PEREIRA, Fabricio Rodrigues; ROMÃO, Wanderson. Guia Didático de números quânticos: Uma proposta de ensino de Química com animações em material potencialmente significativo utilizando a metodologia UEPS. 2024. Disponível em: https://repositorio.ifes.edu.br/bitstream/handle/123456789/4646/PRODUTO_EDUCA CIONAL_FABRICIO_RODRIGUES_PEREIRA.pdf?sequence=1. Acesso em: 05 jan. 2025.

PINHO, Janildes Silva et al. A formação dos elementos químicos: astronomia contextualizando a Tabela Periódica. 2023. Disponível em: http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/1607. Acesso em: 16 jan. 2025.

SILVA, Álison Pereira da. ABORDAGEM DE CONCEITOS DE CALOR, ENERGIA E ENTROPIA NO ENSINO DE TERMODINÂMICA: um estudo de resenha. Revista Nova Paideia – Revista Interdisciplinar em Educação e Pesquisa, [S. l.], v. 7, n. 1, p. 278–282, 2025. DOI: 10.36732/riep.v7i1.473. Disponível em: http://ojs.novapaideia.org/index.php/RIEP/article/view/473. Acesso em: 12 jan. 2025.

SOUZA, D. C. P. de, TEIXEIRA, R. R. P. (2024). Fundamentos Científicos dos conceitos de matéria escura e energia escura para o ensino de Física. Revista Carioca de Ciência, Tecnoogia e Educação, 9(1), 31–44. Recuperado de https://recite.unicarioca.edu.br/rccte/index.php/rccte/article/view/280. Acesso em: 16 jan. 2025.

SHI, Zhonglian et al. High-entropy catalysts: new opportunities toward excellent catalytic activities. Materials Chemistry Frontiers, 2024. Disponível em: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/qm/d3qm00638g . Acesso em: 05 jan. 2025.

SUNIGA, Gabriel Willian Reis; GOUVEIA, Tayná Aparecida Ferreira; MONICO, João Francisco Galera. Investigações sobre os efeitos da relatividade nas medidas de tempo dos relógios dos satélites GNSS. Revista Brasileira de Geomática, v. 12, n.2, p. 160-178, 2024. Disponível em: https://periodicos.utfpr.edu.br/rbgeo. Acesso em: 16 jan. 2025.

STOCHERO, Mateus Paiva. Método analítico para determinação das perdas em transformadores de potência considerando distribuição não uniforme do campo magnético. 2024. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/handle/1/32773. Acesso em: 16 jan. 2025.

STUDART, N.; MOREIRA, I. DE C.. A comprovação da hipótese do quantum de luz: o Efeito Compton e sua repercussão. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 46, p. e20240304, 2024. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbef/a/tf7CjLYHVG9BV88GcYkqHJD/?lang=pt . Acesso em: 05 jan. 2025.

VASCONCELOS, Sebastião Junior Teixeira; DO NASCIMENTO, João Paulo Costa; DO NASCIMENTO, Ronaldo Glauber Maia. Cinco factos para refletir sobre a unidade mole. Revista de Ciência Elementar, v. 12, n. 2, 2024. Disponível em: https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2024/018/. Acesso em: 10 jan. 2025.

VERITASIUM, Ve (2023). The Most Misunderstood Concept in Physics – Entropy. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=DxL2HoqLbyA . Acesso em: 30 dez. 2024.

VICENTE, I. D.; DA SILVA, S. L. L.. A natureza quântica da luz e a lei de Snell-Descartes. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 46, p. e20230368, 2024.

VITAL, Pedro Lucas Salazar. Investigação eletroquímica de ânodos à base de cobre para eletro-oxidação de metanol e sua aplicação para conversão de energia. 2024. Disponível em: https://scholar.google.com.br/scholar?as_ylo=2024&q=energia+livre+gibbs&hl=pt-BR &as_sdt=0,5#d=gs_qabs&t=1736005065698&u=%23p%3D9Sli0mUeem8J . Acesso em: 04/01/2025.

WIKIPEDIA, Foundation – Free Encyclopedia. POLAR CLIMATE, 2024. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Polar_climate . Acesso em: 16 jan. 2025.

WONG, Joseph HC. Integrating Quantum Mechanics and the Advanced Observer Model: A New Paradigm for Reality Construction. Journal of Quantum Information Science, v. 14, n. 4, p. 158-195, 2024. Disponível em: https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=137297. 84/13386. Acesso em: 12 jan. 2025.