Campos magnéticos podem enviar partículas para o infinito

Com informações do SINC - 21/04/2012

Se você acha que a ideia de "escapar para o infinito" é estranha, você não está sozinho. Afinal, o infinito não cobre tudo?
[Imagem: Windell Oskay]

Escapar para o infinito

Construa uma "estrada magnética", um plano com um campo magnético, e você será capaz de enviar partículas eletricamente carregadas para o infinito - elas não vão parar nunca mais.

É o que garantem dois matemáticos da Universidade Complutense de Madri, na Espanha.

Eles demonstraram matematicamente que as partículas podem "escapar para o infinito".

"Se uma partícula 'escapa' para o infinito, isso significa duas coisas: que ela nunca irá parar, e 'algo mais'," afirmou o professor Antonio Diaz-Cano, um dos autores da teoria.

O "nunca irá parar" pode ser contornado, bastando aprisionar a partícula, forçando-a a ficar eternamente fazendo círculos ao redor de um ponto, nunca deixando um espaço fechado.

Entretanto, o "algo mais" significa que a partícula pode ir além desses limites.

"Se imaginarmos uma superfície esférica com um grande raio, a partícula irá cruzar a superfície tentando sair dela, não importando quão grande o raio possa ser," escrevem os dois matemáticos.

Complexidade infinita

Uma das condições para escapar para o infinito é que o campo magnético seja gerado por loops de corrente situados no mesmo plano de movimentação da partícula.

A outra é que a partícula esteja em algum ponto do plano e a uma determinada distância do campo magnético. E que seu movimento inicial seja paralelo a esse plano.

"Nós não estamos dizendo que estas são as únicas condições para escapar para o infinito, pode haver outras. Mas, nesse caso, nós confirmamos que o fenômeno ocorre," garante Diaz-Cano.

De fato, os pesquisadores admitem que as condições ideais para que o fenômeno ocorra são "um campo magnético e nada mais".

"Nós gostaríamos de ter sido capazes de testar algo mais geral, mas as equações são muito mais complexas," completa.

Os matemáticos não sabem se seria possível usar o campo magnético dos planetas para que as partículas escapem para o infinito porque as equações para calcular isso são complexas demais.
[Imagem: Peter Reid]

Fusão nuclear e aceleradores de partículas

O problema é que a realidade tem suas próprias complexidades, como o atrito, por exemplo.

Mas tampouco isso invalida a teoria e não impedirá que experimentalistas comecem a testar o conceito muito rapidamente: na física do plasma, por exemplo.

Eventualmente o fenômeno poderá ter impacto na área de fusão nuclear, onde os físicos e engenheiros ainda não sabem exatamente como confinar o plasma dentro de campos magnéticos.

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Aceleradores com os do Grande Colisor de Hádrons (LHC) também usam campos magnéticos para acelerar partículas.

Embora nesse caso não interesse aos físicos que as partículas escapem para o infinito, mantê-las fazendo círculos ao infinito, adquirindo cada vez mais velocidade, pode ser algo muito interessante.

O projeto de fusão nuclear ITER já está em construção, embora os engenheiros ainda não saibam como confinar o plasma em seu interior.
[Imagem: ITER Consortium]

O que é infinito?

Se você acha que a ideia de "escapar para o infinito" é estranha, você não está sozinho. Afinal, o infinito não cobre tudo?

Não há uma resposta direta a essa pergunta. Afinal, a existência do infinito tem sido debatida desde os tempos da Grécia antiga.

O fato de que o conceito pode levar a contradições lógicas desenvolveu o chamado "medo do infinito", uma dúvida que tem-se mantido ao longo de séculos.

No início do século XX, o matemático alemão David Hilbert (1862-1943) afirmou que a matemática está "repleta de erros e absurdos, em grande parte devido ao infinito".

Alguns especialistas acreditam que o debate não avançou muito desde a antiguidade porque permanece aberta a discussão sobre o infinito atual ou real (entendido como um todo) e o infinito potencial (que cresce ou se divide sem fim) como Aristóteles considerava.

No entanto, é igualmente verdade que os matemáticos desenvolveram algumas habilidades para lidar com o infinito.

A maior contribuição veio com o trabalho do russo Georg Cantor (1845-1918), que introduziu diferentes tipos de infinito.

Por exemplo, um infinito enumerável - conjuntos de elementos que podem ser contados com os números naturais - não é o mesmo que um infinito contínuo - próprio de conjuntos como a reta.

Um dos grandes problemas da matemática durante o século XX foi a "hipótese do contínuo", que consiste, essencialmente, em saber se há um "infinito intermediário" entre os infinitos enumerável e contínuo.

Mas o problema do infinito não está restrito à matemática: há também um infinito físico.

E infinito, fisicamente falando, pode ter dois significados, um prático e outro cosmológico: por exemplo, o Universo é finito ou infinito?

Se tudo isso transcende a finitude do seu raciocínio, pelo menos agora você pode se consolar: é possível escapar para o infinito.

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