A Fisica e o espiritismo 16

                                                              Ditado por espíritos diversos - Recebido por P.A.Ferreira

E N E R G I A:

No fim do século XIX foi descoberto o efeito fotoelétrico onde uma superfície de metal iluminada por luz de freqüência suficientemente alta (luz ultravioleta) emite elétrons. A distribuição de energia dos fotoelétrons emitidos independe da intensidade da luz. Uma luz intensa produz mais elétrons, mas a energia média do elétron é a mesma sempre que a freqüência for a mesma. Pela teoria ondulatória o fenômeno não pode ser explicado porque a produção de elétrons é instantânea, e seria necessário cerca de um ano para que o elétron acumulasse a energia necessária para saltar. Igualmente estranho do ponto de vista da teoria ondulatória é a energia do elétron depender da freqüência da luz incidente. Abaixo de certa freqüência crítica, característica para cada metal em particular, os elétrons não são emitidos. 

Em 1905 Einstein publicou um trabalho mostrando que o efeito poderia ser entendido se fosse adotada a solução que Planck usara, cinco anos antes, para derivar o espectro da radiação emitida por corpos negros. Segundo Planck, a radiação era emitida descontinuamente em pequenos pacotes de energia denominados quanta. Os quanta associados a uma freqüência particular da luz emitida possuem todos a mesma energia sendo essa energia E diretamente proporcional a  v , isto é, 

E = hv  

onde h é a Constante de Planck. Planck então não duvidava que embora a energia fosse irradiada por pulsos ela devia se propagar na forma de ondas eletromagnéticas. Einstein propôs que a luz não só fosse emitida como um quantum, mas também que se propagava como quanta individuais. Explicou então o efeito fotoelétrico com a fórmula empírica: 

E = hv - h vo 

onde E é a energia máxima do fotoelétron e h vo a energia mínima necessária para desalojar um elétron da superfície metálica que está sendo iluminada, sendo o a freqüência mínima associada correspondente. Os fotoelétrons não possuem todos a mesma energia porque seria necessário mais trabalho para arrancar os elétrons que se situam mais abaixo da camada superficial. 

É curioso observar que a teoria quântica, que aborda a luz como um estrito fenômeno corpuscular, coloca explicitamente a freqüência que é estritamente um conceito ondulaório. A posição da Física hoje é que a teoria ondulatória da luz e a teoria quântica da luz se complementam entre si. A verdadeira natureza da luz deixou assim de ser significativa.

Décima Mensagem:

Continuando nossa descrição do FCU podemos dizer que é formado pelas diversas partículas elementares dando origem aos diversos campos. Em especial, as partículas h+ e h- podem se unir em pares formando o campo eletromagnético. Quando n destas partículas estão agrupadas formando um pacote são denominadas de quantum sendo sua energia proporcional à quantidade dessas partículas elementares. A energia de um quantum é dada por: 

h = n h+ 

quando falamosde campo de energia positiva, e 

h = n h-

quando se trata de campo de energia negativa. 

Porém o que se considera normalmente como energia é aquela referente ao campo eletromagnético, formado por pares h±. Neste caso a energia do quantum será dada por 

h = n h±, 

onde h± é a energia de cada par e h é a Constante de Planck. 

Em média existem n pares de partículas de FCU por comprimento de onda, e como n depende da densidade do campo a Constante de Planck passa a ser uma constante local. Teremos assim que, para um dado local, a energia transferida por segundo por um feixe de ondas de freqüência v será de 

E = hv = n h±v . 

Se considerarmos que a lei E = mc² esteja correta, teremos também dois sinais para a massa, m+ e m- . A massa m- seria a da antimatéria e a lei da energia seria dada por: 

E = +- mc² .

Não há então necessidade de conceituar a antimatéria como sendo matéria viajando para traz no tempo. Tudo se passa como se existissem dois campos, um de energia positiva e outro de energia negativa, interpenetrando-se, porém sem interferir um no outro. A matéria interage com a matéria através o campo material e a antimatéria interage com a antimatéria através o campo antimaterial. No nível zero seria os campos material e antimaterial estão unidos, ou seja, as partículas h+ e h- estão unidas formando pares. Aliás estes pares estão presentes também próximo às partículas com carga elétrica, dando origem à renormalização considerada pela Física. 

No quantum temos n pares de partículas h± com uma dada quantidade de movimento que só depende da freqüência . Daí segue que numa interação com a matéria a energia dos fótons só depende da freqüência enquanto a amplitude depende da quantidade de fótons. Sendo o elétron pontual, são as partículas h± que colidem com ele e não o quantum como um todo rígido. Se o momento da partícula h+ for pequeno (freqüênciao) o elétron não salta. Se o valor do momento da partícula h que colide não for o valor máximo, a energia do elétron não será a máxima para aquela freqüência. 

Campinas, 16/4/95. 

Resumo da Décima Mensagem:

Esta lição nos diz que a Constante de Planck não é universal mas um valor local que depende da densidade do campo ou da quantidade de partículas por comprimento de onda. Mostrou-nos também que a energia equivalente de uma massa negativa também é negativa. O efeito fotoelétrico é explicado a nível de partículas elementares.