Física computacional - Computação Quântica, Hololens e Hologramas Físicos - Parte 1

Por Julio Sergio de Souza

Vou começar abordando a entropia. Pois ela é uma perturbação que terá  uma grande importância nos mecanismos da Computação Quântica, Hologramas Computacionais e Teleporte físico, como também no dia a dia das nossas vidas. Vou abordar em partes. Vamos começar .

A quantidade de desordem inerente a qualquer sistema isolado não pode diminuir com o tempo. Se colocássemos 100 bolinhas de gude pretas no fundo de uma vasilha, e depois colocássemos 100 bolinhas vermelhas sobre elas, e depois mais 100 bolinhas verdes sobre as vermelhas e sacudíssemos vigorosamente o recipiente, o resultado seria bem conhecido em pouco tempo as bolinhas pretas, vermelhas e verdes estariam completamente misturadas. Poderíamos continuar sacudindo a vasilha durante um milhão de anos; jamais conseguiríamos chegar nem perto de reproduzir o arranjo original de bolinhas.

Esse exemplo ilustra um aspecto importante da natureza; os sistemas isolados tendem naturalmente a passar da ordem para a desordem. Em outras palavras, o tempo tem uma direção definida, e os sistemas desordenados ocorrem mais tardiamente do que os ordenados. Essa é uma idéia muito fundamentada, pois a vida cotidiana está repleta de exemplos da entropia. Quando se passa um filme para trás pode-se perceber como muitas coisas parecem erradas.

 É mais fácil arranhar a lateral do carro do que pintá-lo, mais fácil deixar o quarto bagunçado do que arrumado, e assim por diante. Todos esses exemplos expressam a mesma idéia, a da direncionalidade do tempo na natureza.

Nós físicos chamamos de “entropia” a medida da fortuidade ou a desordem do sistema. Em qualquer sistema fechado a entropia aumenta ou, na melhor das hipóteses, permanece estacionária. A desordem nunca diminui. 

Tendo dito isso, no entanto, somos obrigados a admitir que alguns sistemas conseguem tornar-se cada vez mais ordenados, mas ás custas de desarrumar as coisas em outro lugar. Você pode passar o aspirador de pó no quarto, mas tem de pagar a conta da eletricidade. Quando se fazem cubos de gelo num refrigerador, a água torna-se mais ordenada a medida que gela. Só que o refrigerador não é um sistema isolado, está ligado a uma usina que gera eletricidade. O aumento na ordenação dos átomos da água é necessariamente contrabalançado pelo aumento da desordem na atmosfera ao redor da usina, aumento esse que é o resultado inevitável do calor residual.

Os sistemas vivos são as formas de matéria mais organizada que conhecemos. Para que a célula mais simples se forme, é preciso que uma quantidade espantosa de átomos se encaixem uns nos outros, de maneira extremamente precisa. Os criacionistas as vezes argumentam que as teorias evolucionistas contrariam a Segunda lei da termodinâmica, pois acreditam que a origem da vida se deu por um processo espontâneo.

 Por causa da Segunda lei, uma coisa tão ordenada como a vida não poderia provir da desordem. Entretanto, assim como no exemplo do cubo de gelo, é preciso levar em conta a energia e a fortuidade do sistema inteiro do qual a vida surgiu. Tal sistema inclui não somente a Terra, mas também a fonte de energia da Terra. O Sol.

O aumento relativo de ordenação observado nos sistemas vivos na superfície do nosso planeta é mais contrabalançado pela desordem criada pela fornalha nuclear que fornece energia ao Sol; e a entropia total do sistema Terra-Sol aumenta continuamente. A entropia nos ensina que na natureza, como na vida, tudo tem seu preço, e precisamos pagar pelo que obtemos. Não existe almoço grátis.

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