|
Tópicos
Introdução
Problemas Liberdade Valor Conhecimento Vida Mente Acaso Física Quântica Emaranhamento Escândalos Filósofos Mortimer Adler Rogers Albritton Alexander of Aphrodisias Samuel Alexander William Alston Anaximander G. E. M. Anscombe Anselm Louise Antony Thomas Aquinas Aristóteles David Armstrong Harald Atmanspacher Robert Audi Augustine J. L. Austin A. J. Ayer Alexander Bain Mark Balaguer Jeffrey Barrett William Barrett William Belsham Henri Bergson George Berkeley Isaiah Berlin Richard J. Bernstein Bernard Berofsky Robert Bishop Max Black Susan Blackmore Susanne Bobzien Emil du Bois-Reymond Hilary Bok Laurence BonJour George Boole Émile Boutroux Daniel Boyd F. H. Bradley C. D. Broad Michael Burke Jeremy Butterfield Lawrence Cahoone C. A. Campbell Joseph Keim Campbell Rudolf Carnap Carneades Nancy Cartwright Gregg Caruso Ernst Cassirer David Chalmers Roderick Chisholm Chrysippus Cícero Tom Clark Randolph Clarke Samuel Clarke Anthony Collins August Compte Antonella Corradini Diodorus Cronus Jonathan Dancy Donald Davidson Mario De Caro Democritus William Dembski Brendan Dempsey Daniel Dennett Jacques Derrida René Descartes John Dewey Richard Double Fred Dretske Curt Ducasse John Earman Laura Waddell Ekstrom Epictetus Epicuro Austin Farrer Herbert Feigl Arthur Fine John Martin Fischer Kuno Fischer Frederic Fitch Owen Flanagan Luciano Floridi Philippa Foot Alfred Fouilleé Harry Frankfurt Richard L. Franklin Bas van Fraassen Michael Frede Gottlob Frege Peter Geach Edmund Gettier Carl Ginet Alvin Goldman Gorgias Nicholas St. John Green Niels Henrik Gregersen H.Paul Grice Ian Hacking Ishtiyaque Haji Stuart Hampshire W. F. R. Hardie Sam Harris William Hasker R. M. Hare Georg W.F. Hegel Martin Heidegger Heraclitus R. E. Hobart Thomas Hobbes David Hodgson Shadsworth Hodgson Baron d'Holbach Ted Honderich Pamela Huby David Hume Ferenc Huoranszki Frank Jackson William James Jon Jarrett Lord Kames Robert Kane Immanuel Kant Tomis Kapitan Walter Kaufmann Jaegwon Kim William King Hilary Kornblith Christine Korsgaard Saul Kripke Thomas Kuhn Andrea Lavazza James Ladyman Christoph Lehner Keith Lehrer Gottfried Leibniz Jules Lequyer Leucippus Michael Levin Joseph Levine George Henry Lewes C. I. Lewis David Lewis Peter Lipton C. Lloyd Morgan John Locke Michael Lockwood Arthur O. Lovejoy E. Jonathan Lowe John R. Lucas Lucrécio Alasdair MacIntyre Ruth Barcan Marcus Tim Maudlin James Martineau Nicholas Maxwell Storrs McCall Hugh McCann Colin McGinn Michael McKenna Brian McLaughlin John McTaggart Paul E. Meehl Uwe Meixner Alfred Mele Trenton Merricks John Stuart Mill Dickinson Miller G. E. Moore Ernest Nagel Thomas Nagel Otto Neurath Friedrich Nietzsche John Norton P. H. Nowell-Smith Robert Nozick William of Ockham Timothy O'Connor Parmenides David F. Pears Charles Sanders Peirce Derk Pereboom Gualtiero Piccinini Steven Pinker U. T. Place Platão Karl Popper Porphyry Huw Price H. A. Prichard Protagoras Hilary Putnam Willard van Orman Quine Frank Ramsey Ayn Rand Michael Rea Thomas Reid Charles Renouvier Nicholas Rescher C. W. Rietdijk Richard Rorty Josiah Royce Bertrand Russell Paul Russell Gilbert Ryle Jean-Paul Sartre Kenneth Sayre T. M. Scanlon Moritz Schlick John Duns Scotus Albert Schweitzer Arthur Schopenhauer John Searle Wilfrid Sellars David Shiang Alan Sidelle Ted Sider Henry Sidgwick Walter Sinnott-Armstrong Peter Slezak J. J. C. Smart Saul Smilansky Michael Smith Baruch Spinoza Allen Stairs L. Susan Stebbing Isabelle Stengers George F. Stout Galen Strawson Peter Strawson Eleonore Stump Francisco Suárez Richard Taylor Kevin Timpe Mark Twain Peter Unger Peter van Inwagen Manuel Vargas John Venn Kadri Vihvelin Voltaire G.H. von Wright David Foster Wallace R. Jay Wallace W. G. Ward Ted Warfield Roy Weatherford C.F. von Weizsäcker William Whewell Alfred North Whitehead David Widerker David Wiggins Bernard Williams Timothy Williamson Ludwig Wittgenstein Susan Wolf Xenophon Cientistas Emily Adlam David Albert Philip W. Anderson Michael Arbib Bobby Azarian Walter Baade Bernard Baars Jeffrey Bada Guido Bacciagaluppi Leslie Ballentine Marcello Barbieri Jacob Barandes Julian Barbour Horace Barlow Gregory Bateson Jakob Bekenstein John S. Bell Mara Beller Charles Bennett Ludwig von Bertalanffy Susan Blackmore Margaret Boden David Bohm Niels Bohr Ludwig Boltzmann John Tyler Bonner Emile Borel Max Born Satyendra Nath Bose Walther Bothe Jean Bricmont Hans Briegel Leon Brillouin Daniel Brooks Stephen Brush Henry Thomas Buckle S. H. Burbury Melvin Calvin William Calvin Donald Campbell John O. Campbell Sadi Carnot Sean B. Carroll Anthony Cashmore Eric Cavalcanti Eric Chaisson Gregory Chaitin Jean-Pierre Changeux Rudolf Clausius Arthur Holly Compton John Conway Simon Conway-Morris Peter Corning George Cowan Jerry Coyne John Cramer Francis Crick E. P. Culverwell Antonio Damasio Olivier Darrigol Charles Darwin Paul Davies Richard Dawkins Terrence Deacon Lüder Deecke Richard Dedekind Louis de Broglie Stanislas Dehaene Max Delbrück Abraham de Moivre David Depew Bernard d'Espagnat Paul Dirac Theodosius Dobzhansky Hans Driesch John Dupré John Eccles Arthur Stanley Eddington Gerald Edelman Paul Ehrenfest Manfred Eigen Albert Einstein George F. R. Ellis Walter Elsasser Hugh Everett, III Franz Exner Richard Feynman R. A. Fisher David Foster Joseph Fourier George Fox Philipp Frank Steven Frautschi Edward Fredkin Augustin-Jean Fresnel Karl Friston Benjamin Gal-Or Howard Gardner Lila Gatlin Michael Gazzaniga Nicholas Georgescu-Roegen GianCarlo Ghirardi J. Willard Gibbs James J. Gibson Nicolas Gisin Paul Glimcher Thomas Gold A. O. Gomes Brian Goodwin Julian Gough Joshua Greene Dirk ter Haar Jacques Hadamard Mark Hadley Ernst Haeckel Patrick Haggard J. B. S. Haldane Stuart Hameroff Augustin Hamon Sam Harris Ralph Hartley Hyman Hartman Jeff Hawkins John-Dylan Haynes Donald Hebb Martin Heisenberg Werner Heisenberg Hermann von Helmholtz Grete Hermann John Herschel Francis Heylighen Basil Hiley Art Hobson Jesper Hoffmeyer John Holland Don Howard John H. Jackson Ray Jackendoff Roman Jakobson Jon Jarrett E. T. Jaynes William Stanley Jevons Pascual Jordan Eric Kandel Ruth E. Kastner Stuart Kauffman Martin J. Klein William R. Klemm Christof Koch Simon Kochen Hans Kornhuber Stephen Kosslyn Daniel Koshland Ladislav Kovàč Leopold Kronecker Bernd-Olaf Küppers Rolf Landauer Alfred Landé Pierre-Simon Laplace Karl Lashley David Layzer Joseph LeDoux Jerome Lettvin Michael Levin Gilbert Lewis Benjamin Libet David Lindley Bruce Lindsay Grace Lindsay Seth Lloyd Werner Loewenstein Hendrik Lorentz Josef Loschmidt Alfred Lotka Ernst Mach Donald MacKay Henry Margenau Lynn Margulis Owen Maroney David Marr Lluis Masanes Humberto Maturana James Clerk Maxwell John Maynard Smith Ernst Mayr John McCarthy Barbara McClintock Warren McCulloch N. David Mermin George Miller Stanley Miller Ulrich Mohrhoff Jacques Monod Vernon Mountcastle Harold Morowitz Gerd B. Müller Markus P. Müller Emmy Noether Denis Noble Donald Norman Travis Norsen Howard T. Odum Alexander Oparin Abraham Pais Howard Pattee Wolfgang Pauli Massimo Pauri Wilder Penfield Roger Penrose Gualtiero Piccinini Steven Pinker Colin Pittendrigh Walter Pitts Max Planck Susan Pockett Henri Poincaré Michael Polanyi Daniel Pollen Ilya Prigogine Hans Primas Giulio Prisco Zenon Pylyshyn Henry Quastler Adolphe Quételet Pasco Rakic Nicolas Rashevsky Lord Rayleigh Frederick Reif Jürgen Renn Giacomo Rizzolati A.A. Roback Emil Roduner Juan Roederer Robert Rosen Frank Rosenblatt Jerome Rothstein David Ruelle David Rumelhart Michael Ruse Stanley Salthe Robert Sapolsky Tilman Sauer Ferdinand de Saussure Jürgen Schmidhuber Erwin Schrödinger Aaron Schurger Sebastian Seung Thomas Sebeok Franco Selleri Claude Shannon James A. Shapiro Charles Sherrington Abner Shimony Herbert Simon Dean Keith Simonton Edmund Sinnott B. F. Skinner Lee Smolin Ray Solomonoff Herbert Spencer Roger Sperry John Stachel Kenneth Stanley Henry Stapp Ian Stewart Tom Stonier Antoine Suarez Leonard Susskind Leo Szilard Max Tegmark Teilhard de Chardin Libb Thims William Thomson (Kelvin) Richard Tolman Giulio Tononi Peter Tse Alan Turing Robert Ulanowicz C. S. Unnikrishnan Nico van Kampen Antony Valentini Francisco Varela Vlatko Vedral Vladimir Vernadsky Clément Vidal Mikhail Volkenstein Heinz von Foerster Richard von Mises John von Neumann Jakob von Uexküll C. H. Waddington Sara Imari Walker James D. Watson John B. Watson Bruce Weber Daniel Wegner Steven Weinberg August Weismann Paul A. Weiss Herman Weyl John Wheeler Jeffrey Wicken Wilhelm Wien Norbert Wiener Eugene Wigner E. O. Wiley E. O. Wilson Günther Witzany Carl Woese Stephen Wolfram H. Dieter Zeh Semir Zeki Ernst Zermelo Wojciech Zurek Konrad Zuse Fritz Zwicky Apresentações ABCD Harvard (ppt) Instituto Bhaktivedanta Biossemiótica Livre-Arbítrio Causalidade Mental Simpósio James Palestra CCS25 Evo Devo 12 de Setembro Evo Devo 2 de Outubro Evo Devo Davies 12 de Novembro O Homem É uma Máquina? |
A Flecha do Tempo
As leis da natureza, com exceção da segunda lei da termodinâmica , são simétricas no tempo. Inverter o tempo nas equações dinâmicas do movimento simplesmente descreve tudo acontecendo ao contrário. A segunda lei é diferente. A entropia nunca deve diminuir com o tempo, exceto estatisticamente e por breves períodos.
No entanto, muitos processos naturais são aparentemente irreversíveis . A irreversibilidade está intimamente ligada à direção do tempo. Identificar as razões físicas para a irreversibilidade observada, a origem da irreversibilidade , contribuiria muito para a compreensão da aparente assimetria da natureza no tempo, apesar da aparente simetria perfeita da natureza no espaço. Arthur Stanley Eddington cunhou o termo "Flecha do Tempo" em suas Palestras Gifford de 1927 e em seu livro de 1928, A Natureza do Mundo Físico . Ele relacionou a "Flecha do Tempo" à direção unidirecional do aumento da entropia , conforme exigido pela segunda lei da termodinâmica. Isso é hoje conhecido como a "flecha termodinâmica ". Em seus trabalhos posteriores, Eddington identificou uma "flecha cosmológica ", a direção na qual o universo está se expandindo, conforme demonstrado por Edwin Hubble aproximadamente na mesma época em que Eddington definiu pela primeira vez a flecha termodinâmica. A natureza do tempo (e do espaço)
Muitos filósofos e cientistas têm especulado sobre a "natureza" do tempo (e do espaço).
O que são eles "realmente"?, perguntam eles. O tempo e o espaço existem no mesmo sentido em que os objetos físicos existem Não, não existem. Ambos podem depender da existência da matéria, como veremos. Para Aristóteles , o tempo era uma medida do movimento, da mudança de posição dos objetos materiais no espaço. Na teoria da relatividade restrita de Einstein , a quantidade de tempo e espaço entre eventos no espaço-tempo depende da velocidade de um observador em relação aos eventos. A conhecida dilatação do tempo em objetos em movimento afirma que o tempo desacelera e tende a zero à medida que a velocidade do objeto se aproxima da velocidade da luz. Para a própria luz, para os fótons, o tempo não passa. Alguns modelos sobre a origem do universo começam com energia pura, caso em que não haveria passagem de tempo até que alguma luz fosse convertida em matéria, momento em que se poderia dizer que o tempo começava. A energia pode ser convertida em matéria e vice-versa pela famosa equação de Einstein E = mc² , portanto, a quantidade de matéria produzida pela conversão da energia E seria E/ c² . Um mecanismo conhecido de criação de partículas materiais a partir da energia luminosa é chamado de "produção de pares", no qual um elétron (e-) e sua antipartícula, o pósitron (e+), são criados. A energia do fóton deve ser maior que a massa das duas novas partículas multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz (1,022 MeV = 2 vezes a energia de repouso do elétron). Mas existe um problema na criação de matéria em um universo que contém apenas energia luminosa. Em exemplos bem conhecidos de produção de pares, um fóton de alta energia (raio gama) precisa passar perto de alguma matéria (tipicamente um núcleo atômico pesado) para satisfazer a conservação do momento e da energia. Mas isso significa que a produção de pares não pode começar sem alguma matéria já existente! Um problema adicional é que a conversão de energia luminosa em matéria produz quantidades iguais de matéria e antimatéria, e nosso universo é quase inteiramente composto de matéria comum. Outras Flechas do Tempo
Existem agora pelo menos cinco outras flechas do tempo propostas (discutidas abaixo). Podemos nos perguntar se uma flecha é uma "flecha mestra" que todas as outras seguem, ou se talvez o próprio tempo seja apenas uma propriedade inerente da natureza, irredutível a algo mais fundamental, como o espaço.
Considerando a representação espaço-temporal quadridimensional da relatividade restrita e dado que as leis da natureza são simétricas no espaço, podemos esperar que essas leis sejam invariantes sob uma mudança na direção do tempo. As leis não dependem da posição ou direção no espaço; elas são invariantes sob translações e rotações, visto que o espaço é considerado uniforme e isotrópico. Mas o tempo não é apenas mais uma dimensão espacial. Ele entra nos cálculos de separação de eventos como um termo imaginário (multiplicado pela raiz quadrada de menos 1). Mesmo assim, todas as leis dinâmicas do movimento são simétricas sob a inversão do tempo. Portanto, o problema fundamental é: como a irreversibilidade macroscópica pode resultar de processos microscópicos que são fundamentalmente reversíveis? Muito antes de Eddington, os cientistas faziam perguntas profundas sobre a direção do tempo. Talvez o primeiro a explorar a conexão com a física tenha sido Ludwig Boltzmann , que, juntamente com James Clerk Maxwell, investigou os movimentos estatísticos dos átomos e moléculas dos gases. Se as leis da natureza são simétricas em relação ao tempo, talvez a "flecha do tempo" possa ser encontrada nas condições "iniciais", embora isso possa ser um conceito circular, já que os estados "inicial", "atual" e "final" são todos definidos em relação ao tempo. Como as leis da dinâmica são reversíveis no tempo, cientistas desde Isaac Newton compreenderam que era possível calcular todos os movimentos de um sistema assumindo as "condições finais" e trabalhando de trás para frente no tempo. Muitos físicos assumem que o universo deve ter começado em um estado altamente ordenado (baixa entropia) e que vem se "desintegrando" (a entropia ou desordem tem aumentado) desde então. No século XIX, Hermann von Helmholtz chamou isso de "morte térmica" do universo. Essa visão tem a infeliz implicação de que toda a informação presente no universo atual já estava presente desde o início, o que é compatível com algumas ideias teológicas como a predestinação , mas claramente incompatível com ideias de livre-arbítrio humano .
Livre-arbítrio , determinismo e a direção do tempo
Além de serem reversíveis no tempo, as leis clássicas (newtonianas) da física também são determinísticas . Como ficou famoso graças a Pierre-Simon Laplace , o conhecimento perfeito das posições e momentos de todas as partículas do universo permitiria a uma inteligência infinita conhecer essas posições e momentos em todos os instantes do passado e do futuro. As leis da física eram perfeitamente compatíveis com a ideia de um Deus onisciente. O fato de toda a informação sobre o universo atual ser considerada presente na origem corrobora o conceito de predestinação ! Boltzmann partiu do pressuposto de que o universo era infinitamente antigo e que nosso estado atual é consequência de uma enorme flutuação estatística que nos afasta do equilíbrio e da entropia máxima, condição à qual devemos retornar em última instância. Será que o próprio tempo seria revertido se conseguíssemos diminuir a entropia Isso é improvável, já que a diminuição da entropia em qualquer ponto (criando entropia negativa ou negentropia, um termo cunhado por Léon Brillouin ) deve ser acompanhada por um aumento em outro ponto, para satisfazer a segunda lei da termodinâmica. Caso contrário, poderíamos usar a redução local da entropia para construir uma máquina de movimento perpétuo. Em outras palavras, se pudéssemos reverter o tempo, a entropia diminuiria O que a reversão do tempo realmente significa Um experimento mental sugere que não. Considere um frasco de perfume fechado dentro de um grande recipiente vazio. Remova a tampa do frasco e o que aconteceria, supondo que o tempo estivesse fluindo para trás Parece provável que as moléculas de perfume sairiam do frasco, independentemente do que o "tempo" estivesse fazendo. Os cosmólogos questionam se o universo poderia parar de se expandir e começar a se contrair. Nesse caso, o tempo voltaria a retroceder Isso parece improvável. Para fins práticos, muitos cientistas acreditam que a reversão do tempo é aproximada pela reversão de todas as velocidades ou momentos das partículas materiais em um instante, partindo de suas posições atuais. Se pudéssemos reverter os movimentos de todos os corpos materiais (uma impossibilidade prática, e talvez uma violação do princípio da incerteza de Heisenberg ), isso faria com que a entropia diminuísse Ludwig Boltzmann concordou que sim, mas apenas por um tempo. Sua intuição era de que um sistema não poderia retornar a um estado original altamente ordenado, como cada molécula voltando para o frasco de perfume. J. Willard Gibbs pensava diferente. Se a informação detalhada da trajetória em todos os movimentos macroscópicos ainda estiver disponível como informação microscópica (se a informação for uma quantidade conservada), então a reversão de todos os movimentos deveria ser exatamente como um filme reproduzido ao contrário. A questão fundamental da filosofia da informação é cosmológica e, em última análise, metafísica. Qual é o processo que cria estruturas de informação no universo? Considerando a segunda lei da termodinâmica, que afirma que qualquer sistema, com o tempo, se aproximará de um equilíbrio termodinâmico de máxima desordem ou entropia, no qual toda a informação se perde, e considerando o melhor modelo atual para a origem do universo, que afirma que tudo começou em um estado de equilíbrio há cerca de 13,75 bilhões de anos, como é possível que os seres vivos estejam criando e comunicando novas informações todos os dias Por que não estamos mais nesse estado de equilíbrio térmico?Talvez seja mais fácil para nós percebermos a crescente complexidade e ordem das estruturas de informação na Terra do que notar o aumento do caos que acompanha o aumento da entropia, visto que a entropia é irradiada da Terra para o céu noturno e, em seguida, para o sumidouro da radiação cósmica de fundo em micro-ondas no espaço profundo. David Layzer é um cosmólogo de Harvard que, no início da década de 1970, deixou claro que, em um universo em expansão, a entropia aumentaria, como exige a segunda lei da termodinâmica, mas que a entropia máxima possível do universo poderia aumentar mais rapidamente do que o aumento real da entropia. Isso abriria espaço para um aumento de ordem ou informação ao mesmo tempo em que a entropia aumenta! Layzer observou que, se a taxa de equilíbrio da matéria (a velocidade com que a matéria se redistribui aleatoriamente entre todos os estados possíveis) fosse mais lenta que a taxa de expansão, então a "entropia negativa" ou "ordem" (definida como a diferença entre a entropia máxima possível e a entropia real) também aumentaria. Claude Shannon identificou essa entropia negativa com a informação , embora a informação estrutural visível no universo possa ser menor que esse "potencial" para informação.
Layzer chamou a direção do aumento da informação de " flecha histórica ". Em um artigo de 1975 para a Scientific American intitulado "A Flecha do Tempo" , Layzer escreveu: A complexidade do universo astronômico parece intrigante. Em seu livro de 1989 , A Nova Mente do Imperador , Roger Penrose especulou sobre a conexão entre informação, entropia e a flecha do tempo . Lembre-se de que a bola de fogo primordial era um estado térmico — um gás quente em expansão em equilíbrio térmico. Lembre-se também de que o termo "equilíbrio térmico" se refere a um estado de entropia máxima. (Era assim que nos referíamos ao estado de entropia máxima de um gás em uma caixa.) No entanto, a segunda lei da termodinâmica exige que, em seu estado inicial, a entropia do nosso universo estivesse em algum tipo de mínimo, não em um máximo!A resposta "padrão" de Penrose é uma clara referência ao trabalho pioneiro do cosmólogo de Harvard, David Layzer , especialmente ao seu artigo de 1975 na Scientific American, " A Flecha do Tempo ". Layzer explicou o crescimento da ordem no universo como a entropia máxima possível do universo em expansão aumentando mais rapidamente do que a entropia real, porque as taxas de equilíbrio da matéria e da radiação são mais lentas do que a taxa de expansão. Outras Flechas do Tempo
A Flecha de Radiação
Sejam ondas eletromagnéticas ou ondas na água, observamos apenas perturbações ondulatórias que se propagam para fora no espaço, a partir da fonte da perturbação. Essas ondas são descritas pelo que se chama de potencial retardado . Em sua discussão sobre ondas e partículas, em 1909, Albert Einstein descreveu a possibilidade de ondas esféricas
incidentes :De acordo com a nossa teoria predominante, um íon oscilante gera uma onda esférica que se propaga para fora. O processo inverso não existe como um processo elementar. Uma onda esférica convergente é matematicamente possível, sem dúvida; mas aproximar-se da sua realização requer um número vasto de entidades emissoras. O processo elementar de emissão não é invertível. Neste ponto, creio que a nossa teoria da oscilação não é precisa. A teoria da emissão de luz de Newton parece conter mais verdade a este respeito do que a teoria da oscilação, uma vez que, em primeiro lugar, a energia fornecida a uma partícula de luz não é dispersa pelo espaço infinito, mas permanece disponível para um processo elementar de absorção.Em 1945, John Wheeler e seu aluno Richard Feynman tentaram simetrizar as equações de Maxwell para campos eletromagnéticos com uma "Teoria do Absorvedor da Radiação", que combinava potenciais retardados (ondas emitidas) e avançados (ondas esféricas incidentes) para a radiação. Mais tarde, eles descreveram a teoria como um erro. A seta cosmológica (expansão do universo)
Podemos definir uma direção cosmológica do tempo como a direção na qual o universo está se expandindo. Há excelentes razões para considerá-la a mais fundamental de todas as setas, inclusive aquela que impulsiona algumas das outras. Sem expansão, um universo estático e fechado entraria em equilíbrio térmico e não haveria mudanças. Não haveria aumento de entropia para demonstrar a seta termodinâmica de Eddington. Não haveria aumento de informação, como visto na seta histórica de Layzer.
Sem a seta cosmológica, todas as outras setas não poderiam ser realizadas. Referências
|