O post do mês do Arquivo TalkOrigins: Outubro de 2001

> [...] você não menciona uma única suposição que faz.
> Posso citar uma suposição que está sob ataque
> de várias frentes -- a suposição de que as taxas de
> decaimento radioativo permaneceram relativamente constantes desde que, bem, eu
> chamo de Criação. A suposição científica de tais constantes
> tem muitos benefícios práticos, mas afirmar que tais suposições
> de algum modo eliminam qualquer possibilidade de outras suposições serem
> verdadeiras é muito pouco científico.

Não sei se rio ou choro. Vou rir, imagino. Mas me pergunto se Steve Schulin tem uma ideia de quão frustrante é ouvir um não físico dizer aos físicos quais são suas ``suposições'' sem antes aprender alguma física relevante e sem tentar descobrir quais são as evidências experimentais.

Os físicos *adorariam* encontrar evidência de que as taxas de decaimento radioativo não são constantes, em parte porque isso tornaria a vida mais interessante (a física é mais divertida quando há algum mistério a ser compreendido), e em parte porque a taxa de mudança correta poderia explicar algumas coincidências na cosmologia. A ideia de que as ``constantes'' podem não ser constantes remonta pelo menos a Dirac (Nobel de Física, 1933), e gerou um grande esforço para procurar evidências de mudança.

Até agora, a evidência é clara: as constantes da natureza são realmente constantes. Houve alguma animação recentemente em torno de algumas indicações preliminares de que a constante de estrutura fina, que determina algumas taxas de decaimento (e muitas outras coisas), pode ter mudado, mas se mudou, isso foi em menos de cerca de uma parte em 10^15 por ano --- veja Webb et al., Phys. Rev. Lett. 87, 091301 (2001).

Vou dar um exemplo:

A supernova SN1987A foi observada em 1987, quando vimos uma estrela ``explodir'' a cerca de 170.000 anos-luz da Terra. Essa distância é inequívoca --- pode ser obtida por trigonometria, sem suposições, exceto que a geometria euclidiana é praticamente correta em e perto de nossa galáxia.

Após a supernova inicial, grande parte da energia produzida por SN1987A veio dos decaimentos radioativos de cobalto-56 e cobalto-57. Esses decaimentos podem ser identificados porque emitem raios gama de frequências muito precisas, facilmente detectáveis. Analisamos as taxas de decaimento, e elas são exatamente as mesmas que observamos no laboratório. Portanto, não houve mudança nos pelo menos 170.000 anos que a luz levou para nos alcançar.

Observe que você não precisa assumir aqui uma velocidade da luz constante --- a supernova oferece uma verificação independente. Isso ocorre porque muitos dos traços de uma supernova, desde a quantidade de energia e o número de neutrinos emitidos até as linhas espectrais dos elementos no ``afterglow,'' dependem sensivelmente da velocidade da luz. Se, por exemplo, a velocidade da luz tivesse sido diferente quando a supernova ocorreu, não teríamos visto de jeito nenhum os decaimentos do cobalto, já que a frequência dos raios gama emitidos no decaimento depende da velocidade da luz.

Eu uso esse exemplo porque é relativamente simples de entender. Mas houve *muitas* outras buscas por mudanças em constantes físicas, usando métodos que vão de observações astrofísicas de espectros de estrelas distantes, a pesquisas de luminosidades anômalas de estrelas fracas, a estudos de proporções de abundâncias de nuclídeos radioativos, a (para variações atuais) medições diretas de laboratório.

O resultado é uma malha de observações que se encaixam de forma bastante rígida --- você não pode ajustar uma sem contradizer muitas outras. Por exemplo, se você supõe que a velocidade da luz varia, isso afeta as linhas espectrais em estrelas distantes. Ela afeta diferentes linhas de diferentes formas, e por isso seria fácil de perceber. (Foi isso que Webb et al. procuraram.) Você pode tentar compensar permitindo que a carga do elétron varie em sincronia com a velocidade da luz. Mas isso exigiria que a carga do próton também varie, já que, caso contrário, o hidrogênio não seria neutro (o que teria efeitos dramáticos e facilmente observáveis). Mas se a carga do próton varia, as taxas de reações nucleares mudam, afetando a produção de energia das estrelas de uma forma que não observamos. Você poderia então propor que a força da interação nuclear poderia mudar exatamente em sincronia com a velocidade da luz e com a carga do elétron e do próton. Mas as interações nucleares também afetam os nêutrons, e de novo você acabaria com mudanças drásticas no comportamento de estrelas que veríamos (e não vemos). As pessoas analisaram esse tipo de argumento com cuidado e de forma quantitativa. Não funciona.

Sugiro que você veja as FAQs de sci.physics sobre essa questão,
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ParticleAndNuclear/constants.html
e olhe as referências antes de dizer muito mais sobre esta ``suposição''.

Steve Carlip