segunda-feira, 31 de dezembro de 2018




Conforme registramos até aqui, há uma preferência da bioquímica por certas formas enancioméricas sobre suas correspondentes imagens especulares. Contudo, esse fato intrigou os cientistas por algum tempo, uma vez que se sabia que as reações químicas são consequência da força(interaçãoeletromagnética entre os átomos, e esta conserva a paridade (ver adiante), ou seja, qualquer processo resultante dessa interação e sua imagem especular tem a mesma probabilidade de ocorrer. Em vista disso, era de se esperar que, na Natureza, houvesse um número igual de enanciômeros, tipos L e D. Examinemos um pouco mais esse paradoxo. Conforme vimos em verbetes desta série, o físico austríaco Erwin Schrödinger(1887-1961; PNF, 1933) propôs, em 1926, sua célebre equação (ES) para sistemas estacionários de energia E, com a seguinte expressão: H Ψ = E Ψ, onde Ψ é a função de onda de SchrödingerH é a hamiltoniana dada por: H = T + V, sendo T a energia cinética e V a energia potencial. Em 1927, o físico húngaro-norte-americano Eugene Paul Wigner (1902-1995; PNF, 1963), mostrou que a interação (forçaeletromagnética (estudada pela ES) aplicada ao átomo hidrogenóide (elétron isolado girando em torno de um núcleo positivo em uma órbita de raio r, para o qual o potencial é do tipo:  1/r2), era invariante pelo Grupo de Reflexões (paridade), que significa trocar  por - . Portanto, o átomo schrödingeriano era aquiral. Ora, como a molécula é formada da interação eletromagnética de átomos, segundo afirmamos acima, então a molécula era também aquiral. Desse modo, a quiralidade ainda permanecia sem explicação.
                   A explicação da quiralidade aconteceu depois do desenvolvimento de várias teorias físicas. Vejamos como isso aconteceu. Segundo vimos também em verbetes desta série, em 1934, o físico ítalo-norte-americano Enrico Fermi (1901-1954; PNF, 1938) propôs a interação (força) fraca para explicar o decaimento β das substâncias radioativas [em linguagem atual: um nêutron (n) se transforma em um próton (p), emite um elétron (e-) que é acompanhado de seu antineutrino ()]. Mais tarde, em 1956, os físicos sino-norte-americanos Tsung-Dao Lee (n.1926; PNF, 1957) e Chen Ning Yang (n.1922; PNF, 1957) demonstraram que a interação fraca não conserva a paridade, conforme foi comprovado, em 1957, em uma experiência dirigida pela física sino-norte-americana Chien-Shiug Wu (Madame Wu) (1912-1997). Por outro lado, em 1967 e 1968, respectivamente, os físicos, os norte-americanos Steven Weinberg (n.1933; PNF, 1979) e o paquistanês Abdus Salam (1926-1996; PNF, 1979) propuseram a hoje famosa teoria eletrofraca ou teoria de Weinberg-Salam (TW-S). Segundo a TW-S, a interação (forçaeletrofraca é mediada por quatro quanta: o fóton (γ), partícula não-massiva e mediadora da interação eletromagnética, e os bósons vetoriais massivos (W±, Z0). Ora, como a força fraca não conserva a paridade, conforme vimos acima, a força eletrofraca, que é uma unificação entre as forças eletromagnética e fraca, também não conserva a paridade, conforme a TW-S. Desse modo, ela é capaz de distinguir entre “direita” e “esquerda” através de experiências conhecidas que envolvem correntes carregadas fracas (que envolvem W±) correntes neutras fracas (que envolvem Z0). No entanto, enquanto os fenômenos envolvendo as correntes carregadas fracas já eram bem conhecidos (caso do decaimento β, acima referido), o mesmo não acontecia com fenômenos envolvendo correntes neutras fracas, pois desta não havia nenhuma evidência experimental. Em vista disso, especulava-se que no átomo se poderia detectar a força fraca com corrente neutra, uma vez que o núcleo atômico carregado positivamente, além de uma força eletromagnética, poderia exercer sobre o elétron da eletrosfera uma força fraca. Este seria um tipo de fenômeno envolvendo corrente neutra fraca, pois tanto o núcleo quanto o elétron permaneciam com a mesma carga elétrica, após trocarem a partícula neutra Z0. Essa troca poderia ocorrer, pois, sendo o alcance da força fraca da ordem de 2 10-18 m, cerca de 10-7 das dimensões atômicas, os elétrons das camadas eletrônicas estariam em contato com o núcleo, que é composto de prótons e nêutrons.
                   É interessante destacar que o primeiro trabalho realizado no sentido de calcular a força fraca entre os elétrons e núcleos (atômicos e moleculares) foi realizado pelo físico russo Yakov Borisovich Zel´dovich (1914-1987), em 1959 (Zhurnal Eksperimental´noi i Teoretiskoi Fiziki 36, p. 964). Mais tarde, em 1965 (PhysicalReview 138B, p. 408), o físico e astronauta norte-americano F. Curtis Michel (n.1934) apresentou a forma do potencial da força fraca, com violação de paridade, para baixas energias:

Vff = ,

onde mesão, respectivamente, a massa, o spin, o momento linear e a posição do elétron,  e são os spins do próton e do nêutron, GF = 2,19  10-14 u.a. (unidades atômicas) é a constante de acoplamento da interação de FermiQW(Z,N) é a constante efetiva de carga fraca, que depende do modelo particular de interação fraca considerada para o núcleo de Z prótons e N nêutrons, e  é a delta de Dirac. Observe que uma aplicação desse potencial para estudar as correntes neutras fracas em moléculas foi realizada pelos físicos italianos Adriano Di Giacomo (n.1936), G. Paffuti e C. Ristori, em 1980 (Il Nuovo Cimento 55B, p. 110).  
                   As primeiras experiências sobre o espalhamento de neutrinos (ν) com a matéria nuclear, envolvendo corrente neutra fraca (vide verbete nesta série), foram realizadas em 1973, no Conseil Européen pour laRecherche Nucléaire (CERN) (Suíça), sob a liderança do físico francês Paul Musset (1933-1985) e, em 1974, no Fermi National Laboratory (hoje, FERMILAB) (Estados Unidos), sob a liderança do físico italiano Carlo Rubbia (n.1934; PNF, 1984). Em vista desse resultado, os físicos franceses Marie-Anne Bouchiat (n.1934) e Claude C. Bouchiat (n.1932), em 1974 (Physics Letters 48B, p. 111), começaram a analisar, sob o ponto de vista teórico, os efeitos da corrente neutra fraca em átomos. Desse modo, de acordo com a previsão desses pesquisadores, ocorreria uma pequena violação da paridade na absorção da luz pelos átomos, principalmente os pesados (Zalto), pois demonstraram que aqueles efeitos eram proporcionais a Z5. Em vista disso, várias experiências foram idealizadas com o objetivo de observar a violação da paridade em átomos pesados. Entretanto, como esses efeitos eram muito pequenos, as dificuldades experimentais eram enormes, razão pela qual somente na primeira metade da década de 1980 foram confirmados aqueles efeitos. [Marie-Anne Bouchiat and L. PottierScientific American p. 76 (June 1984)]. É interessante registrar que essas experiências, muito refinadas e precisas, apesar de serem realizadas em baixas energias, comprovaram também a TW-S.
                   O potencial de Curtis Michel indicado acima foi usado pelos químicos R. A. Hegstrom, J. P. Chamberlain, K. Seto e R. G. Watson, em 1988 (American Journal of Physics 56, p. 1086) e, com ele, obtiveram uma representação pictórica (ver figura na página seguinte) do átomo quiral de hidrogênio (H). Basicamente, eles mostraram que a força eletrofraca nesse átomo é assim especificada: a força eletromagnética exercida pelo próton sobre o elétron faz com que este descreva uma órbita curvilínea em torno do próton; por outro lado a força fraca exercida também pelo próton sobre o elétron faz com que este descreva uma hélice de mão-direita em torno do próprio próton, uma vez que a força fraca tende a alinhar o  do elétron na direção de seu spin (). É oportuno destacar que a imagem especular do átomo quiral descrito acima, isto é, o movimento do elétron em forma de uma hélice de mão-esquerda, não existe na Natureza, por razões que não sabemos.




                   Para concluir este verbete, voltemos à Química da Vida. Cálculos usando o potencial de Curtis Michel mostram que devido à força fraca a energia de uma molécula na configuração L é diferente da energia de sua configuração D. Por exemplo, alguns L-aminoácidos (proteínas) e D-açúcares (ácidos nucléicos) teriam energias menores que as suas respectivas formas D e L. De acordo com esses cálculos, as diferenças de energia são extremamente pequenas, estando entre  10-17 - 10-14 kT, onde k é a constante de Boltzmann e a temperatura T = 300 K. Para explicar essa seleção natural, modelos teóricos de reações químicas foram propostos onde estão presentes reações de auto-análise e inibição mútua, surgindo, contudo, efeitos não-lineares na dinâmica química dessas reações. Para poder explicar tais efeitos, Kondepudi e G. W. Nelson, em 1984 (Physica 125A, p. 465), consideraram o efeito das correntes neutras fracas num esquema (teórico) de reações químicas, fora do equilíbrio termodinâmico. Em 1990, Hegstrom e Kondepudi (op. cit.) demonstraram que se as reações químicas ocorrem em um sistema onde as perturbações são pequenas, a produção do enanciômero de menor energia seria amplificada, pois as forças fracas favoreceriam esse mesmo enanciômero. Desses trabalhos, ficou claro que a pequena diferença de energia entre os enanciômeros, devido à força fraca, é suficiente para quebrar a aquiralidade da sequência de reações racêmicas, e favorecer a vida quiralmente assimétrica, tal como a conhecemos hoje. [José Maria Filardo Bassalo e Mauro Sérgio Dorsa CattaniRevista Brasileira de Ensino de Física 17, p. 224 (1995); Contactos 10, p. 20 (1995)].
                   Por fim, considerando que a Química da Vida se deve à força eletrofraca, Salam (op. cit.) escreveu a seguinte frase: - Existe uma certeza cada vez maior de que a força eletrofraca é a verdadeira força da vida e que DEUS criou a partícula Z0 para fornecer a quiralidade às moléculas da vida   







Vff = ,
x
decadimensional
x
T l    T l     E l       Fl         dfG l   
N l    El                 tf l
P l    Ml                 tfefel 
Ta l   Rl
         Ll
         D


as dimensões categorias podem ser divididas em cinco formas diversificadas.

tipos, níveis, potenciais, tempo de ação, especificidades de transições de energias, de fenômenos, de estados de energias, físicos [estruturais], de fenômenos, estados quântico, e outros.


paradox of the system of ten dimensions and categories of Graceli.



a four-dimensional system can not define all the energies, changes of structures, states and phenomena within a structure, that is why there are ten or more dimensions, I have developed and I work with ten, but nature certainly goes beyond ten, with this we move to a decadimensional and categorial universe.



that is, categories ground the variables of phenomena and their interactions and transformations.



and with this we do not have a relationship with mass, but with structure, therefore, a structure carries with it much more than mass, since also mass is related to forces, inertia, resistances and energies.



but structures are related to transitions of physical states, quantum, energies, phenomena, and others.



as well as transitions of energies, phenomena, categories and dimensions.

paradoxo do sistema de dez dimensões e categorias de Graceli.

um sistema de quatro dimensões não tem como definir todas as energias, mudanças de estruturas, estados e fenômenos dentro de uma estrutura, por isto se tem dez ou mais dimensões, desenvolvi e trabalho com dez, mas a natureza com certeza vai alem das dez, com isto caminhamos para um universo decadimensional e categorial.

ou seja, as categorias fundamentam as variáveis dos fenõmenos e suas interações e transformações.

e com isto não se tem uma relação com massa, mas com estrutura, pois, uma estrutura carrega consigo muito mais do que massa, uma vez também que massa está relacionado com forças, inércia, resistências e energias.

mas estruturas está relacionado com transições de estados físicos, quântico, de energias, de fenômenos, e outros.

como também transições de energias, fenômenos, categorias e dimensões.







 = entropia reversível

postulado categorial e decadimensional Graceli.

TUDO QUE ESTÁ RELACIONADO COM ENERGIA, ESTRUTURAS, FENÔMENOS E DIMENSÕES ESTÁ INSERIDO NO SISTEMA DECADIMENSIONAL E CATEGORIAL GRACELI.


todo sistema decadimensional e categorial é um sistema transcendente e indeterminado.
matriz categorial Graceli.

T l    T l     E l       Fl         dfG l   
N l    El                 tf l
P l    Ml                 tfefel 
Ta l   Rl
         Ll
         D


1] Cosmic space.
2] Cosmic and quantum time.
3] Structures.
4] Energy.
5] Phenomena.
6] Potential.
7] Phase transitions of physical [amorphous and crystalline] states and states of energies and phenomena of Graceli.
8] Types and levels of magnetism [in paramagnetic, diamagnetic, ferromagnetic] and electricity, radioactivity [fissions and fusions], and light [laser, maser, incandescence, fluorescence, phosphorescence, and others.
9] thermal specificity, other energies, and structure phenomena, and phase transitions.
10] action time specificity in physical and quantum processes.




Sistema decadimensional Graceli.

1]Espaço cósmico.
2]Tempo cósmico  e quântico.
3]Estruturas.
4]Energias.
5]Fenômenos.
6]Potenciais., e potenciais de campos, de energias, de transições de estruturas e estados físicos, quãntico,  e estados de fenômenos e estados de transições, transformações e decaimentos.
7]Transições de fases de estados físicos [amorfos e cristalinos] e estados de energias e fenômenos de Graceli.
8]Tipos e níveis de magnetismo [em paramagnéticos, diamagnético, ferromagnéticos] e eletricidade, radioatividade [fissões e fusões], e luz [laser, maser, incandescências, fluorescências, fosforescências, e outros.
9] especificidade térmica, de outras energias, e fenômenos das estruturas, e transições de fases.
10] especificidade de tempo de ações em processos físicos e quântico.


T l    T l     E l       Fl         dfG l   
N l    El                 tf l
P l    Ml                 tfefel 
Ta l   Rl
         Ll
         D


Matriz categorial de Graceli.


T l    T l     E l       Fl         dfG l   
N l    El                 tf l
P l    Ml                 tfefel 
Ta l   Rl
         Ll
         Dl


Tipos, níveis, potenciais, tempo de ação, temperatura, eletricidade, magnetismo, radioatividade, luminescências, dinâmicas, estruturas, fenômenos, transições de fenômenos e estados físicos, e estados de energias, dimensões fenomênicas de Graceli.

[estruturas: isótopos, partículas, amorfos e cristalinos, paramagnéticos, dia, ferromagnéticos, e estados [físicos, quântico, de energias, de fenômenos, de transições, de interações, transformações e decaimentos, emissões e absorções, eletrostático, condutividade e fluidez]].
trans-intermecânica de supercondutividade no sistema categorial de Graceli.

EPG = d [hc] [T / IEEpei [pit] = [pTEMRLD] and [fao] [itd] [iicee] tetdvd [pe] cee [caG].]

p it = potentials of interactions and transformations.
Temperature divided by isotopes and physical states and potential states of energies and isotopes = emissions, random wave fluxes, ion interactions, charges and energies structures, tunnels and entanglements, transformations and decays, vibrations and dilations, electrostatic potential, conductivities, entropies and enthalpies. categories and agents of Graceli.

h e = quantum index and speed of light.

[pTEMRlD] = THERMAL, ELECTRICAL, MAGNETIC, RADIOACTIVE, Luminescence, DYNAMIC POTENTIAL] ..


EPG = GRACELI POTENTIAL STATUS.

[pTFE] = POTENCIAL DE TRANSIÇÕES DE FASES DE ESTADOS FÍSICOS E DE ENERGIAS E FANÔMENOS [TRANSIÇÕES DE GRACELI]

, [pTEMRLD] [hc] [pI] [PF] [pIT][pTFE] [CG].

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