O que é espaço?

O que é espaço? Uma pergunta interessante, de resposta difícil. Pretendo demonstrar que o conceito de espaço está intimamente relacionado com o conceito de energia, e de como dois corpos ou sistemas interagem e reagem entre si, daí resulta a complexidade do conceito de espaço. O conceito de espaço só pode ser entendido se desmenbrarmos em dois: espaço externo ou relativo e espaço corporal ou próprio, como será visto posteriormente. Além disso, precisaremos entender o conceito de espaço físico e espaço idealizado.

Espaço idealizado representa o espaço matemático tradicional, que conhecemos intuitivamente. Ele remete ao conceito de espaço absoluto newtoniano.
Espaço físico representa o espaço “real”, o como o espaço é percebido pelos nossos sentidos.

Espaço corporal ou espaço próprio: Toda a partícula ou corpo possui uma energia própria ou intrínseca, de valor absoluto, que a caracteriza, como uma massa (estacionária, pois um corpo em movimento apresentará uma massa maior devido à teoria da relatividade) m e uma carga q, como um elétron, ou próton. Essa energia geralmente não está estritamente confinada num ponto, mas se distribui no espaço. O espaço corporal ou espaço próprio é a região (geralmente fechada) do espaço no qual conseguimos interagir simultaneamente com o corpo ou partícula ou sistema vindo de todas as direções possíveis do espaço. Por “simultaneamente” queremos dizer que um corpo ou sistema terá a sua fronteira dependente do relógio do observador, exatamente como Einstein prediz em sua teoria da relatividade, pois o conceito de simultaneidade é dependente do estado de movimento do observador. Esse conceito de espaço corporal ou próprio mostra que a medição do espaço ocupado por um corpo vai depender de como o olhamos. Ou seja, o espaço ocupado por um corpo vai depender se o observamos usando a luz visível comum, ou ondas de rádio, ou raios-X. Dependendo de que elemento utilizamos para interagir com o corpo, ele ocupará um espaço próprio diferente, pois ele absorverá ou não, refletirá ou não energia. Pode-se dizer que o espaço próprio ocupado por uma partícula ou corpo se situa numa determinada faixa de freqüência ou nível de energia. O espaço próprio de um corpo se caracteriza pela densidade de energia do corpo. D=E/S onde D=densidade, E=energia, S=espaço. Quanto maior a densidade, menor o espaço ocupado, e vice-versa.

Espaço externo ou relativo: Seriam os espaços disponíveis em que o corpo ou partícula poderia ocupar, ou se deslocar sem impedimentos. O espaço externo é medido em termos do espaço e densidade próprios do corpo. Por exemplo, se colocarmos uma bola de ping-pong numa gaveta, o espaço externo da bola de ping-pong seria todo espaço interno da gaveta, limitada pelas suas paredes. Já uma bola de gude teria um espaço externo muito maior dentro da mesma gaveta. O espaço relativo deve ser medido em termos do espaço próprio de um sistema ou corpo padrão. O espaço relativo é uma medida de quantos sistemas ou corpos padrão (ou réguas) cabem no referido espaço disponível. Espaço próprio é uma medida do espaço ocupado pela energia de um corpo (densidade). Espaço relativo é uma medida do espaço disponível para que o corpo padrão se desloque, ou quantas replicas do corpo padrão encheriam o espaço. O espaço relativo é como a antítese do espaço próprio. É como o princípio filosófico chinês do Ying e Yang. Para que haja o claro, é necessário haver o escuro. Para que haja o espaço próprio, é necessário que haja o espaço relativo. Não pode haver espaço sem os dois!


Na imagem acima temos um exemplo de energia uniformemente distribuída no espaço de uma dimensão linear. Não existe espaço próprio ou espaço relativo.


Na figura acima vemos que quando há uma concentração de energia, teremos um corpo propriamente dito, que é uma região de energia mais concentrada, possui uma densidade de energia diferente do meio. No corpo teremos o espaço próprio, e no meio onde o corpo pode deslocar-se, o espaço relativo. O espaço próprio pode ser maior ou menor, conforme a densidade do corpo seja menor ou maior.

Suponhamos temos um sistema universo indivisível em subsistemas. Ele é inteiro. Possui energia, mas essa energia não está subdividida em sistemas menores. Como medir o espaço ocupado por esse universo? NÃO É POSSÍVEL! Não se pode realizar nenhuma medição sem um padrão, uma régua. Como por definição não existe nada fora do universo, e o universo é indivisível, a única coisa com que podemos medir o universo é ... com ele mesmo! Não podemos dizer qual o espaço ocupado por um universo indivisível! Logo, o conceito de espaço só nasce e se cria quando o universo se subdivide na explosão do Big-Bang! Não tem sentido perguntarmos onde se localiza o universo, pois por definição não há nada fora do universo que sirva de referência de localização! Porém quando o universo se subdivide em sistemas menores, aí sim temos uma referência com que podemos medir o universo! Surge possíveis réguas! Quantos átomos o universo tem? Quantas “réguas” de 1 Km cabem da Terra à Lua? Aí sim, podemos responder essas perguntas. O próprio espaço e tempo foram criados no momento da divisão do universo, ou Big-Bang. Como contar o tempo sem um relógio, se tudo o que existe antes é um universo indivisível? Logo não há sentido em se perguntar onde estava e o que fazia Deus antes de criar o universo. Alguns religiosos poderiam dizer que estava preparando o inferno para quem fizesse essa pergunta... Mas na verdade é que NÃO EXISTIA ESPAÇO NEM TEMPO ANTES DO BIG-BANG!