A Entropia
de Shannon, a Informação de
Wiener e os Psicons:
Dedução da Lei Neguentrópica do Vácuo
Primordial
G. S.Sarti
(IPPP/ABRAP) – Outubro/2008
Não fosse a neguentropia
da mente, os objetos não existiriam
1 - EXPANSÃO DA ENTROPIA DE SHANNON
Chamemos a entropia, que dá a medida da
organização (ou da "desordem") de um sistema qualquer em evolução, de S.
Shannon, o pai da TEORIA MATEMÁTICA DA INFORMAÇÃO SINTÁTICA, definiu S como:
S = - Σ κ P l n P
( 1 )
Acima, k é a constante de Boltzmann, que
faremos, aqui, igual a 1 e P é a probabilidade de um certo estado microscópico
de distribuição de partículas em níveis energéticos, dentro de um sistema
macroscópico considerado isolado do exterior. Em verdade,

é o número total de estados microscópicos energéticos dentro
do sistema macroscópico, no caso, isolado. Então, está sendo considerado
que os estados microscópicos todos possuem a mesma degeneração g i que o estado
macroscópico. A degeneração significa que para um mesmo estado energético
existem g configurações de partículas, de forma que, nos casos microscópicos
confrontando-se com o estado macroscópico do sistema, g1 = g2
= ......... gn ou, de outra forma, sendo Z o número de estados
internos possível de um sistema com degeneração energética g i

,
qualquer estado individual
terá a probabilidade
Nesse caso, a entropia como
definida aplica-se também a bósons, que são as partículas que se distribuem
segundo a estatística de Bose - Einstein em que não há limites para ocupação
dos níveis energéticos disponíveis no interior do sistema.
Fazemos esta ressalva porque
iremos, futuramente, usar a expressão da função de onda quântica de uma
partícula livre ou onda - plana (PSICON).
Retornando à fórmula (1), se
o estado interno do sistema isolado, uma cadeira, por exemplo, está em
equilíbrio estatístico ou, o que é o mesmo, com todas as partículas ocupando
seus níveis energéticos microscópicos internos sem que se vislumbrem
possibilidades de mudança nesta configuração, então, nesse caso, por
definição, qualquer transformação do sistema o conduzirá a um estado de
mesma probabilidade, isto é, as transições de um sistema isolado em
equilíbrio estatístico são reversíveis.
( 2 ),
sendo d considerado uma
variação tão pequena quanto se queira.
Em geral, se o Σ
somatório tende ao infinito ter-se-ia um cancelamento

Entretanto, o termo entre
parênteses não indicaria qualquer possibilidade de transição que expressasse
a variação dS.
Preferimos pois expandir a
expressão (2) de forma que:
( 3 ).
Deve ser salientado que nos
microestados particulares, as partículas estão EM MOVIMENTO, considerando-se
suas Energias E igual a K T ou sua energia média
sendo T a temperatura do
sistema macroscópico.
É bastante intuitivo que, se
as velocidades das partículas aumentarem, a temperatura T irá aumentar,
ainda que imperceptivelmente, aumentando, em conseqüência, o valor de E.
Pode-se
imaginar, ao invés de uma cadeira, nosso cérebro. As variações energéticas
ou de temperatura do nosso cérebro não são percebidas, mas entende-se estarmos
excitados ou calmos se as partículas do nosso cérebro movimentarem-se a
velocidades maiores ou menores. Molecularmente, um sólido como um cérebro,
seria referido em termos de vibrações moleculares em torno de 100 bilhões de
pontos de equilíbrio, das vibrações maiores ou menores dos neurônios.
Mas, microscopicamente, o que se tem são partículas componentes dos neurônios e
o cérebro transforma-se em macrossistema, como a cadeira, com Z estados
energéticos microscópicos possíveis, todos em movimento.
Deve-se entender que a
variável tempo deixa de existir porque as partículas só seriam perceptíveis
em um momento que sempre já passou, seja qual for esse momento.
Bem, voltando à expressão da
reversibilidade (3), tudo faz crer que se (3) = 0 então d P = 0 para
transformações reversíveis. De outra maneira, P do estado 1 = P do
estado 2.
Porém, admite-se, ao
contrário, que se a transformação do sistema for irreversível,
P (estado 1) ≠ P (estado 2)
tal que
d S = - Σ d P (1 + l n
P) ≠ 0
A 2ª lei da termodinâmica
exige que para sistemas isolados, a entropia varie sempre para estados mais
prováveis, de tal forma que
d S = - Σ d P (1 + l n
P) > 0
( 4 )
Tem-se então como lei geral
que qualquer evolução de um sistema isolado caminha para uma entropia
crescente, quando ele não está em equilíbrio estatístico, isto é, d P ≠ 0 e
pela 2ª Lei,
Porém, embora
isto ocorra, o termo entre parênteses da expressão (4) pode ser igual a zero,
retornando-se assim ao que seria d S = 0, embora d P > 0.
Portanto, para um processo
irreversível, quando l n P = - 1, a entropia não fica alterada:
Este termo entre parênteses
acompanha a expansão feita na entropia de Shannon, ficando implícito, tal
que pode-se formular outro princípio:
"TODO PROCESSO ENTRÓPICO
ADMITE OUTRO PROCESSO NEGUENTRÓPICO QUE REVERTE A 2ª LEI DA TERMODINÂMICA"
Ln P = - 1
ou alternativamente
Repetindo, um sistema
isolado sob transformação irreversível estará sofrendo invariavelmente uma
transformação reversível que anula a irreversibilidade.
Deve-se considerar que este
fato matemático não é estatístico, mas estrutural, embora a probabilidade P
apareça. Pela transformação algébrica (6), este P é uma constante
independente, mesmo que isso não faça sentido aparente.
2 - CONTRAÇÃO
DA EQUAÇÃO QUÂNTICA DE CONTINUIDADE (RELATIVÍSTICA OU NÃO), APLICADA À
FUNÇÃO DE ONDA PLANA (PSICON)
A partir da eliminação de
potenciais reais na equação quântica não relativística de Schroedinger
dependente do tempo, aplicada à ONDA PLANA (PSICON - ONDA)
ψ = exp i (K x - ω t),
sendo
K = |
2π ∕ λ |
λ = |
comprimento de onda da onda plana |
ω = |
freqüência angular da onda plana |
x = |
espaço |
t = |
tempo |
ψ = |
amplitude da onda plana |
i = |
 |
chega-se à equação seguinte:
(
7 )
Aqui,
A equação (7) pode ser
interpretada como usualmente, em:
(
8 ), sendo P =
densidade de probabilidade de encontrar-se uma partícula descrita por uma
função de onda ψ e
J = corrente de probabilidade, por analogia a quantidades não abstratas,
extensas, como água, carga elétrica, massa etc...
A título de curiosidade, a densidade linear de
probabilidade pode ser escrita como
.
Curiosamente, como a incerteza linear da partícula no
caso de ψ é infinita porque Δpx = 0,
incerteza do momento linear p na direção x e Δ px Δx
= ħ, então Δx
= ∞ e


Bem, comparando (7) e (8) tem-se:

Aplicando a onda plana (PSICON - ONDA)
ψ = exp i (K x - ω t), resulta:
( 9 )
Mas, para uma
dimensão, ħ K
= px da onda. Admitindo que é também px da
partícula associada então, de (9):
=
velocidade de fase da onda.
Como sabemos de outros papers deste site, tal velocidade
de fase é maior que a da luz. Veremos, todavia, que, para nossa
proposição, esse fato é irrelevante. Com os resultados obtidos em (8)
e (9) vem:

Como

e cancelando-se as primeiras diferenciais parciais vem:
( 10 )
3 - COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS DE 1 e 2
Sem dúvida, (6) e (10) têm o
mesmo valor -1.
Então, o logaritmo da
probabilidade associada à reversão de um processo entrópico (neguentropia),
na entropia de Shannon tem o mesmo valor que o da densidade de probabilidade
linear que satisfaz a equação de continuidade quântica para ondas planas
psicônicas, "movendo-se" a velocidades ultralumínicas.
Numericamente, (ψ* ψ)
= ln P = -1
( 11 )
4 -
IMPLICAÇÕES DA IGUALDADE (11) PARA O CONCEITO DE INFORMAÇÃO DE WIENER
Wiener,
criador da Cibernética e da computação eletrônica, definiu a
quantidade de informação
I
que pode ser obtida de um sistema qualquer como
I
= - log2P
onde P é a probabilidade de
uma medida qualquer definida no intervalo (a, b) dentro do espaço
probabilístico unitário (0, 1), isto é:

Em (1), a igualdade numérica (6) que promove
reversibilidade em sistemas irreversíveis, que é:
ln P = 1,
pode ser escrita
- ln P = 1
A simples mudança de base de logaritmo traça a
correspondência
ln P ↔ log2 P, de tal sorte que
poderemos escrever:
- log2 P = 1, isto é,
I
= 1. Nesse caso, P = 0,5
( 12 )
Em geral, o processo neguentrópico revela um ganho de
informação ou de desequilíbrio do sistema, capaz de ser transformado em
movimento.
Tem-se nesse caso, que:
I
= 1 = 1 - 0 = 1 bit ____________ para a reversibilidade neguentrópica
Tem-se, sobre informação zero, isto é,
P = (0,1) ⁄
(0,1) = 1, informação 0, um ganho de 1 bit equivalente a P = ½
= 0,5, que é a menor quantidade possível de informação, como por exemplo,
passar-se de
um estado 0 a outro do tipo SIM - NÃO, como um potencial de ação
do sistema nervoso ou uma magnetização ou não em anel eletrônico de um
computador digital. Serve também para escolher-se EXISTE - NÃO
EXISTE e sucessivamente.
É uma informação sintática.
4 - CONSIDERAÇÕES
Para um estado sem qualquer sintática,
I
= 0, absolutamente semântico como o vácuo psicônico, surge uma informação
mínima constante e sintática que acompanha a neguentropia, através de uma
onda plana (PSICON - ONDA) que assume um valor esdrúxulo.
Essa reversibilidade neguentrópica pode ser chamada
"REALIZAÇÃO DA INFORMAÇÃO", em processo totalmente abstrato, sem qualquer
componente físico.
Quero salientar que ψ = eiθ, onde θ = Kx - ωt
é angular, refere-se a uma onda periódica com origem na transformação de
Galileu x' = x - v t
sob ação periódica (periodização), conforme nosso estudo neste site,
intitulado
"CORRESPONDÊNCIAS QUÂNTICAS DAS EQUAÇÕES DE TRANSFORMAÇÃO
DE LORENTZ - EINSTEIN PARA PARTÍCULAS LIVRES E PSICONS", de setembro /2008.
No citado estudo, concluímos das relações matemáticas
e
que,
como visto,
ocorrem na 4ª dimensão espacial real,ou outras dimensões espaciais,
dependendo do valor de v,
a tempos imaginários, tal que, pela Teoria da Relatividade não corrigida
multidimensionalmente,

Finalmente, estando envolvida a função de onda eiθ
na produção da 1ª informação sintática adimensional, eu aceito, como ponto
chave, partindo dos pressupostos aqui desenvolvidos (Shannon, Wiener e
PSICONS), que o PSICON, onda ou partícula, é responsável pela realização da
informação sintática, material, embora tais partículas fujam das concepções
estabelecidas sobre o limite de velocidades de Einstein e sejam,
quanticamente associáveis ao vácuo semântico primordial do nosso pensamento,
ocupando todo o espaço - tempo. Em síntese, juntamente com a
emoção, seja ela expressa como vontade, fé ou Poder Transformativo da Mente,
do Ronaldo Dantas Lins Filgueira, os PSICONS, imaginários semânticos,
produziriam informação sintática real adimensional.
CONCLUSÃO
Pode-se dizer que a
probabilidade de se encontrar um PSICON no espaço é de 1 bit, isto é,


que é a densidade linear de
probabilidade. Naturalmente,
só normalizável com uma
função de Dirac que atinge o ∞ no ponto da partícula.
O PSICON ψ, movendo-se
superluminalmente, adequa-se probabilisticamente a um ganho de informação
de 0 a 1 bit, pois:
I
= 1 bit = ψ* ψ e
I
- 0 = 1 - 0 = 1 bit, identicamente à definição "pontual".
Estando associado à
neguentropia em processos irreversíveis, ψ sugere implicitamente a abstração
da própria informação semântica mas que poderá ser devidamente mensurada em
termos adimensionais como acompanhando e compensando qualquer processo
entrópico e qualquer variação energética de qualquer sistema, seja ele um
astro, um gen, um cérebro, uma cadeira etc...
ESTE OBJETO EXISTE OU NÃO
EXISTE?
INCLUSIVE EU, VOCÊ, O OUTRO
etc..., com 50% de chance para uma resposta mental que dependeria da vontade
agregada ao pensamento. (Poder transformativo da mente).
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