Conheça as teorias que permitiriam viagens no tempo. Já houve algum experimento de sucesso na área?

Texto escrito em 12 de setembro de 2011.

Olá, como vão? Como tem sido o mês de setembro? Impressionante como todo ano o "Fantástico" tem imagens inéditas do atentado ao World Trade Center, não é? Mas enfim… Vamos ao que interessa!

Na primeira parte de "Tempo perdido?" conversamos sobre os conceitos de viagem no tempo e suas origens. Também falamos rapidamente sobre alguns paradoxos e algumas teorias físicas sobre viagem temporal. Hoje as veremos as teorias em maiores detalhes.

Lembrando: estamos dividindo o assunto em três partes:

  • Parte 1: Conceitos:
    Onde e quando surgiu a ideia de viajar no tempo? Conheça o conceito de viagem no tempo e os primeiros escritores a explorá-lo;

  • Parte 2: Física:
    O que realmente podemos dizer sobre viagem temporal? Veja como poderia ser possível viajar para o passado ou futuro;

  • Parte 3: Filosofia:
    Quais são os paradoxos da viagem no tempo? É possível alterar o passado – e até colocar a própria existência em risco?

Resumidamente, a Física permitiria a viagem no tempo por três formas:

  • Por viagem mais rápida que a luz (faster-than-light, FTL);
  • Através de buracos de minhoca e propulsão Alcubierre (dobras espaciais);
  • Por cordas cósmicas e buracos negros.

FTL  A primeira da lista soa estranho logo de cara. Todos temos como conceito que nada pode viajar mais rápido que a luz. A luz é o limite de velocidade cósmico e Einstein é o policial rodoviário com o radar. (A velocidade da luz no vácuo, representada por c, é de 299.792.458 metros por segundo.) Suponhamos que alguém consiga mover informação ou matéria de um ponto a outro mais velozmente que a luz. De acordo com a Relatividade Especial, haveria algum referencial inercial* no qual o sinal ou corpo estaria se movendo para o passado.

Isso é consequência da relatividade da simultaneidade na relatividade especial, que diz que, em alguns casos, referencias inerciais diferentes irão descordar ou não sobre dois acontecimentos em locais diferentes ocorrerem "ao mesmo tempo". Eles também podem discordar sobre a ordem dos acontecimentos. Traduzindo: dois eventos que são simultâneos em um referencial não são simultâneos em nenhum outro referencial inercial que esteja em movimento em relação ao primeiro.

Vamos supor que um dos dois eventos representa o envio do sinal de um lugar e o segundo, sua recepção em outro lugar. Contanto que a velocidade do sinal seja, no máximo, a da luz, a matemática da simultaneidade garante que todos os referenciais inerciais concordam que o envio ocorreu antes do recebimento.

No caso de um sinal mais rápido que a luz, sempre haveria referenciais nos quais o sinal é recebido antes de ser enviado – ele se moveu para o passado. E uma vez que um dos dois postulados fundamentais da Relatividade Especial diz que as leis físicas deveriam funcionar da mesma forma em todos os referenciais inerciais, é possível que sinais movam-se para trás no tempo em qualquer referencial e deve ser possível em todos os referencias.

Isso significa que se um observador A envia um sinal mais rápido que a luz (FTL) a um observador B, o sinal será FTL no referencial de A, mas irá ao passado no referencial de B. Ao receber a mensagem, B responde com outro sinal FTL. O sinal será FTL no referencial de B, mas irá ao passado no referencial de A. O resultado disso é que A recebe a resposta antes de enviar o primeiro sinal – uma clara violação da causalidade.

Foi o que Clark Kent fez em "Superman: O Filme" (1978). O personagem de Christopher Reeve viajou tão rápido ao redor da Terra que acabou chegando antes de sair! Algo como abrir o cadeado com a chave esquecida dentro do armário que você ainda vai pegar.

Cena de "Superman: The Movie" (Warner, 1978)

Segundo a Relatividade Especial, seria necessário uma quantidade infinita de energia para acelerar um objeto mais lento que a luz até a velocidade da luz. Embora a Relatividade não proíba a possibilidade teórica de táquions (partículas subatômicas FTL), aos olhos da teoria de campo quântico, parece impossível usá-los para transmitir informação mais rapidamente que a luz e não há evidência de sua existência.

A Teoria Geral da Relatividade estende a Teoria Especial para cobrir a gravidade, ilustrando-a em termos de curvatura no espaço-tempo causadas por massa-energia e o fluxo do momento. A teoria descreve o universo sob um sistema de equações de campo e existem soluções para estas equações que permitem as chamadas curvas temporais fechadas (closed timelike curves, CTCs), e, consequentemente, viagem ao passado.

A primeira proposta de CTCs foi feita em 1949 pelo filósofo, matemático e lógico austríaco Kurt Gödel (1906–1978) e ficou conhecida como Universo de Gödel. O problema é que esta e outras propostas necessitam que o universo tenha características físicas que ele não parece ter. Ainda não se sabe se a Relatividade Geral proíbe CTCs em todas as condições.

Túnel do tempo  Outra maneira de viajar no tempo seria através de buracos de minhoca. Um buraco de minhoca é uma distorção no espaço-tempo permitida pela Relatividade. Seria possível passar por alguns tipos de buraco de minhoca, chamados de pontes Einstein-Rosen.

(Foto: Chad Baker)

Como funcionaria uma máquina do tempo que funcionasse por uma ponte Einstein-Rosen? Uma extremidade do buraco de minhoca é acelerada a uma fração significante da velocidade da luz e trazido ao ponto de origem. Outra maneira seria levar uma extremidade a um lugar onde o campo gravitacional seja mais forte do que na outra e trazê-la para perto da outra.

Nos dois métodos, para um observador externo, a dilatação temporal faz com que a extremidade que foi movida ter envelhecido menos que a que ficou estacionária. Porém, o tempo se conecta de forma diferente através da ponte e fora dela, de forma que relógios sincronizados nas duas extremidades sempre permaneceram sincronizados aos olhos de um observador que atravessa a ponte, não importando como elas se movam.

Isso significa que um observador entrando na extremidade acelerada sairia na estacionaria quando esta última tivesse a mesma idade da outra no momento de sua entrada. Deu para entender? Por exemplo, se antes de entrar na ponte, o viajante percebesse que o relógio da extremidade acelerada marcasse 8h enquanto o da estacionária marcasse 18h, ele sairia da estacionária quando seu relógio marcasse 8h – uma viagem para o passado.

Uma limitação desta máquina do tempo é que só é possível voltar até o momento de aceleração ou criação da máquina. Na essência, ela seria mais um caminho pelo tempo que um dispositivo que se move pelo tempo. E ela não permitiria que sua tecnologia viajasse para o passado. Isso oferece uma explicação para a observação de Stephen Hawking sobre a ausência visitantes do futuro e a impossibilidade de viagem temporal, mencionada na parte anterior: uma máquina do tempo poderá ser construída um dia, mas não permitirá a viagem para antes de sua construção.

Esquema de buraco de minhoca (Via Diniz.Webnode.com.br)

De acordo com teorias atuais sobre a natureza dos buracos de minhoca, a construção de um buraco atravessável necessitaria de uma substância com energia negativa usualmente chamada de "matéria exótica" – que viola algumas condições de energia fundamentais para os teoremas clássicos sobre singularidades do espaço-tempo.

Numa linguagem mais técnica, o espaço-tempo do buraco de minhoca requer uma distribuição de energia que viola várias condições de energia, como as condições nulas junto às condições fracas, fortes e dominantes. Porém, é sabido que efeitos quânticos podem levar a pequenas variações mensuráveis da condição de energia nula e muitos físicos acreditam que a energia negativa necessária pode ser possível pelo efeito Casimir* na Física Quântica.

Cálculos iniciais sugeriram que a quantidade de energia negativa necessária seria muito grande, mas cálculos posteriores mostraram que ela pode ser arbitrariamente menor.

(Via Universidade Indiana)

Em 1993, o professor de Matemática Matt Visser argumentou que as duas extremidades de um buraco de minhoca com tal diferença induzida nos relógios não poderiam ser unidos sem causar efeitos de campo quânticos e gravitacionais que fariam com que o buraco se fechasse ou com que as extremidades se repelissem. Por isso, as duas bocas do buraco não poderiam ser trazidas próximas o suficiente para que houvesse violação de causalidade.

Contudo, em um trabalho de 1997, Visser teorizou que uma configuração complexa de anel Roman – configuração de buracos de minhoca na qual cada buraco individual possui uma diferença de tempo entre suas extremidades que não pode permitir CTCs – com buracos de minhoca dispostos em um polígono simétrico ainda poderia funcionar como máquina do tempo, embora ele tenha concluído que é mais possível uma falha na teoria da gravidade quântica clássica que provar que violação de causalidade seja possível.

(Via Plus.Maths.org)

Giro  Outras propostas envolvem um denso cilindro girando conhecido como cilindro Tripler, uma solução da Relatividade Geral descoberta pelo matemático Willem Jacob van Stockum (1910–1944) em 1936 e pelo matemático e físico húngaro Kornel Lanczos (1893–1974) em 1924. Só em 1974, o cosmólogo e físico matemático estadunidense Frank Tripler (1947–) percebeu que a solução possibilitava CTCs.

Se um cilindro infinitamente longo gira rápido o bastante ao redor de seu eixo maior, uma espaçonave voando em espiral ao redor do cilindro poderia viajar para o passado ou para o futuro, dependendo da direção da espiral. Porém, a densidade e a velocidade necessárias são tão grandes que a matéria comum não é forte o suficiente para construí-la. Um dispositivo similar pode ser construído a partir de uma corda cósmica, mas não se sabe da existência de nenhuma e não parece ser possível criar uma nova.

O físico e escritor de scifi estadunidense Robert Forward (1932–2002) percebeu que uma aplicação ingênua da relatividade geral à mecânica quântica sugere outra forma de construir uma máquina do tempo. Um núcleo atômico pesado num campo magnético forte se enlongaria num cilindro cuja densidade e giro são suficientes. Raios gama projetados em sua direção podem permitir que informação (não matéria) sejam enviadas para o passado. Mas Forward, indicou que até que haja uma teoria combinando mecânica quântica e relatividade, não teremos ideia se estas especulações fazem sentido.

Stephen Hawking (Foto via LivresPensadores.org)Hawking fez uma objeção mais fundamental aos esquemas de viagem no tempo baseados em cilindros rotativos ou cordas cósmicas, provando um teorema que mostra que, segundo a relatividade, é impossível construir uma máquina do tempo de um tipo especial ("com o horizonte de Cauchy* gerado compactamente") numa região onde a condição de energia fraca é satisfeita, significando que a região não contém matéria exótica. Soluções como a de Tripler incluem cilindros de comprimento infinito, que são mais fáceis de analizar matematicamente e, embora Tripler tenha sugerido que um cilindro finito possa produzir CTCs se a rotação for rápida o bastante, ele não provou isso.

Hawking aponta que, por conta do teorema, "isso não pode ser feito com densidade de energia positiva em todo lugar! Posso provar que para construir uma máquina do tempo finita, você precisa de energia negativa". O resultado é do estudo de 1992 de Hawking sobre a conjectura de proteção da cronologia, no qual ele examina "o caso no qual as violações de causalidade aparecem numa região finita de espaço-tempo sem singularidades de curvatura" e prova que haverá "um horizonte de Cauchy que é gerado compactamente e que em geral contém uma ou mais geodésicas nulas fechadas que serão incompletas. Pode-se definir quantidades geométricas que medem a transformação de Lorentz* e aumento de área ao ir ao viajar ao redor destas geodésicas nulas fechadas. Se a violação de causalidade se desenvolveu de uma superfície inicial não-compacta, a condição de energia fraca média deve ser violada no horizonte de Cauchy."

Mas o teorema não descarta a possibilidade de viagem temporal por meio de horizontes de Cauchy gerados não-compactamente e em regiões que contenham matéria exótica. Pelo teorema ser baseado na relatividade geral, também é concebível uma teoria futura de gravidade quântica que substituísse a relatividade geral que permitiria viagem no tempo mesmo sem matéria exótica – embora também seja possível que tal teoria colocasse ainda mais restrições na viagem ou descartasse-a completamente conforme postulado pela conjectura de proteção da cronologia de Hawking.

Experimentos  Certos experimentos realizados dão a impressão de reverter a causalidade, mas a comunidade científica os interpreta de outra forma. Por exemplo, na experiência da borracha quântica de escolha retardada realizado pelo físico estadunidense Marlan Scully (1939–) fótons entrelaçados são divididos em "fótons de sinal" e "fótons de atraso" com os fótons de sinal emergindo de um dos dois lugares e suas posições medidas posteriormente. Dependendo da como o fóton de atraso é medido, o experimento pode indicar de qual dois dois lugares o fóton emergiu ou "apagar" a informação.

Mesmo com os fótons de sinal podendo ser medidos antes da escolha ser feita sobre os fótons de atraso, a escolha parece determinar retroativamente se um padrão de interferência é observado ou não quando se relaciona medidas de fótons de atraso com os fótons de sinal correspondentes. Porém, uma vez que a interferência só pode ser observada após os fótons de atraso serem medidos e serem relacionados aos fótons de sinal, não há como os experimentos dizerem qual escolha será feita a seguir apenas observando os fótons de sinal. E, nas interpretações da maioria dos mecânicos quânticos, os resultados podem ser explicados de uma forma que não viola a causalidade.

O experimento de Lijun Wang também pode mostrar violação de causalidade. No experimento, foi possível enviar pacotes de ondas através de uma lâmpada de gás césio de uma forma que as ondas saíram da lâmpada 62 nanosegundos antes de sua entrada. Mas um pacote de ondas não é um objeto único bem definido e sim ima soma de múltiplas ondas de diferentes frequências e o pacote parece se mover mais rápido que a luz ou mesmo em direção ao passado mesmo se nenhumas das ondas puras na soma o façam. Este efeito não pode ser usado para enviar matéria, energia ou informação FTL, então entende-se que ele também não viola a causalidade.

Günter Nimtz e Alfons Stahlhofen, físicos da Universidade de Koblentz, alegam ter violado a Teoria da Relatividade ao transmitir fótons FTL. Eles dizem ter conduzido um experimento no qual fótons de microondas – pacotes energéticos de luz – viajaram "instantaneamente" entre um par de prismas que estavam a mais de 91 cm um do outro, através de um fenômeno chamado de tunelamento quântico. O fenômeno consiste no evento de uma partícula atravessar uma região em que a energia potencial é maior do que a sua energia total. Na mecânica clássica, esta barreira é intransponível pois a energia cinética da partícula seria negativa na região. "Por enquanto, esta é a única violação da relatividade especial que eu conheço", disse Nimtz à revista New Scientist.

No entanto, outros físicos dizem que o fenômeno não permite que informação seja transmitida FTL. Aephraim Steinberg, especialista em óptica quântica na Universidade de Toronto, Canadá, usa a analogia de um trem viajando de Chicago a Nova York, mas deixando vagões em cada estação pelo caminho, de forma que o centro do trem se move para frente a cada parada. Assim, o centro do trem excede a velocidade de qualquer vagão individual.

Outros físicos tentaram realizar experimentos que mostrassem violação de causalidade mas não obtiveram êxito. O experimento de Torção de Espaço-tempo por Luz (Space-time Twisting by Light, STL), conduzido pelo estadunidense Ronald Mallett tenta observar uma violação de causalidade quando um nêutron é passado por um círculo feito de um laser cujo caminho foi torcido ao passá-lo por um cristal fotônico, uma nanoestrutura óptica projetada para afetar o movimento de fótons da mesma forma que semicondutores afetam o caminho de elétrons.

Ronald Mallet em entrevista à CNN

Mallett possui alguns argumentos físicos que sugerem que CTCs poderiam se tornar possíveis através do centro de um laser que foi torcido em uma volta, mas outros físicos possuem objeções. Mas existe algo a mais no projeto de Mallett. Aos 10 anos de idade, seu pai faleceu aos 33 de ataque cardíaco. Inspirado por uma versão em quadrinhos de "A Máquina do Tempo", de H. G. Wells, Mallett decidiu viajar para o passado e salvar seu pai. A ideia tornou-se a obsessão de sua vida.

Shengwang Du, professor assistente do departamento de física da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong, alega ter observado precursores de fótons individuais, dizendo que eles não viajam mais rápido que a luz no vácuo. Ele gerou dois fótons individuais, passando um por átomos de rubídio que haviam sido resfriados com um laser, desacelerando a luz, e outro pelo vácuo. Segundo Du, isso implica a impossibilidade de da luz viajar mais rápido que c, e, assim, violar a causalidade. Algumas pessoas da mídia interpretaram isso com uma indicação de que viajem temporal é impossível.

Também há experimentos realizados para atrair humanos do futuro que tem acesso a viagem temporal a voltar e demonstrá-la a pessoas do presente. Eventos como o Perth’s Demonstration Day, de 2005, e a Convenção de Viajantes no Tempo do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) estão com sua "divulgação" sempre constante de um local temporal para os viajantes se encontrarem. Em 1982, um grupo de Baltimore identificado como "crononautas" (Krononauts) realizaram um evento parecido para dar as boas vindas a visitantes do futuro.

Estes eventos ficam apenas como possibilidades de gerar um resultado positivo demonstrando a existência da viajem temporal. Até agora, não se sabe de nenhum viajante que tenha ido a um destes eventos. É possível que pessoas do futuro tenham viajado para o passado, mas foram à uma destas convenções num universo paralelo. Além disso, deve-se considerar que todos os meios de viajem no tempo considerados pela física atual não permitem viajar para antes da criação do meio – não se pode viajar para antes da criação da máquina do tempo.

Ao futuro e além  Como já comentamos, há várias maneiras de uma pessoa viajar para o futuro: poderia-se fazer com que, num pequeno intervalo do tempo subjetivo da pessoa, um grande intervalo tenha passado no tempo subjetivo das outras. Por exemplo, o viajante faz uma viajem espacial velocidade relativísticas por alguns anos nos calendários da nave e retorna milênios depois no tempo terrestre.

Devemos nos lembrar de que, segundo a relatividade, não há resposta objetiva sobre quanto tempo "realmente" se passou. A resposta vai depender do referencial inercial: na Terra, a viagem durou milênios, na nave, poucos anos.

Esta forma de "viajem para o futuro" é teoricamente possível – e já foi demonstrada em escalas de tempo muito pequenas – nos seguintes métodos (e exemplos):

  • Usando dilatação do tempo baseada em velocidade sob a Teoria da Relatividade Especial:
    • Viajando próximo à velocidade da luz até um ponto do espaço, reduzindo a velocidade, fazendo a volta e viajando de volta a uma velocidade próxima a c (como no paradoxo dos gêmeos, que vimos na primeira parte).
  • Usando dilatação do tempo gravitacional sob a Teoria da Relatividade Geral:
    • Residindo dentro de um objeto oco e de grande massa;
    • Residindo bem próximo ao horizonte de eventos de um buraco negro ou perto o bastante de um corpo cuja massa ou densidade causa a dilatação do tempo gravitacional mais forte que o fator de dilatação do tempo na Terra.

Também seria possível ver o futuro distante usando métodos que não envolvem a relatividade, como hibernação e animação suspensa, mas tais métodos não são, fisicamente falando, viagens no tempo em si.

Mas o que é dilatação do tempo, afinal de contas? A dilatação do tempo é permitida pelas Teorias Especial e Geral da Relatividade. As teorias afirmam que, em relação a um observador, o tempo passa mais devagar para corpos movendo-se mais rapidamente do que ele ou imersos em poços gravitacionais.

Por exemplo, um relógio movendo-se em relação ao observador será visto girando lentamente no referencial de repouso – referencial inercial no qual a partícula em questão está em repouso – do observador. Ao aproximar-se da velocidade da luz, o relógio irá quase parar. Como ele não pode atingir a velocidade da luz, ele nunca irá parar completamente.

Para dois relógios se movendo inercialmente (sem acelerar) entre si, o efeito é recíproco e cada relógio tendo o outro como mais lento. Porém, a simetria é quebrada se um relógio acelerar, como no paradoxo dos gêmeos. No paradoxo, um gêmeo fica na Terra enquanto o outro viaja pelo espaço, dá meia-volta (o que envolve aceleração) e retorna. Neste caso, os dois concordariam que o astronauta envelheceu menos.

O player não funciona?

A Relatividade Geral afirma que os efeitos de dilatação também ocorrem se o relógio estiver mais fundo do que o outro num posso gravitacional, sendo que o relógio mais fundo faz um tique-taque mais lento. Este efeito deve ser considerado na calibração de relógios atômicos de satélites de sistemas de posicionamento global, como o GPS, e pode levar a diferenças significantes nos ritmos de envelhecimento para observadores a distâncias diferentes de um buraco negro.

Foi calculado que, sob a relatividade geral, uma pessoa poderia viajar adiante no tempo numa taxa de quatro vezes a de observadores distantes se residir numa couraça esférica de 5 metros de diâmetro e a massa de Júpiter. Para ela, cada segundo seu equivaleria a quatro segundos de observadores externos. É claro que colocar a massa do maior planeta do Sistema Solar em tal estrutura não está nos planos de nossa tecnologia de futuro próximo.

Albert Einstein

Há muitas evidências experimentais a favor da validade das equações para as dilatações do tempo baseada em velocidade na relatividade especial e gravitacional na geral. Porém, com a tecnologia atual, só é possível fazer alguém envelhecer menos do que os outros por uma fração muito pequena de segundo. O atual recorde é de 20 milissegundos e pertence ao cosmonauta Sergei Avdeyev.

Avdeyev quebrou o recorde de tempo cumulativo passado no espaço: suas três missões espaciais na estação orbital Mir acumularam 2 anos, 17 dias, 14 horas, 13 minutos e 5 segundos, além de 11.968 órbitas ao redor da Terra e cerca de 515 milhões de quilômetros de viajem. Em agosto de 2005, este recorde foi quebrado pelo cosmonauta Sergei Krikalev. Enquanto estava em órbita, Avdeyev viajou a aproximados 27.360 km/h e envelheceu 20 milissegundos (0,02 s) a menos que as pessoas na Terra.

Um engano comum é o de que os astronautas da Apollo detêm o recorde. Eles foram mais rápidos que Avdeyev, mas só ficaram no espaço por alguns dias.

Percepção  A percepção do tempo pode ser aparentemente acelerada para organismos vivos através da hibernação, na qual a temperatura do corpo e taxas metabólicas são reduzidas. Uma versão mais radical disto é a animação suspensa, onde as taxas de processos químicos do organismo seriam severamente reduzidas.

"Hibernação pode ser solução para viagens espaciais", 18/02/2011

A dilatação do tempo e a animação suspensa só permitem "viagens" para o futuro, portanto, não violam a causalidade e é discutível se elas devem realmente ser chamadas de viagens temporais. A dilatação pode se encaixar melhor no nosso entendimento de viagem temporal, já que menos tempo se passa para o viajante do que para os outros, podendo se dizer que ele chegou ao futuro antes deles – o que não acontece na animação suspensa.

Cena de "2001 - Uma Odisséia no Espaço", de Stanley Kubrick (1968) (Foto: arquivo BdA)

Paradoxos  O princípio de autoconsistência de Novikov, abordado na primeira parte, e os cálculos do físico teórico do estadunidense Kip Thorne indicam que simples massas passando por buracos de minhoca de viajem no tempo nunca poderiam gerar paradoxos – não há condições iniciais que levam a paradoxos uma vez que a viajem temporal foi introduzida. Se os resultados forem generalizados, sugerirão curiosamente que nenhum do supostos paradoxos formulados na estórias de viajem no tempo podem ser realmente formulados em um nível físico preciso: qualquer situação que você possa criar em uma estória dessas acaba permitindo muitas soluções consistentes. No entanto, as circunstâncias podem acabar sendo quase inacreditavelmente estranhas.

Universos paralelos podem ser uma solução para os paradoxos. A interpretação de muitos mundos (many-worlds interpretation, MWI) da mecânica quântica, do físico estadunidense Hugh Everett III (1930–1982), sugere que todos os eventos quânticos possíveis podem ocorrer em histórias mutuamente exclusivas. Tais histórias alternativas, ou paralelas, gerariam ramificações simbolizando todos os possíveis resultados de qualquer interação. Se todas as possibilidades existem, qualquer paradoxo poderia ser explicado por eventos paradoxais em um universo diferente.

Este conceito é mais comumente usado na ficção, mas alguns físicos como o israelense naturalizado britânico David Deutsch, da Universidade de Oxford, sugerem que se a viajem no tempo é possível e a MWI está correta, um viajante temporal deveria acabar indo parar em uma história diferente da que estava antes de viajar.

Então, podemos pensar que, em algum outro universo, Napoleão venceu a batalha de Waterloo, Michael Jackson está vivo, o Congresso Nacional quase não possui corruptos e eu estou namorando.

Na contramão, Hawking argumenta que mesmo que a MWI esteja correta, deveriam esperar que cada viajante experimentasse uma única história autoconsistente, de forma que viajantes ficam em seus próprios mundos ao invés de ir para outra. E o físico Allen Everett argumenta que a ideia de Deutsch "envolve modificar princípios fundamentais da mecânica quântica; certamente vai além de simplesmente adotar a MWI". Everett também argumenta que, mesmo que Deutsch esteja certo, isso significaria que qualquer objeto macroscópico composto de múltiplas partículas seria partido ao viajar para o passado num buraco de minhoca, com partículas diferentes emergindo em mundos diferentes.

Daniel Greenberger e Karl Svozil propuseram que a teoria quântica dá um modelo de viagem no tempo sem paradoxos. Na teoria quântica, a observação faz com que certos estados "colapsem" em um estado mensurável. Por isso, o passado observado do presente é determinístico (só possui um estado possível), mas o presente observado do passado possui muitos estados possíveis até que nossas ações façam com que ele colapse em um estado. Assim, nossas ações parecem ser inevitáveis.

Entrelaçamento quântico  Fenômenos quântico-mecânicos como o teletransporte quântico, o paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) ou o entrelaçamento quântico parecem criar mecanismos que permitem comunicação FTL ou viajem temporal. De fato, algumas interpretações da mecânica quântica, como a interpretação de Bohm, presumem que alguma informação está sendo trocada entre entre partículas instantaneamente para manter correlações entre partículas. Este efeito foi descrito como "assustadora ação à distância" por Einstein.

Mesmo assim, o fato de que a causalidade é preservada na mecânica quântica é um resultado rigoroso nas teorias de campo quântico modernas, e, portanto, as teorias não permitem viajem no tempo ou comunicação FTL. Em qualquer caso específico em que FTL tenha sido alegado, analises mais detalhadas provaram que, para receber um sinal, alguma forma de comunicação clássica deve ser usada. O teorema de não-comunicação, no qual é impossível transferência instantânea de informação entre observadores, também dá uma prova geral de que entrelaçamento quântico não pode ser usado para transmitir informação mais rapidamente que sinais clássicos.

O fato de que estes fenômenos quânticos aparentemente não permitem viagem no tempo FLT é comumente negligenciado na cobertura da imprensa popular de experimentos de teletransporte quântico. Como as regras da mecânica quântica trabalham para preservara causalidade é uma area de pesquisa ativa.

Hoje, vamos ficando por aqui. Além da conversa ter ficado muito complicada, ficou bem extensa. Você já enviou sua resposta à enquete sobre viagens no tempo? O que você faria se tivesse uma máquina do tempo? Envie sua resposta pela página Contato!

Nesta segunda-feira, 19 de setembro, a Escola Municipal de Ciências Aeronáuticas, de Taubaté (SP), abre inscrições para seu processo seletivo. Confira os detalhes aqui.

Agradeço seu acesso ao BdA! Continue ligado para mais novidades! No próximo sábado, dia 24, a última parte de "Tempo perdido?" estará disponível. Céus limpos! Grande abraço! Watch the skies!

"Se a Teoria da Relatividade se mostrar correta, os alemães me chamarão de alemão, os suíços dirão que sou suíço e a França me rotulará de grande cientista; se estiver errada, os franceses dirão que sou suíço, os suíços me chamarão de alemão e os alemães me acusarão de judeu."

– Albert Einstein (1879–1955), físico teórico alemão

Eduardo Oliveira

editor

* Referenciais inerciais são identificados pela propriedade de que compartilham as mesmas e mais simples Leis da Física. Na prática, por exemplo, ciclistas movendo-se uniformemente não podem determinar não podem determinar sua velocidade absoluta por nenhum experimento. (Do contrário, as diferenças possibilitariam determinar um sistema de referência absoluto).

* O efeito Casimir ocorre pois o espaço vazio possui pares de partículas virtuais – antipartículas virtuais que continuamente se formam e tornam ao vácuo um instante depois. O espaço entre dois corpos restringe o alcance dos comprimentos de onda possíveis para as partículas virtuais e poucas delas restam presentes dentro desse espaço. Como resultado, há menos partículas entre as placas que do outro lado delas, criando uma diferença de pressão erroneamente chamada de "energia negativa".

* No horizonte de Cauchy, um lado do horizonte contém geodésica espacial fechada e o outro contém geodésica temporal fechada.

* As transformações de Lorentz descrevem como as medidas de espaço e tempo de dois observadores se alteram em cada sistema de referência conforme a relatividade especial.

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