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Uma coisa é certa, no futuro tem coca-cola… – Cena de Blade Runner

Estamos sempre viajando no tempo. E como diz uma velha piada, a uma taxa de 1 segundo por segundo. Não há nenhuma surpresa nisso. Apesar disso, um tanto paradoxalmente, vivemos constantemente no passado. Qualquer evento do qual você se recorde, por mais recente que seja, já faz parte do passado. Você acha que vive no presente? Os processos físicos que levam informações dos seus sentidos até o seu cérebro levam um tempo até chegarem nele. Por isso, seu cérebro está vivendo aproximadamente 80 milissegundos no passado a todo momento. Tudo o que você está vendo, já aconteceu. As estrelas mais distantes que você vê no céu? Estão tão distantes que talvez nem existam mais! Um alienzinho olhando para nós em seu super telescópio a duzentos milhões de anos-luz (distância que a luz percorre em um ano) da Terra, está vendo na verdade a Gretchen a era Jurássica, uma época em que humanos nem sonhavam em existir. Por mais que o passado muitas vezes pareça inalcançável, ele está sempre… presente. Enquanto isso, diante dos bilhões de anos que ainda estão por vir, parece que estamos fadados a conhecer apenas a faixa de tempo que vai de nossos nascimentos até nossas respectivas mortes (menos 80 milissegundinhos). Será que é possível, de alguma forma, “viajar mais rápido” em direção ao futuro? Sim… Viajando mais rápido.

albert einstein
O excêntrico gênio da física Albert Einstein

Albert Einstein é o pai (no máximo um avô muito legal) de praticamente todas as teorias sobre viagem no tempo. Suas teorias transformaram para sempre tudo o que pensávamos sobre a natureza do tempo. A Teoria da Relatividade de Einstein mostrou que o tempo não corre igual para todos. A velocidade da luz, equivalente a incríveis 300.000 quilômetros por segundo, é a velocidade mais rápida do Universo. Nada pode ser mais rápido que ela. Quanto mais você se aproxima dessa velocidade, menor é a sua percepção do tempo. Esse é um fenômeno conhecido como dilatação do tempo. Se você pudesse embarcar numa viagem de 1 ano dentro de uma espaçonave que se move a 98% da velocidade da luz e depois retornasse a Terra (totalizando 2 anos de viagem), 10 anos teriam se passado para nós! Ou seja, pelo seu referencial, a Terra agora está 8 anos mais velha! Mas por que isso acontece?

“Coloque sua mão sobre um fogão quente por um minuto, e parecerá uma hora. Sente-se com uma garota bonita por uma hora, e parecerá um minuto. Isso é relatividade.”

-Albert Einstein

Todos os seus processos biológicos são regidos em um nível celular, que por sua vez é regido por um nível molecular, depois um nível atômico e por aí vai… Por fim, todos os processos do Universo, biológicos ou não, são regidos por um nível quântico, onde partículas fundamentais se movem todas na velocidade da luz. Isso quer dizer que essas partículas precisam viajar pequeninas distâncias no seu corpo a todo momento em um período de tempo também muito, muito curto. Agora pense, se você está andando a 10 km/h em cima de um trem que corre a 100 km/h, você está viajando a 110 km/h relativo ao solo, correto?

O canhão atira a bola na mesma velocidade que o carro anda, porém no sentido inverso. - Demonstração dos Mythbusters
O canhão atira a bola na mesma velocidade que o carro anda, porém no sentido inverso. A velocidade resultante é zero. (Mythbusters)

Agora imagine que você começa a se mover muito rapidamente, próximo da velocidade da luz. As partículas fundamentais que compõem você e sua nave ainda precisam se mover na velocidade da luz, ou seja, 300.000 quilômetros por segundo. Porém, agora que você está viajando em altas velocidades, será que essas partículas ficam mais rápidas? Não, a velocidade delas é sempre constante. Ora, mas velocidade nada mais é do que andar uma certa distância num certo período de tempo (Ex: Quilômetros por hora). Se elas mantem sempre a mesma velocidade, para que elas percorram distâncias maiores, o tempo que elas levam para se deslocar também precisa aumentar! Ou seja, toda vez que você aumenta sua velocidade, seu relógio pessoal desacelera para que as partículas fundamentais que o compõem continuem na velocidade da luz. O tempo literalmente passa mais devagar para que a velocidade da luz seja sempre constante. Esse fenômeno já foi comprovado em diversos experimentos. Num deles, 4 relógios atômicos foram acionados ao mesmo tempo, dois deles foram colocados em aviões que deram duas voltas ao mundo, enquanto os outros dois permaneceram estacionários nos Estados Unidos. Quando os aviões retornaram, foi possível perceber o atraso previsto pela teoria em relação aos relógios que permaneceram parados. A Teoria da Relatividade é real! Então por que ainda não visitamos futuros distantes utilizando-se dela?

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As pessoas assumem que o tempo é linear, mas é mais como uma bola de barato doido…

A dilatação do tempo não é a única implicação da Teoria da Relatividade. Na verdade, há muitas! Uma delas é que, quanto maior a velocidade de um corpo, maior se torna a sua massa. Ou seja, quando um corpo se aproxima da velocidade da luz, sua massa tende a ser infinita! E para acelerar um corpo de massa infinita, somente com energia infinita, o que sabemos perfeitamente ser impossível. É por isso a luz consegue alcançar a maior velocidade do Universo, pois ela não tem massa. Para alcançarmos uma velocidade que tivesse algum efeito relevante para nossa viagem hipotética, precisaríamos de uma quantidade absurda de energia. Um dos objetos mais rápidos feitos pelo homem, a sonda espacial Helios B, alcançou uma velocidade máxima de 252.792 km/h. Ou seja, a sonda não consegue alcançar em uma hora a distância que a luz percorre em um segundo… Então é isso? Adiamos para sempre nossos sonhos de ficar para ver Kim Jong-un se tornar nosso líder mundial supremo? De finalmente ver o skate voador de Marty Mcfly? Ora, mas é claro que Einstein não nos deixaria assim na mão! Tudo isso que foi dito até agora tem apenas a ver com a Teoria da Relatividade Especial. O gênio não parou por aí e formulou também a Teoria da Relatividade Geral. Ambas formam o que conhecemos simplesmente por “Teoria da Relatividade”. Mas do que trata essa Teoria da Relatividade Geral? Ela tem alguma carta na manga? Sim, gravidade.

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Não foi em 2015…

Einstein deduziu em suas teorias que o tempo e o espaço são na verdade interligados, como dois fios de um tecido, o tecido do espaço-tempo. O físico mostrou que a gravidade nada mais é do que a distorção desse espaço-tempo por uma massa qualquer (seja uma formiga ou um planeta). Imagine uma bola de boliche sobre um lençol estendido. A bola cria uma distorção sobre o lençol. Se eu rolar agora uma bola de gude sobre o lençol, a mesma irá cair na distorção causada pela bola de boliche. representação visual da gravidadeA diferença é que a distorção do espaço-tempo, ao contrário de um lençol plano, acontece nas 3 dimensões. (Não tente imaginar ou seu cérebro dará um nó.) Mas no que isso implica? Que quanto maior a força da gravidade sobre um corpo, mais ele sofre os efeitos da retardação do tempo. O GPS não seria possível sem Einstein. Os satélites que calculam sua posição precisam ser constantemente ajustados pois orbitam a aproximadamente 20.000 km do chão, onde os efeitos da gravidade são menores que aqui. Cientistas preveem que esses satélites deveriam atrasar 7 microssegundos por dia por causa de suas velocidades (teoria da relatividade especial) e adiantar 45 microssegundos por causa da distância que estão da Terra (teoria da relatividade geral). No total, são 38 microssegundos de erro. Pode parecer pouco mas isso geraria um erro de 10 km por dia no seu GPS! Mas com essas diferenças de tempo tão pequenas, será que podemos utilizar a Teoria da Relatividade Geral para viajarmos a um futuro distante?

Resumindo o parágrafo anterior, quanto mais sofremos os efeitos da gravidade, mais rápido viajamos em direção ao futuro. Porém, a gravidade da Terra é muito fraca para notar quaisquer efeitos significativos. Então que tal tentarmos uma estrela de nêutrons? Após estrelas muito grandes consumirem todo o seu hidrogênio, elas explodem, ejetando matéria para todo lado. Após esse estágio da estrela, a massa restante começa a se compactar, formando um corpo super massivo e compacto conhecido como estrela de nêutrons. Como a gravidade lá é tão forte, tudo que temos que fazer é passar umas férias nos arredores de uma estrela de nêutrons e voilà! Viajamos mais rápidos em relação ao futuro! Mas é claro que não seria tão fácil… Nosso novo problema é a chamada “força de maré”. A força gravitacional que a Terra exerce sobre a sua cabeça e sobre o seu pé não são iguais. Quanto mais longe você está da Terra, menor é a gravidade. “Força de maré” é exatamente essa diferença de aceleração gravitacional experimentada entre várias partes de um corpo. Porém essa diferença é ridícula aqui… Só que numa estrela de nêutrons, exatamente aquilo que estamos procurando acabaria nos matando. A gravidade é tão forte numa dessas estrelas que a diferença de forças entre dois pontos do seu corpo causaria o que chamamos de “espaguetificação”. Como você já deve imaginar pelo nome, você e sua nave seriam esticados até que se tornassem uma longa e fina tira de matéria… Para resolver esse problema, precisamos de um físico mais antigo que a relatividade, Sir Isaac Newton.

 

Espaguetificação e forças se cancelando
As forças dentro da esfera se cancelam… Huehuehue

O teorema das cascas esféricas, provado por Newton, diz que todas as forças gravitacionais se cancelam dentro de uma esfera oca. Talvez seja um pouco difícil de imaginar mas as fórmulas comprovam. Não importa em qual ponto você esteja, as forças para todos os lados acabam se cancelando. Ou seja, tudo que precisamos fazer é jogar um astronauta no espaço e cobri-lo lentamente com matéria de estrela de nêutrons, formando uma esfera em volta dele. Só precisamos tomar cuidado para não colocarmos mais matéria de um lado do que do outro. Tranquilo não? Depois deixe em banho-maria o astronauta lá dentro por alguns anos e ele viajará mais rápido ao futuro. Quanto mais densa for a esfera, mais rápido ele viajará. Porém não podemos deixar a esfera muito massiva, ou então ela colapsará, matando o pobre do astronauta… Alguns cálculos dizem que 5 anos ganhos para cada ano lá dentro seria o limite para uma máquina do tempo desse tipo. Vale a pena? Infelizmente, viagens desse tipo, se forem possíveis, serão realidade apenas para as gerações futuras, muito futuras… Já sabemos o que fazer, só não sabemos como fazer. Mas pense em como as gerações passadas queriam tanto estar aqui hoje… Quais mistérios e surpresas nos aguardam no nosso presente? É bom se contentar pois a viagem ao futuro, infelizmente, parece ser uma exclusividade apenas de lá…

Confira aqui a Parte 1: Viagem ao Passado!

Fontes: Livro How to Build a Time MachineOhio State University

 

2 COMENTÁRIOS

  1. Salve, Ewerton!

    “Já sabemos o que fazer, só não sabemos como fazer”… Já estamos no lucro, não é? Eu já ficaria um pouco mais tranquilo se soubesse o que (não) fazer. Ou não! Hahahaha
    Estou acompanhando essa série atentamente, aguardando o dia em que você finalmente revelará como viajar no tempo!

    Abraço!

    • Hahahaha Fala, Luiz! Realmente, as vezes saber o que não fazer é mais importante do que o inverso. Os experimentos da máquina do tempo estão a todo vapor aqui. Uma hora sai. ;) Um abraço!

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