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| Imagem: Divulgação |
O conceito de viagem no tempo sempre capturou a imaginação de físicos e leigos. Mas é realmente possível? É claro que é. Estamos fazendo isso agora, não estamos? Estamos todos viajando para o futuro um segundo de cada vez.
Mas não era isso que estava pensando. Podemos viajar muito mais para o futuro? Com certeza. Se pudéssemos viajar perto da velocidade da luz, ou nas proximidades de um buraco negro, o tempo diminuiria, permitindo-nos viajar arbitrariamente para o futuro. A pergunta realmente interessante é se podemos viajar de volta para o passado.
Um dos alunos de doutorado de física na Universidade Massachusetts, Dartmouth, publicou um artigo em 2018 na revista Classic and Quantum Gravity que descreve como construir uma máquina do tempo usando uma construção muito simples.
Curvas fechadas em tempo
A teoria geral da relatividade de Einstein permite a possibilidade de distorcer o tempo a um grau tão alto que ela realmente se dobra sobre si mesma, resultando em um loop temporal. Imagine que você está viajando ao longo deste loop; isso significa que, em algum momento, você acabaria em um momento no passado e começaria a experimentar os mesmos momentos desde que, de novo – um pouco como déjà vu, exceto que você não perceberia. Tais construções são frequentemente referidas como "curvas fechadas em forma de tempo" ou CTCs na literatura de pesquisa, e popularmente referidas como "máquinas do tempo". As máquinas do tempo são um subproduto de esquemas eficazes de viagem mais rápido que a luz e compreendê-los pode melhorar nossa compreensão de como o universo funciona.
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| Aqui vemos um loop de tempo. Green mostra o caminho curto através do buraco de minhoca. Vermelho mostra o longo caminho através do espaço normal. Uma vez que o tempo de viagem no caminho verde pode ser muito pequeno em comparação com o vermelho, um buraco de minhoca pode permitir a possibilidade de viagem no tempo. Panzi, CC BY-SA |
Ao longo das últimas décadas, físicos conhecidos como Kip Thorne e Stephen Hawking produziram trabalhos seminais em modelos relacionados com máquinas do tempo.
A conclusão geral que emergiu de pesquisas anteriores, incluindo a de Thorne e Hawking, é que a natureza proíbe loops temporizadores. Isso talvez seja melhor explicado na "Conjectura de Proteção Cronológica", de Hawking, que essencialmente diz que a natureza não permite mudanças em sua história passada, poupando-nos dos paradoxos que podem surgir se a viagem no tempo fosse possível.
Talvez o mais conhecido entre esses paradoxos que emergem devido à viagem no tempo para o passado seja o chamado "paradoxo do avô" no qual um viajante volta ao passado e mata seu próprio avô. Isso altera o curso da história de uma forma que surge uma contradição: O viajante nunca nasceu e, portanto, não pode existir. Houve muitas tramas de filmes e romances baseadas nos paradoxos resultantes da viagem no tempo – talvez alguns dos mais populares são os filmes "De Volta para o Futuro" e " Dia da Marmota".
Matéria exótica
Dependendo dos detalhes, diferentes fenômenos físicos podem intervir para evitar que curvas fechadas semelhantes ao tempo se desenvolvam em sistemas físicos. O mais comum é a exigência de um tipo específico de matéria "exótica" que deve estar presente para que um ciclo de tempo exista. Livremente falando, matéria exótica é matéria que tem massa negativa. O problema é que a massa negativa não é conhecida por existir na natureza.
Caroline Mallary, estudante de doutorado na Universidade de Massachusetts Dartmouth, publicou um novo modelo para uma máquina do tempo na revista Classic & Quantum Gravity. Este novo modelo não requer nenhum material exótico de massa negativa e oferece um design muito simples.
O modelo de Mallary consiste em dois carros super longos – construídos de material que não é exótico, e têm massa positiva – estacionados em paralelo. Um carro avança rapidamente, deixando o outro estacionado. Mallary foi capaz de mostrar que em tal configuração, um loop de tempo pode ser encontrado no espaço entre os carros.
Essa animação mostra como funciona o loop de tempo de Mallary. À medida que a espaçonave entra no ciclo do tempo, seu futuro eu aparece também, e pode-se rastrear as posições de ambos a cada momento depois. Esta animação é da perspectiva de um observador externo, que está vendo a espaçonave entrar e emergir do loop temporal.
Então você pode construir isso no seu quintal?
Se você suspeitar que há alguma captura, você está certo. O modelo de Mallary requer que o centro de cada carro tenha densidade infinita. Isso significa que eles contêm objetos – chamados singularidades – com uma densidade infinita, temperatura e pressão. Além disso, ao contrário das singularidades presentes no interior dos buracos negros, o que as torna totalmente inacessíveis do exterior, as singularidades no modelo de Mallary são completamente nuas e observáveis, e, portanto, têm verdadeiros efeitos físicos.
Os físicos também não esperam que objetos tão peculiares existam na natureza. Então, infelizmente, uma máquina do tempo não estará disponível tão cedo. No entanto, este trabalho mostra que os físicos podem ter que refinar suas ideias sobre por que curvas fechadas como o tempo são proibidas.
Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation
Gaurav Khanna é professor de Física da Universidade de Massachusetts Dartmouth. Ele publicou mais de setenta (70) artigos de pesquisa nos principais periódicos internacionais e garantiu mais de um milhão de dólares em financiamento de pesquisa até o momento.