Afinal, o que é o tempo?

Por Fernando Castilho

Reconstruir uma xícara que se espatifou no chão para deixá-la como era em seu estado inicial seria equivalente a voltar ao passado.

É inevitável. De vez em quando surge alguém nas redes sociais com dúvidas ou perguntas frequentes sobre o que seria exatamente o tempo. E invariavelmente alguém faz um comentário no estilo terraplanista em que vale muito mais sua opinião, mesmo que dissociada dos artigos científicos, das pesquisas e de todo conhecimento já acumulado pela humanidade até hoje.

O tempo é uma dimensão fundamental que usamos para ordenar e medir eventos e mudanças no universo, na verdade, a quarta dimensão que se junta ao espaço, composto das outras três: largura, comprimento e profundidade. É uma parte fundamental de nossa experiência cotidiana e nossa compreensão do mundo ao nosso redor. Porém, não é de todo compreendido ainda.

Na física, ele é considerado uma dimensão contínua e unidirecional, representada no espaço-tempo como uma seta que só aponta no sentido do futuro. É impensável vermos um relógio cujos ponteiros se deslocam no sentido anti-horário.

O tempo é parte integrante da teoria da relatividade restrita de Einstein. Segundo o físico alemão, o tempo pode ser afetado pela velocidade e pela gravidade, o que leva a fenômenos como a dilatação temporal, em que passa mais devagar em regiões de maior gravidade ou em velocidades próximas à velocidade da luz. Se alguém teve a oportunidade de assistir ao filme Interestelar, percebeu como o personagem principal, próximo ao horizonte de eventos de um buraco negro, quase não envelheceu, enquanto sua filha, na Terra, já estaca idosa.

Além da relatividade de Einstein, podemos especular que o tempo também é relativo do ponto de vista emocional. Quando se está esperando ansiosamente a pessoa amada, o tempo parece que não passa. Os minutos se arrastam longamente. Mas quando se está com a pessoa amada, o tempo parece passar de maneira muito rápida. Aquelas horas tão agradáveis, parece que se esvaem em minutos.

A natureza exata do tempo é um tópico complexo e desafiador. Filosoficamente, tem sido objeto de discussão há séculos. Há debates em várias disciplinas sobre se o tempo é uma entidade real e objetiva ou apenas uma construção subjetiva da mente humana. O filósofo Santo Agostinho escreveu que o passado não existe porque já aconteceu, o futuro não existe porque ainda não aconteceu e o presente também não existe porque no instante em que estamos vivendo nele, já virou passado.

Na física quântica, há perspectivas que sugerem que o tempo pode ser emergente de outras propriedades fundamentais do universo, como a mecânica quântica e a teoria dos campos.

A impossibilidade de viajar ao passado está fundamentada principalmente nas leis da física, como a Segunda Lei da Termodinâmica, com a entropia e a teoria da relatividade. A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece que a entropia de um sistema isolado tende a aumentar com o tempo. Quando do início do Universo, sua entropia era zero e, desde então, vem aumentando cada vez mais. O aumento da entropia está diretamente associado à seta do tempo. O clássico exemplo é o da xícara que, digamos, logo após ser fabricada teria muito pouca entropia, mas com o passar do tempo, vai ficando cada vez mais desgastada. Um dia, a xícara cai ao chão e se parte em inúmeros pedacinhos. Reconstruir a xícara para deixá-la como era em seu estado inicial seria equivalente a voltar ao passado.

A teoria da relatividade de Einstein é outro pilar que sustenta a ideia de que a viagem ao passado é improvável. De acordo com ela, a velocidade da luz é uma constante fundamental e nada pode viajar mais rápido do que ela. Além disso, a teoria também indica que eventos que ocorrem no espaço-tempo estão sujeitos a uma estrutura causal bem definida, onde a causa precede o efeito e não o contrário.

Há quem diga que, se atravessarmos um buraco de minhoca (buracos de minhoca são formulações teóricas que levantam possibilidade de nos deslocarmos muito rapidamente por distâncias muito grandes, impossíveis de alcançarmos de acordo com as leis da física. Assim, se dobrarmos o tecido do espaço-tempo, conseguiremos um atalho para isso), poderemos chegar a uma estrela distante, por exemplo, um bilhão de anos-luz de nós. Como sua luz levou um bilhão de anos para chegar à Terra, o que vemos no céu à noite é uma estrela que existia há um bilhão de anos atrás e que pode até nem mais existir.

Se conseguirmos chegar a essa estrela, será que voltamos ao passado de um bilhão de anos atrás? Não, porque nos deslocamos pelo espaço para chegar lá. Portanto, chegaremos a essa estrela no tempo presente dela. E também no nosso.

Isso é muito diferente de voltarmos ao passado sem nos deslocarmos pelo espaço, por exemplo, na nossa rua.

Segundo nosso entendimento atual da física, a viagem ao futuro é considerada teoricamente possível. No entanto, existem algumas considerações importantes a serem feitas.

De acordo com a teoria da relatividade, o tempo não é absoluto, mas sim relativo ao observador e à sua velocidade em relação a outros observadores. Isso significa que o tempo pode passar mais devagar para um objeto em movimento rápido em relação a um objeto em repouso.

Um exemplo prático disso é o chamado "paradoxo dos gêmeos". Se um dos gêmeos embarcar em uma nave espacial e viajar em velocidades próximas à velocidade da luz por um período de tempo, enquanto o outro gêmeo fica na Terra, quando o gêmeo viajante retornar à Terra, ele terá envelhecido menos em comparação ao gêmeo que ficou. Portanto, do ponto de vista do gêmeo que viajou, ele "saltou" para o futuro em relação ao gêmeo que permaneceu na Terra. Lembram-se do exemplo de Interestelar?

No entanto, é importante notar que esse tipo de viagem ao futuro está limitado a efeitos relativísticos e a velocidades extremamente altas. Além disso, a viagem ao futuro não permitiria retornar ao passado e alterar eventos passados, uma vez que a estrutura causal do tempo permanece intacta.

Atualmente, não temos tecnologias que nos permitam viajar ao futuro de forma prática e controlada. As velocidades necessárias para experimentar efeitos significativos de dilatação do tempo são extremamente altas e atualmente inatingíveis para a tecnologia humana. No entanto, teoricamente, não há nenhuma lei fundamental da física que impeça a viagem ao futuro.

Deve-se ressaltar que a teoria da relatividade ainda não foi completamente unificada com a mecânica quântica, e a física nos limites extremos próximos aos buracos negros é objeto de intensa pesquisa e debate. Portanto, as possibilidades de viagem ao futuro perto de buracos negros são especulações teóricas que ainda precisam de investigação adicional.

Além disso, atravessar um horizonte de eventos de um buraco negro é um empreendimento extremamente perigoso e atualmente está além das capacidades tecnológicas da humanidade. Portanto, a viagem ao futuro por meio de buracos negros permanece no reino da especulação teórica.

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