Carl Sagan – sobre ‘viagens no tempo’

Sagan ao lado de um modelo da sonda Voyager 2 em janeiro de 1986, Photo credit: AP Photo/Lennox McLendon

“Em cada conjuntura histórica, o presente não é só presente… pois,    também engloba a perspectiva de um passado… — imanente a ele.” (Slavoj Zizek)  

O astrônomo Carl Sagan…premiado com um Pulitzer – e…popularizador ícone da ciência, deu esta entrevista durante o “making of” do programa “Time Travel“.

Como era de esperar …  —  ele discute aspectos enigmáticos de sua área, tais como…  –  de como definir o tempo… – a, como seria o interior de um buraco de minhoca; sempre com talento e uma dose refrescante de humor. Sagan era professor de Astronomia e Ciências Espaciais, e diretor do Laboratório para Estudos Planetários – Universidade de Cornell – quando faleceu, em 1996.

NOVA: Comecemos com o X da questão. Para você, o que é o tempo? 

Sagan: Desde Santo Agostinho, as pessoas têm lutado com a questão, e há todos os tipos de coisas que o tempo não é. – Não é o fluxo de algo, porque se fosse… – ele flui pelo quê? Usamos tempo para medir o fluxo. Como nós poderíamos usar tempo para medir tempo? Nós estamos presos nele, cada um de nós viaja para o futuro… 1 ano – todos os anos.

Nenhum de nós – com qualquer precisão significativa, faz diferente… Mas, se pudéssemos viajar perto da velocidade da luz, então poderíamos viajar mais adiante para o futuro… em uma determinada quantidade de tempo… – Este é um daqueles conceitos profundamente resistentes a uma simples definição.

“Pode ser que você consiga construir uma máquina                                            do tempo para ir ao futuro…mas não ao passado.”

NOVA: Você acha que a viagem ao passado será algum dia possível?

Sagan: Tais perguntas são puramente uma questão de evidência – e…se a evidência for inconsistente ou insuficiente, então suspendemos nosso julgamento até que se encontre uma evidência melhor. – Agora mesmo nós estamos em um desses momentos clássicos, maravilhosamente evocativos na ciência… quando, na dúvida, há aqueles divididos em ambos os lados do debate…e, quando o que está em jogo é profundamente enigmático.

Se conseguíssemos viajar ao passado, é incrível o que seria possível. Em primeiro lugar, a História se tornaria uma ciência experimental – o que certamente não é hoje. Os insights possíveis sobre nosso próprio passado, natureza e origens seriam fascinantes… Por outro lado – estaríamos enfrentando arraigados paradoxos – ao interferir com o esquema de causalidade que conduziu ao nosso próprio tempo, e a nós mesmos… Eu não tenho ideia   se isso é possível – mas, certamente, vale a pena explorar o assunto.

NOVA: Você gostaria que fosse possível?

Sagan: Eu tenho sentimentos ambíguos…O explorador e experimentalista em mim gostaria muito que fosse possível. Mas a ideia de que ir ao passado poderia me fazer desaparecer… de forma que eu nunca tivesse vivido – é um pouco inquietante.

NOVA: Sobre isso, você pode descrever o “paradoxo do avô”?

Sagan: O paradoxo de avô é uma aparente inconsistência muito simples… baseada na ficção científica, e que está no coração da ideia de viagem no tempo ao passado. Muito simplesmente é que você viaja ao passado…e assassina o seu próprio avô — antes dele conceber sua mãe, ou seu pai…

E, onde isso o deixa então?… – Você some imediatamente de existência porque você nunca nasceu? Ou você está em um novo esquema de causalidade – no qual…já que você está lá – os eventos no futuro que conduzem à sua vida adulta são agora muito diferentes?…

O coração do paradoxo é a existência aparente de você… – assassino de seu próprio avô – quando o próprio ato de assassiná-lo elimina a possibilidade de que você venha a existir.

Entre as soluções sugeridas está a que você não pode assassinar seu avô… Você atira nele, mas no momento crítico… – ele se agacha para amarrar o cadarço do sapato — ou, a arma engasga…ou, de alguma maneira, a natureza conspira para prevenir o ato que interrompe o esquema de causalidade que conduz à sua própria existência.

NOVA: Você acha fácil acreditar que o mundo poderia funcionar desse modo autoconsistente, ou pensa ser mais provável que existam universos paralelos?

Sagan: Ainda é um ideal um pouco herético sugerir que toda interferência em um evento no passado leva a uma encruzilhada, um tronco na causalidade… Você tem dois universos igualmente válidos – um, que todos nós conhecemos e amamos; e outro … criado pelo ato da viagem no tempo.

Eu sei que a ideia do universo tendo que criar uma causalidade autoconsistente é atrativa a muitos físicos, mas eu não acho o argumento para isto muito convincente…Eu acho que inconsistências podem muito bem ser consistentes com o universo.

“Talvez viajar ao passado seja possível…  —  mas só a                                         partir de quando a máquina do tempo for inventada.”

NOVA: Como físico, o que você acha da conjectura de proteção cronológica de Stephen Hawking (… a qual postula que as leis físicas não permitem máquinas do tempo)?

Sagan: Existem algumas experiências imaginárias nas quais…justo no momento em que a máquina do tempo é posta para funcionar, o universo conspira para destruí-la, o que levou Hawking, e outros…a concluir que a natureza conspirará, de forma que a viagem no tempo nunca ocorra de fato…Mas, na verdade, ninguém sabe se este é o caso, e nem poderá sabê-lo até que tenhamos uma teoria completa da gravidade quântica, ainda longe do horizonte.

Um dos argumentos de Hawking na conjectura é que não somos varridos por milhares de viajantes no tempo do futuro, e portanto, a viagem no tempo é impossível. – Eu acho este argumento muito duvidoso, e me faz lembrar daquele outro – de não haver inteligências em outro lugar no espaço… – pois… cas0 houvesse… – a Terra estaria repleta de ‘aliens’.

Eu posso pensar em meia dúzia de modos pelos quais podemos não ser visitados por viajantes do tempo… e, ainda assim — esta seja possível.

NOVA: Tais como?

Sagan: Em 1º lugar, você poderia construir uma máquina do tempo para ir ao futuro, mas não ao passado  –  e, nós não sabemos disto, porque ainda não inventamos tal máquina do tempo… Em 2º lugar – poderia ser que a viagem no tempo ao passado fosse possível…mas eles ainda não chegaram ao nosso tempo… estariam muito distantes no futuro – e, quanto mais você regride no tempo, mais dispendioso seria.

Em 3º lugar, talvez a viagem no tempo ao passado seja possível, mas só até o momento em que viagem no tempo é inventada…Nós ainda não a inventamos, assim eles não podem vir a nós. Eles poderiam ir tão ao passado… digamos, até ao ano 2300 – mas, não antes disso.

Há ainda a possibilidade deles já estarem aqui, mas não os vemos … devido a sistemas de invisibilidade perfeita, ou algo assim. Se eles têm tal tecnologia… altamente desenvolvida, então por que não?… Ou então, os vemos – mas, os chamamos de qualquer outra coisa – OVNIs, fantasmas, duendes, ou algo assim.

Finalmente, há a possibilidade de que a viagem no tempo seja perfeitamente possível, mas, por requerer grande avanço em nossa tecnologia… a civilização humana se destruirá antes que viajantes do tempo a inventem… – Estou seguro de que há mais outros cenários ainda, mas…mesmo apenas pensando nessa ‘gama de possibilidades’… eu não acho que o fato de não estarmos sendo – explicitamente…visitados por viajantes do tempo, demonstre que a viagem no tempo seja impossível.

NOVA: Como a velocidade da luz está conectada à viagem no tempo?

Sagan: Uma consequência absoluta da ‘relatividade especial’ de Einstein é que nenhum objeto material pode viajar tão rápido quanto a luz. É proibido… E, diz o mandamento:

“Tu não viajarás à velocidade da luz… – e não há                                                 nada que possamos fazer para viajar tão rápido”.

Outra consequência da ‘relatividade especial‘ é que o tempo – medido por um viajante espacial em aceleração…diminui sua velocidade – se comparado ao tempo medido pelo amigo deixado em casa na Terra… – Daí resulta o “paradoxo dos gêmeos”…nos dizendo que – em relação a 2 gêmeos idênticos; um dos quais partindo em uma viagem próxima   da velocidade de luz … e, outro ficando na Terra. Quando o gêmeo espacial retorna para casa, ele envelheceu um pouco… enquanto o gêmeo que ficou, envelheceu normalmente.

Assim, temos 2 gêmeos idênticos que podem estar separados décadas em idade. Ou, talvez o gêmeo viajante retorna em um futuro distante, se viaja próximo o bastante da velocidade da luz, e todos que ele conhece já morreram; sendo então, uma civilização muito diferente.

É uma ideia intrigante… e sublinha o fato de que a viagem no tempo ao futuro indefinido é consistente com as leis da natureza… Só a viagem ao passado que é uma fonte para debate.

NOVA: Em seu livro ‘Contato’, o personagem principal – Eleanor Arroway – viaja através de um buraco de minhoca… Você poderia descrever um buraco de minhoca? 

Sagan: Imaginemos que vivemos em um espaço bidimensional. Desejamos ir do ponto A ao ponto B… Mas, A e B estão tão distantes que, mesmo viajando à velocidade luz, levaria mais tempo que 1 ou 2 gerações para chegar lá – medindo a partir do mundo A.

Ao invés disso, porém, você tem um tipo de túnel que passa por uma 3ª dimensão – até então inacessível, conectando A e B. Você pode ir muito mais rápido pelo túnel, e assim você vai de A a B, sem cobrir o espaço intermediário — o que é um tanto surreal — mas, consistente com as leis da natureza…

Isso é muito diferente de dizer que nós mesmos poderíamos construir tal buraco de minhoca. – Uma das ideias básicas de como fazer isto é que há buracos de minhoca fantasticamente pequenos, se formando e decaindo a todo tempo no nível quântico.           A ideia, então – é pegar um desses… e mantê-lo permanentemente aberto.

Nossos aceleradores de partícula de alta-energia não têm bastante energia – para sequer descobrir o fenômeno nessa escala, muito menos para fazer qualquer coisa como manter um buraco de minhoca aberto. Mas, teoricamente, a princípio parecia possível  –  assim, adaptei o livro de forma que Eleanor Arroway atravessasse o centro da galáxia… com sucesso, por meio de um buraco de minhoca.

E o físico teórico Kip Thorne sugere que — ao imaginarmos uma civilização tecnicamente hiperavançada… tal ‘buraco de minhoca’ se torna fisicamente factível.

NOVA: Como você acha que seria viajar por um buraco de minhoca?

Sagan: Ninguém realmente sabe… mas, o que Thorne me ensinou é que…digamos, por exemplo, que você esteja passando por um buraco de minhoca… do ponto A ao ponto B. Suponha agora, que o ponto B esteja em órbita ao redor de alguma estrela brilhante. No momento em que você estiver no buraco de minhoca… – perto de seu local de origem A, você veria aquela estrela… muito luminosa  —  não seria um minúsculo ponto ao longe.

Por outro lado, se você olhar lateralmente, você não veria o lado de fora       do buraco de minhoca… — você estaria dentro dessa 4ª dimensão física.

Como seriam as paredes do buraco de minhoca é um grande mistério. – E, a possibilidade também foi levantada de que…se você olhasse para trás – no buraco de minhoca – veria o exato lugar no mundo A que você tinha deixado… — E isso seria verdade mesmo que você emergisse do buraco de minhoca perto da estrela B…  —  Você veria no espaço um tipo de ‘esfera negra‘…  –  na qual haveria uma imagem do lugar do qual você tinha partido na Terra, apenas flutuando na escuridão de espaço…Bem tipo ‘Alice no País das Maravilhas’.

NOVA: Suas pesquisas sobre a viagem espacial para Contato acenderam uma direção totalmente nova na pesquisa sobre a viagem no tempo. – Como você se sente com isso?

Sagan: Acho maravilhoso… que esta despretensiosa pesquisa, no contexto de um romance de ficção científica… tenha deflagrado um novo campo da física — bem como dúzias de artigos científicos… por alguns dos grandes físicos do mundo.

Estou satisfeito por este …  “papel catalítico”…não apenas na viagem espacial, mas na viagem no tempo.

NOVA: Como você se sente em ser o responsável por incrementar a ideia de viagem no tempo?

Sagan: Se alguém o fez, esse alguém é Kip Thorne. Mas, talvez o esforço conjunto de todos envolvidos neste debate tenha – pelo menos…aumentado a respeitabilidade da consideração da possibilidade da viagem no tempo.

Como a criança que fui – fascinada pela possibilidade de viagem no tempo…nos romances de ficção científica de H.G. Wells, Robert Heinlein, e outros – estar envolvido… de alguma forma, na possível realização deste sonho – só me traz alegria.

Claro que, realmente, não estamos nessa fase – nós nem sabemos se a viagem de tempo é sequer possível… – e, se for… também ainda não desenvolvemos uma máquina do tempo. Mas… – já é um fato impressionante…chegarmos a uma etapa em nossa compreensão da natureza… onde agora, isto seja, pelo menos, uma tênue possibilidade.

(texto base)‘original’  p/consulta: ‘Futuras Máquinas do Tempo’  ‘Reversão Temporal’  *****************************(texto complementar)**********************************

Viajar no tempo é possível?…                                                                                                  “A verdade pode ser enigmática. Pode dar algum trabalho compreendê-la…Ela pode ser contra-intuitiva… e, contradizer preconceitos profundamente enraizados.  Ela pode não estar de acordo com aquilo que obstinadamente queremos que seja verdade… – Mas, as nossas preferências não determinam o que é a verdade.”   (Carl Sagan)   

A ‘viagem no tempo’ é assunto comum em filmes, seriados… e, livros de ficção científica. Uma das obras mais famosas é “A Máquina do Tempo”, livro de H.G. Wells… – já adaptado para o cinema, e para os quadrinhos… mais de uma vez.

Antes de Wells, a viagem no tempo foi abordada por outros autores… – e está presente até mesmo em antigos textos sagrados…  –  como o ‘Mahabharata.

Neste famoso texto hindu… – o Rei Revaita viaja para o céu a fim de se encontrar com o criador… Brahma – e… ao voltar… descobre que eras se passaram – enquanto ele estava fora da Terra.

Embora Wells não tenha sido o 1º a abordar tal assunto em uma obra…ele foi o criador do termo “máquina do tempo”, que passou a ser usado para designar aparelhos utilizados por viajantes para ir de uma época a outra rapidamente…Mas, engana-se quem pensa que este é um assunto exclusivo de textos de ficção  —  ou religiosos… como o “Mahabharata”. Físicos conceituados vêm se dedicando à viagens no tempo há muitos anos … e, embora a ciência veja o assunto de maneira moderada, ele continua tão fantástico quanto na ficção.

O bom e velho tempo

Antes de começarmos a “viajar”, é bom entendermos o que é o tempo… – Uma das definições é a de que o tempo é o intervalo que se passa entre o acontecimento de 2 eventos…Tempo é aquilo que você gastou desde que você começou a ler este artigo,         por exemplo.

Até o início do século XX, pensávamos que o tempo era absoluto, ou seja, que era o mesmo para todos nós, e que isso poderia ser facilmente constatado por relógios … – 1 segundo na Terra teria o mesmo valor que 1 segundo em qualquer parte do universo… Porém… alguns avanços científicos provariam que esse modelo era insuficiente em determinadas ocasiões.

E, uma das principais evidências surge quando a velocidade da luz começa a ser medida. Durante essas experiências, os físicos notaram que o resultado era sempre o mesmo… A ‘velocidade da luz’ era constante …   —   independentemente da posição do observador.

Podemos calcular a velocidade ao dividir distância percorrida pelo tempo (v=x/t). Se você percorreu 60 quilômetros em uma hora, a sua velocidade era de 60 km/h  –  por exemplo. No caso da luz, a velocidade é constante. – Isto é...  mesmo que a luz seja emitida por um objeto em movimento… sua velocidade será sempre a mesma:  299.792.458 m/s.

E, se a velocidade não muda, alguma outra variável envolvida                         precisaria estar mudando…Nesse caso, a variável era o tempo.

Essa foi uma das descobertas de Einstein durante a elaboração de sua Teoria Especial da Relatividade. A partir desse estudo, nossa concepção sobre o tempo mudou…de absoluto   e imutável, o tempo passou a ser relativo…podendo variar conforme as condições em que for medido.

Além disso…tempo e espaço passaram a se comportar como se fossem um objeto só … batizado de espaçotempo. Ou seja, ir e voltar no espaço equivale a ir e voltar no tempo. Mais do que isso…os cientistas perceberam que, ao se movimentar em uma velocidade muito grande, próxima à velocidade da luz, por exemplo…o tempo passa mais devagar     do que para quem está parado, ou andando em uma velocidade inferior.

Com isso, nós chegamos à nossa 1ª modalidade                                                   de viagem no tempo…  —  viajar para o futuro.

Quer envelhecer menos? Pergunte-me como!

A viagem no tempo para o futuro, quando vista pela Física, não funciona como no cinema. Porém, como já dito…é possível retardar o tempo…Digamos que você deixe sua família na Terra, e parta em uma viagem pelo espaço…em uma velocidade próxima da velocidade da luz… — Quando você retornar…perceberá que terá se passado muito mais tempo na Terra do que para você. Ou seja, você ‘voltou‘ para o futuro. Assim, terá envelhecido menos que seus parentes e amigos que permaneceram no planeta.

Esses conceitos podem ser bastante confusos para leigos… — mas, no começo, até mesmo os físicos foram relutantes em aceitar as ideais de Einstein… Mas, com o passar do tempo, percebeu-se que – por mais estranha que a teoria possa parecer…ela se ajusta à realidade.

E não pense você que esses conceitos estão muito distantes do nosso dia-a-dia. Se o seu celular possui GPS, você está carregando nada menos do que uma aplicação prática da ‘Teoria da Relatividade‘ dentro do seu bolso.

Como os satélites que integram o Sistema Global de Posicionamento estão se locomovendo em alta velocidade ao redor do planeta Terra…o tempo deles se passa de maneira diferente em relação ao nosso.  —  Por isso… o tempo dos satélites… e o tempo dos usuários do GPS  precisam ser ajustados antes de serem sincronizados.

Uma situação semelhante é enfrentada pelos astronautas em órbita ao redor da Terra. Por estarem se movendo rapidamente… ao orbitar a Terra — é possível perceber que o tempo, para eles…demorou alguns milésimos de segundo a mais.

Levando tudo isso em conta…podemos dizer que o nosso 1º viajante do tempo é o cosmonauta russo Sergei Avdeyev

Ele – com mais de 748 dias a bordo da estação espacial MIR, orbitando a uma velocidade próxima a 7,5 km/s…viajou cerca de 20 milissegundos no futuro…

A seguir…  –  esse recorde foi quebrado por Sergei Krikalev (foto), com mais de 803 dias; e agora… em setembro/2015, Gennady Padalka retornou da ‘Estação Espacial Internacional‘ … com o mais novo recorde de 879 dias acumulados em órbita.

Viagem para o passado

Como vimos até agora, é relativamente “fácil” viajar para o futuro…O problema aparece mesmo quando o assunto é voltar para o passado. Nesse cenário aparecem novas ideias, tão fantásticas quanto as que já foram apresentadas.

Em tese… viajar para o passado seria possível – se a barreira da velocidade da luz fosse ultrapassada. Mas, isso seria fisicamente impossível. – Embora a Física Quântica aceite a possibilidade da existência de partículas que se movem mais rapidamente do que a luz (táquions), é improvável que alguém, ou algo, pudesse ser acelerado até essa velocidade, pois isso exigiria uma quantidade infinita de energia.

Isso gera um problema até mesmo para escritores de ficção-científica. Digamos que uma ‘guerra estelar’ esteja acontecendo a 6 anos-luz daqui… Sem ultrapassar a velocidade da luz, uma nave levaria, no mínimo, 12 anos para ir e voltar da guerra… – Isso tornaria os filmes e livros muito chatos, certamente.

Porém, o problema pode ser solucionado com uma nova informação, prevista na Teoria Geral da Relatividade… publicada por Einstein em 1915  –  de acordo com essa teoria, a gravidade não é uma força que age sobre o universo como as demais, mas consequência   do espaçotempo não ser plano.

Sendo o espaçotempo curvo… a órbita dos planetas – como a Terra… formam elipses. Os corpos celestes não estão traçando uma curva no espaço, mas apenas seguindo o formato que ele tem… – Assim, se conseguíssemos curvar ainda mais o espaçotempo, poderíamos cortar grandes distâncias do espaço…em pouco tempo — por meio de objetos conhecidos comoBuracos de Minhoca’ (Wormholes)

Ao criar um Wormhole, ele se comportaria como uma                                       espécie de túnel, ligando duas regiões muito distantes. 

O Buraco de Minhoca seria assim como um atalho para distâncias astronômicas. — …Isso tornaria as fabulosas “batalhas estelares“… – da ficção-científica bem mais ágeis… – não acha?…

Essa é… a principal razão desses “atalhos” surgirem com tanta frequência nos livros e filmes abordando “viagens”… pelo universo.

Mas como dissemos antes, nesse cenário, o tempo é apenas mais uma dimensão do espaço. Então, além de podermos nos locomover nos eixos X, Y e Z… poderíamos também, encontrar um atalho pelo tempo, em direção à outra época.

Vale a pena lembrar que, embora essas teorias sejam difíceis de entender, e pareçam só funcionar no cinema — elas foram desenvolvidas com base em conhecimento científico. Então, por mais improvável que pareça, seria possível viajar no tempo caso tivéssemos         o conhecimento e a engenharia necessária para isso… Ou melhor, não seria impossível,     já que não conhecemos nenhuma lei Física que impossibilite a viagem no tempo.

Porém… ao viajar para o passado – algumas contradições poderiam acontecer. Seriam esses paradoxos uma prova da impossibilidade da viagem no tempo?… Como solucioná-los?…

Os paradoxos e suas soluções

Uma das contradições mais famosas ao tratarmos das viagens no tempo…é o ‘Paradoxo do Avô’. Ele pode ser explicado de, pelo menos 2 formas. A primeira situação seria a seguinte:

Um cientista inventa uma máquina do tempo… e viaja para o passado. – Então, ele decide encontrar ele mesmo, e impedi-lo de inventar a máquina do tempo… Mas nesse caso, se a máquina do tempo ainda não foi inventada…  —  como é que ele voltou para o passado?

Situação semelhante – porém, mais violenta, teria o viajante que voltasse no tempo para matar o próprio avô, impedindo assim – por exemplo, que seu pai nascesse…e, portanto, que ele próprio nascesse.

Novamente, uma contradição acontece – afinal, se ele não nasceu, não poderia ter voltado no tempo para evitar o próprio nascimento… – Como, então, essas situações poderiam ser resolvidas, já que a viagem no tempo, aparentemente, não é impossível de ser realizada?

Existem pelo menos 2 soluções para o problema. — A 1ª é a mais simples… e, por acaso – a menos divertida – a interação com o passado não seria permitida. — Em outras palavras, o viajante apenas observaria os acontecimentos, como numa ‘máquina de realidade virtual’.

A outra solução para os paradoxos é a preferida de todos e também a mais “viajante” … ‘universos paralelos‘ … — De acordo com a física quântica, quando uma “decisão” precisa ser tomada  –  todas as possibilidades são tomadas paralelamente.

Calma, vamos explicar!… Digamos que uma partícula esteja se locomovendo em direção a uma parede com 2 buracos… — Ao se aproximar, ela precisará passar por um dos buracos (esquerda ou direita) para prosseguir. Mas, não importa por qual buraco esteja passando, pois ela já passou pelos 2, ao mesmo tempo.

E, sabe o que deixa essa situação ainda melhor? Nós não conseguimos detectar ela passando pelos dois buracos… pois afinal – nós, e o nosso equipamento de medição…estaríamos em apenas uma das realidades.

Podemos então pensar que – quando tomamos alguma decisão…ou simplesmente praticamos alguma ação, acabamos criando uma cópia do universo, que passa a se comportar de acordo com a ação ou decisão que escolhermos. Algo que, de acordo         com a Física Quântica, acontece a toda hora …  mesmo sem a viagem no tempo.

Outros universos…com realidades paralelas, simultaneamente foram criados – com a vida seguindo seu caminho … normalmente … por lá, como se assim bem escolhêssemos. 

Dessa forma… 0 viajante que voltasse no tempo, poderia estar indo para um universo paralelo – permanecendo no presente de outro universo. Assim, ele poderia matar o “avô”… sem terminar com sua própria existência.

Porém, o viajante do tempo poderia correr o risco de…ao impedir a própria existência, acabar modificando o mundo todo. – É o chamado ‘Efeito Borboleta’, em que qualquer interação, por menor que seja, pode causar efeitos imprevisíveis, mudando totalmente     o curso da história.

Para resumir…

Seria possível viajar no tempo? “Sim”, seria a resposta mais curta. Porém, muitos aspectos ainda precisam ser analisados…e, obviamente, precisaríamos de uma tecnologia que ainda estamos longe de conseguir…Mas, recentemente, uma notícia esquentou um pouco mais a discussão sobre o assunto. Pesquisadores da Queensland University/Austrália chegaram à conclusão de que é possível enviar “mensagens”… para o futuro…     (‘time-teleportation’)

O ‘entrelaçamento quântico‘ prevê que, quando 2 partículas estão muito próximas, uma da outra, elas acabam se comportando como se fossem uma só…Mesmo depois de distanciadas, qualquer alteração em uma das partículas … modificaria também a outra.

O que o cientista Jay Olson descobriu foi que…além do espaço, o entrelaçamento quântico também afeta o tempo. Assim, o estado de uma partícula que exista às 11h45, por exemplo, pode ser enviado para a mesma partícula às 12h15 … sem precisar passar pelo intervalo de tempo que as separa… como assim explica Olson: 

“Não é a viagem no tempo da forma como costumamos pensar nela, quando de repente, puf!, você está no futuro… – Mas você consegue             pular o tempo que teria que percorrer … para chegar até o futuro”.

Entrevista com Elcio Abdalla

Nós conversamos sobre o assunto com o Prof. Elcio Abdalla … pós-doutorado em ‘Física de Campo e Partículas Elementares’ pela USP  (Universidade de São Paulo).

_ Será mesmo possível viajar no tempo?… Qual sua opinião sobre esse assunto?

Abdalla: Existem várias soluções das equações da Relatividade Geral de Einstein que o permitem. – Recentemente, meu estudante de doutorado Alan Pavan escreveu uma tese sobre o assunto… sobre a qual – em 2010, publicamos um artigo na ‘Physical Review D’.

De modo geral, soluções com rotação permitem as chamadas máquinas do tempo (volta ao passado)… O exemplo mais simples constitui-se por duas cordas infinitas em rotação. O problema prático é … ser necessária energia absurdamente grande para tal máquina.

Máquinas que nos levam ao futuro são mais simples… — basta entrar em um buraco com uma quantidade enormemente grande de matéria ao redor. Ao sairmos do buraco, muito tempo terá se passado, e estaremos no futuro…  Ainda assim, o trabalho para se fazer tal máquina é muito grande.

_ Por que esse assunto interessa à Física?

Abdalla: São questões que nos remetem aos aspectos da teoria, onde há paradoxos. Quando há paradoxos, significa que alguma coisa não foi compreendida, e podemos então aprender algo novo.

_ E, por que é mais “fácil” viajar para o futuro do que para o passado?

Abdalla: A viagem para o futuro não apresenta grandes paradoxos… mas, para o passado há sempre a questão do “paradoxo do avô”, entre outros. Acreditamos que viagens ao passado sejam impossíveis mas não sabemos por quê.

_ A viagem no tempo é muito difundida na literatura, e filmes de ficção                                     científica… Essa popularidade do tema chega a atrapalhar a ciência?

Abdalla: Não acredito que haja problemas… – os físicos pensam independentemente da … ‘ficção científica’.

_ A viagem no tempo permite situações paradoxais  –  como aquela prevista no ‘Paradoxo do Avô’. — Como o senhor vê essa questão?… Considera impossível a viagem no tempo…ou que esta possa se efetuar… – resolvendo tais paradoxos?

Abdalla: Acredito que haja empecilhos que advém da mecânica quântica…Isto é o cerne da discussão publicada em meu artigo… – com o Alan Pavan, e nosso colaborador Carlos Molina…Suponho que a mecânica quântica seja o empecilho para a volta no tempo… No entanto a questão é muito difícil, e uma solução final ainda está longe de nosso alcance.

_ O Grande Colisor de Hádrons (LHC) pode trazer mais respostas                                             para questões relacionadas ao tempo … ou, à viagem no tempo?

Abdalla: Pode, através da compreensão da gravitação quântica.                                           No caso do LHC, esta questão é central.  ‘texto base’  (jan/2011) *********************************************************** 

Viagens no tempo e computação quântica(Ernesto F. Galvão)

A teoria da relatividade prevê – e experimentos confirmam… que viajar para o futuro é simples… basta pisar no acelerador   e viajar bem rápido… de preferência até alcançar  velocidades próximas à   da luz (300.000 Km/s).

Quanto mais rápido você viaja…mais lentamente o tempo vai passar — para você, em relação a quem não está viajando tão rápido.

Por exemplo – se você fizer uma viagem espacial num foguete… pode passar 1 ano para você…e 2 anos (ou mais) para quem fica na Terra – a diferença só vai depender da sua velocidade. – O cosmonauta Sergei Krikalev passou cerca de 2 anos na estação espacial Mir…  —  o que fez com que seu tempo atrasasse cerca de 2 centésimos de segundo em nossa relação – na superfície da Terra.

A ‘dilatação temporal’ é uma previsão simples da teoria de relatividade restrita de Einstein, e tem sido rotineiramente observada, por exemplo,   nas partículas aceleradas… ou, até mesmo, em aviões de carreira com relógios atômicos ultra-precisos.  

A situação é um pouco diferente para viagens para o passado. Neste caso a relatividade permite – em teoria, mas…com algumas restrições. – Essas restrições são estudadas, e geralmente aparecem como condições necessárias de autoconsistência: você não pode viajar para o passado e matar seu avô, por exemplo.

Viagens para o passado nunca foram observadas – contudo… físicos preveem que talvez sejam possíveis em condições especiais, perto de ‘buracos negros’ criados de certa forma especial, por exemplo. Por enquanto, esse tipo de viagem para o passado é somente uma possibilidade teórica, ou seja, ninguém ainda sabe se efetivamente é possível fisicamente.

Essa possibilidade teórica de viagem ao passado interessa a quem estuda computação. Vamos supor que consigamos construir esse tipo de máquina do tempo… Se tivermos computadores que usem esses efeitos, teríamos uma computação bem mais eficiente…

A ideia, nesse caso, é mandar parte da memória para o passado – e de alguma forma, tirar vantagem disso, sem violar as condições exigidas de autoconsistência da viagem no tempo.

download (1)

Aparato usado em uma das primeiras experiências de teleporte quântico, realizada em 1997. Foram teleportadas as propriedades ópticas de um fóton (partícula de luz)

‘Computadores quânticos’ usam ‘efeitos quânticos’ para tirar vantagem computacional. Existem vários estudos sobre…como viagens ao passado afetariam estes computadores.

Eu… e os co-autores Elham Kashefi e Raphael Dias da Silva…estudamos 2 maneiras diferentes que foram propostas para descrever o funcionamento de um computador quântico capaz de mandar bits de volta no tempo (2 modelos diferentes pra ‘viagem         no tempo’ em mecânica quântica, como dizemos no jargão da física).

O 1º modelo de viagem no tempo em mecânica quântica foi proposto por Bennett e Schumacher em 2002…em seminários que nunca foram publicados, e redescoberto independentemente em 2009 por George Svetlichny, da PUC-Rio. Esse modelo usa             o processo ‘teletransporte quântico’ para deduzir a consequência de transferirmos              um estado quântico de um sistema para o passado.

No nosso artigo recente mostramos que o modelo de Bennett/Schumacher/Svetlichny (BSS) faz previsões que coincidem com uma maneira curiosa, relativamente nova, de fazer computação quântica denominada ‘computação quântica baseada em medidas’.

Mostramos também…que o outro modelo… – proposto por David Deutsch em 1991, faz previsões diversas daquelas da computação quântica baseada em medidas, constatando um problema deste modelo. – Curiosamente omodelo BSS‘ fornece uma interpretação para uma série de computações feitas no modelo baseado em medidas…cada uma delas corresponde à simulação de uma viagem no tempo diferente.

Nossa crítica ao modelo de Deutsch é especial, pois…este é o modelo usado pela maioria dos trabalhos que estudam os efeitos (hipotéticos) de viagens no tempo em computação quântica… — Nossos resultados sugerem que o ‘modelo BSS‘ é o correto.  ‘texto base’  **********************************************************************************

Viagem no tempo derrota a Mecânica Quântica  (07/07/2009)

time_tunnel

Uma máquina do tempo hollywoodiana. A série de TV O Túnel do Tempo, dos anos 1960, era ficção científica, mas em alguns casos a viagem do tempo não viola as leis da física. [mptvimages.com]

A capacidade para viajar de volta no tempo, embora algo inteiramente hipotético, não é algo “explicitamente proibido”…pelo nosso entendimento atual do ‘espaço e tempo’ — com base na Teoria da Relatividade Geral.

Viagens no tempo tendem a causar confusão com outras leis da física. Contudo, no último exemplar da Physical Review Letters, alguns pesquisadores relataram outro exemplo com igual potencial de causar confusões…

Eles mostraram que ‘sistemas de criptografia’ baseados nos princípios quânticos podem ser quebrados…permitindo que o fluxo de dados interaja com o ‘estado quântico’, que viaja de volta no tempo.

Esse cenário não representa uma ameaça imediata para a segurança da informação, garantem os autores… – Trata-se porém de um tipo de contradição que qualquer teoria unificada da mecânica quântica e da gravidade terá que enfrentar.

Curva temporal fechada

Uma ‘curva temporal fechada’ (CTC: Closed Timelike Curve) é uma rota em ‘loop que se conecta nela mesma, indo à frente e retornando no tempo… Uma CTC pode se basear por exemplo, num ‘buraco de minhoca’ no espaço-tempo…que conecta um lugar e uma época no futuro… — com outro ponto no mesmo lugar em alguma época no passado.

Independentemente dessa rota existir ou não, ela levanta questões bizarras, como o “paradoxo do avô” – no qual uma pessoa volta no tempo, e mata um dos seus ancestrais diretos.

Em 1991, David Deutsch, da Universidade de Oxford/Inglaterra, percebeu como evitar esses paradoxos — no caso de uma partícula quântica que viaje ao redor de uma CTC e interaja em algum ponto ao longo do caminho com outra partícula… – Ele provou que         é sempre possível encontrar um estado quântico que dá à partícula na curva temporal fechada…uma existência como a vista no filme “Feitiço do Tempo” – circulando para sempre ao redor do loop – interagindo sempre com outra partícula exatamente da mesma forma, no mesmo ponto do espaço-tempo.

Decodificando a criptografia quântica

Todd Brun e seus colegas da Universidade do Sul da Califórnia, agora descobriram uma nova forma de usar os estados definidos pela formulação de Deutsch — para decodificar mensagens ‘criptografadas quanticamente’… A mensagem pode ser enviada a uma série     de partículas, cada uma no estado quântico “zero”…estado quântico “1”…  –  ou, em um estado combinado, conhecido como uma superposição.

O destinatário da mensagem mede cada partícula, mas precisa de informações adicionais “pos-factum” do remetente para distinguir as superposições das não-superposições. Mas, um espião que consiga distinguir – em tempo hábil… entre um zero e uma superposição, poderá interceptar a mensagem – e também enviar partículas para o destinatário que imitiu as originais, evitando assim, dessa forma, ser detectado.

Para que o espião faça isso, os pesquisadores imaginam uma partícula entrando numa CTC de tal forma que ela viaje de volta no tempo, permitindo interagir com seu futuro “self” antes de retomar novamente seu caminho… Para isso, descrevem uma interação   que, no exemplo mais simples… deixa uma partícula no “estado zero” intocada — mas, transforma uma superposição 0/1 em um estado 1 puro.

Uma medição padrão feita pelo espião que distinga o (1) do (0) pode então,                         revelar com absoluta certeza se o estado inicial era 0 ou uma superposição.

Lógica difícil de engolir

Ordinariamente, uma transformação assim não seria possível sem um conhecer muito bem o ‘estado inicial’… — A dica, explica Brun…é que a partícula interaja com a versão transformada dela mesma…que volta do futuro…Brun afirma que o esquema não viola qualquer lei da física, mas ele admite que a lógica é difícil de engolirEm comparação   com o raciocínio cronológico tradicional, ele afirma que é ‘definitivamente enrolado’.

Os pesquisadores vão além para mostrar como interações complexas com a CTC podem servir para decifrar partículas… incorporando superposições em qualquer nº de estados. De acordo com Deutsch… o trabalho fornece suporte para as atuais teorias quânticas da informação… – mostrando que elas podem lidar mesmo com as situações mais exóticas.

Por outro lado, reconhece Brun, se você acredita que a mecânica quântica é infalível, você pode questionar o artigo de 1991 de Deustch, ou mesmo a existência das curvas temporais fechadas… – Não obstante qualquer resposta…as dificuldades que as CTCs trazem para   a mecânica quântica, são problemas que apenas uma completa “teoria da gravidade quântica” poderá resolver. (texto base) …p/consulta ‘divertindo-se com a relatividade

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979... (s/ diploma)
Esse post foi publicado em cosmologia, física, ficção científica e marcado . Guardar link permanente.

2 respostas para Carl Sagan – sobre ‘viagens no tempo’

  1. Cesarious disse:

    Inside my time machine
    Where we can dream, hm hm
    Away from the world
    And all its cares
    Time machine

    Alone, a sun and moon
    Escaping doom, hm hm
    From wars and destiny
    We will flee
    Time machine

    We will find a star to guide us
    To a time when all our men were free
    Free

    Away across to Mars
    Like shooting stars, hm hm
    We’ll stay and see
    It’s mystery
    Time machine

    Maybe we can find a place where our minds will run
    Together like the water in a stream
    Life would be sublime if only words would rhyme
    To a melody within a fantasy

    Beyond this universe
    Infinite space, hm hm
    We’ll take our love
    And arts
    Time machine

    Inside my time machine
    Where we can dream, hm hm
    Away from the world
    And all its cares
    Time machine

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