Carl Sagan – sobre Deuses, Demônios…& Viagens no Tempo

“A bem-sucedida história da ciência humana nos ensina que o máximo que podemos dela esperar é…um aperfeiçoamento sucessivo do seu entendimento… através de nossos erros, em um ‘assintótico aprendizado’ … pela condição da certeza absoluta sempre nos escapar. Estaremos sempre atolados no erro. O máximo que cada geração pode esperar…é reduzir um pouco mais estas margens.”   (Carl Sagan — “O mundo assombrado pelos demônios”)

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

O astrônomo Carl Sagan…premiado com um Pulitzer – e…popularizador ícone da ciência, deu esta entrevista durante o “making of” do programaTime Travel“. Como era de esperar,  ele discute aspectos enigmáticos de sua área, tais como definir o tempo;    e imaginar o interior de um ‘buraco  de minhoca’ — sempre com talento,    e uma refrescante… dose de humor.  Na “Universidade de Cornell”/EUA,  Sagan era professor de Astronomia,    quando  em 1996  veio a falecer.

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… Mas, se pudéssemos viajar perto da velocidade da luz, então poderíamos ir ainda mais adiante para o futuro… Este é um daqueles conceitos profundamente resistentes a uma 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 para o passado – é incrível o que seria possível. Inicialmente, a História se tornaria uma ciência experimental (o que certamente não é hoje). Os insights possíveis sobre nosso próprio passado, natureza e origens seriam fascinantesPor outro lado, enfrentaríamos arraigados paradoxos, ao interferir com o esquema de causalidade que conduziu ao nosso tempo… e a nós mesmos. — Mas… 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.

paradoxo avôNOVA: Sobre isso … você pode descrever o ‘paradoxo do avô’?

Sagan: Este paradoxo…é uma aparente inconsistência baseada na ficção científica,  sobre a ideia de…’viagem no tempo’…onde  você viaja ao passado… e mata seu próprio avôantes dele conceber sua mãe…ou paiDessa maneira…você some imediatamente de existência porque nunca nasceu?…Ou então, você está em um novo “esquema de causalidade“, no qual – já que está lá … os eventos no futuro… – que conduzem à sua vida adulta… – se tornaram agora… – muito diferentes?

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

Entre as soluções sugeridas está a impossibilidade de assassinar seu avô… Você atira      nele, mas no momento crítico… ele se agacha para amarrar o cadarço do sapato – ou,          a arma engasga…ou ainda, de alguma forma, 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 funcionardesse 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. A ideia do universo tendo que criar causalidades autoconsistentes é atrativa a muitos físicos – todavia…eu não acho o argumento para isto muito convincente.

Inconsistências… podem ser consistentes com o Universo.                          Talvez viajar ao passado seja possível – mas…nesse caso,                                  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 ‘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 duvidosoe me faz lembrar daquele outro – de não haver inteligências em outro lugar no espaço… – porque, caso 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… talvez a viagem no tempo ao passado seja possível, mas só até o momento em que viagem no tempo é inventada. Como ainda não a inventamos, só poderíamos voltar, digamos, até ao ano 2300, não antes disso.

Há ainda a possibilidade deles já estarem aqui, mas não os vemos devido a sistemas de invisibilidade perfeita, ou algo assim. – Ou então os vemos, todavia os chamamos de qualquer outra coisa… – OVNIs, fantasmas, etc.

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… Porém, mesmo seguro de outros cenários ainda, mas  pensando só nessa… ‘gama de possibilidades’ não acho que o fato de explicitamente não estarmos sendo visitados por viajantes do tempo, prove ser impossível a viagem no tempo.

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.

paradoxo gêmeosAssim… – temos 2 gêmeos idênticos…que podem estar separados décadas em idade. Há também… – a possibilidade do gêmeo viajante – indo próximo da velocidade da luz, retornar em um futuro distante, para uma civilização muito diferente… – onde todos os conhecidos, já não existem mais.

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 por um ‘buraco de minhoca’. Você poderia descrever este fenômeno? 

Sagan: Imaginemos que vivemos num 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 da Terra (A)…Ao invés disso porém temos um tipo de túnel atravessando uma 3ª dimensão até então inacessível, conectando A e B. Poderíamos ir muito mais rápido pelo túnel, e assim chegar a Vega (B), sem cobrir o espaço intermediário (um tanto surrealmas consistente com leis da física).

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… – seria 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 manter um ‘wormhole’ aberto. Mas, teoricamente, a princípio parecia possível… assim adaptei o livro para que, com sucesso, Eleanor Arroway atravessasse o centro da galáxia — por meio de um “buraco de minhoca”.

E o físico teórico Kip Thorne sugere que, para uma civilização tecnicamente hiperavançada… tal “buraco de minhoca“… se torne 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 viagem no tempo. Como se sente?

contactSagan: 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” escritos por alguns dos grandes físicos do mundo.

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

NOVA: Como você se sente sendo o responsável por incrementar esta ideia?

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 em romances de ficção científica… H.G. Wells, Robert Heinlein, e outros – a possibilidade de realizar este 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…ao menos…tênue possibilidade. ‘texto original’ (out/1999)

p/consulta: ‘Futuras Máquinas do Tempo’‘Reversão Temporal’                                        **************************************************************

Viagem no tempo derrota a Mecânica Quântica (07/07/2009)                                  “A cada conjuntura histórica o presente não é só presente, pois também                      engloba a perspectiva de um passado… – imanente a ele.” (Slavoj Zizek)  

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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 gerar confusão com outras leis físicas; contudo – no último exemplar da Physical Review Letters alguns cientistas relataram outro exemplo… – com igual potencial…de causar confusões… Eles mostraram que sistemas criptográficos com base nos “princípios quânticos”…podem ser quebrados…ensejando que o fluxo de dados interaja com o estado quântico, que viaja de volta no tempo…Tal cenário não representa uma ameaça imediata…para a segurança da informação…garantem os autores. Trata-se todavia, de uma contradição…que qualquer teoria da “gravidade quântica”… enfrentará.

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. Independente  dessa rota existir ou não…ela levanta questões bizarras. Todavia, 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 com outra partícula, em algum ponto…ao longo do caminho… — Ele provou ser sempre possível encontrar um estado quântico que dá à partícula, numa curva temporal fechada, uma existência como a vista no filme Feitiço do Tempocirculando para sempre ao redor do loop, interagindo 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 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 identifique em tempo hábil um zero de uma superposição, poderá interceptar a mensagem…e também enviar partículas ao destinatário que emitiu as originais… evitando assim 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 num estado 1 puro. Uma medição padrão feita pelo espião distinguindo 1 do 0, pode então revelar se o estado inicial era 0, ou superposto.

buraco-de-minhocaOrdinariamente…uma transformação assim não seria possível sem conhecer muito bem o “estado inicial”. – A dica, explica Brun é que a partícula interaja com a versão transformada (que volta do futuro)… dela mesma. Brun afirma que o esquema, não viola qualquer lei físicamas admite que a lógica então envolvida é muito difícil de se engolir. 

Os pesquisadores vão além para mostrar como interações complexas com a CTC podem servir para decifrar partículas…incorporando superposições em qualquer nº de estados.      O trabalho fornece suporte para as atuais teorias quânticas da informação… mostrando que elas podem lidar com as situações mais exóticas…até mesmo a existência das CTCs. Não obstante as dificuldades que estas “curvas temporais fechadas” tragam à mecânica quântica…só uma “teoria da gravidade quântica” resolverá seus problemas. (texto base) *************************(comunidade de física/orkut)*****************************

Viagens no tempo x Conservação da massa 

Eduardo… Viagens no tempo não violam a conservação da massa?…                               

Morvan – Viagens que voltem no tempo violam a conservação de massa e energia. Mas, também violam a causalidadeentão, tudo bem se a conservação de massa e energia for violada… – porque conservação de energia (e massa, equivalente) é apenas um princípio, correspondente à translação no tempo…Isto decorre do Teorema de Noether, que diz que a invariância das leis da Física por translação… – numa dada dimensão … equivale à conservação de uma grandeza. Para a translação no tempo, a grandeza que se conserva é energia…Já no caso de translação no espaço, é o momentum…Então, se algo volta no tempo … a quebra do balanço de massa-energia era exatamente o que se deveria esperar.

Eduardo… então viagens ao passado são impossíveis?

Morvan – Não. São possíveis…Só precisariam violar a conservação de energia – o que também pode não ter nenhum problema. Essa, pelo menos, é uma das formas que alguns interpretam uma desigualdade, envolvendo o produto das incertezas, do tempo e energia. Neste caso, essa violação sempre seria aleatória; e não teríamos controle sobre como isso ocorreria… – Ainda há uma certa polêmica sobre essa interpretação… mas é uma ideia!… ***********************************************************************************

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 – com certeza… 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 importantes, é “A Máquina do Tempo” livro de H.G. Wells… – já adaptado para o cinema e quadrinhos, várias vezes… — Antes de Wells a viagem no tempo já havia sido abordada… – até mesmoem antigos textos sagrados como Mahabharata.  No célebre texto hindu…o rei ‘Revaita’  viaja ao céupara se encontrar com o criador (‘Brahma’), e ao voltar, repara que eras haviam se passado na 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.

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 20…pensávamos que fosse absolutoou seja, o    mesmo para todos observadores…e, que isso poderia ser facilmente constatado por            relógios …1 segundo na Terra teria o mesmo valorem qualquer parte do universo.

Porém alguns avanços científicos provariam que esse modelo era insuficiente em certas ocasiões…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…independente da posição do observador. Por exemplo…podemos calcular a velocidade ao dividir distância percorrida pelo tempo (v=x/t). Se você percorreu 60 quilômetros em 1 hora… a sua velocidade era de 60 km/h. 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. 

Viagens para o futuro                                                                                                                        ‘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 deespaçotempo‘. Ou seja, ir e voltar no espaço equivale a ir e voltar no tempo. E 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, em um referencial, com velocidade inferior.

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

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 – quevoltoupara o futuro…envelhecendo menos que os que aqui ficaram.

Esses conceitos podem ser bastante confusos para leigos… – mas no começoaté 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.

krikalevE 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 fazem parte do Sistema Global de Posicionamentoestão se movendo em alta velocidade    ao redor do planeta – ‘o tempo deles passa … de modo diferente ao nosso’.

É por isso que o tempo dos satélites e o tempo dos usuários do ‘GPS’ precisam ser ajustados, antes de sincronizados. – Uma situação semelhante é enfrentada pelos astronautas em órbita ao redor da Terra. – Por estarem se movendo rapidamente              ao orbitar a Terra, percebe-se que o tempo…para eles, demorou alguns milésimos              de segundo a mais…Levando tudo isso em conta, podemos dizer que o 1º viajante              do tempo é o cosmonauta russo Sergei Avdeyev, com mais de 748 dias a bordo da      estação espacial ‘MIR” – orbitando a uma velocidade próxima a 7,5 km/sviajou                cerca de 20 milissegundos…no futuroPosteriormente esse recorde foi quebrado por Sergei Krikalev (foto) com mais de 803 diase, em setembro/2015, Gennady Padalka retornou da ‘Estação Espacial’ com um novo recorde879 dias seguidos.

Como vimos até agora, é relativamente ‘fácil’ viajar ao futuro… – O problema                      mesmo aparece quando o assunto é voltar ao passado. Nesse cenário, surgem                novas ideias, tão… – ou, mais fantásticas… – quanto as já apresentadas aqui.

Viagem para o passado

Em tese, viajar para o passado seria possível se a barreira da…”velocidade da luz”…fosse ultrapassada. – Mas…isso seria ‘fisicamente impossível… – Muito embora… – a “Física Quântica” aceite a possível existência de “partículas” se movendo mais rápido do que a luz…(táquions)…a probabilidade é ínfima. – Para algo ser acelerado até essa velocidade, exigiria uma quantidade infinita de energia — gerando um problemão — até mesmo aos escritores de…ficção-científica. – Digamos que uma “guerra estelar” esteja acontecendo,    a 6 anos-luz daqui… – Sem poder ultrapassar a velocidade da luzuma nave levaria, no mínimo, 12 anos – para ir e voltar da guerra. Isso tornaria os filmes e livros, certamente muito chatos. – Esse problema porém pode ser solucionado, com uma nova informação prevista na… ‘Teoria Geral da Relatividade‘… formulada por Albert Einstein, em 1915.

De acordo com essa teoria, a gravidade não é uma força agindo 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…Corpos celestes não estão traçando uma curva no espaço, mas seguindo o formato (‘geodésico’) que o espaço tem…Assim, se curvássemos ainda mais o espaçotempo poderíamos cortar grandes distâncias em pouco tempo, por meio de fenômenos conhecidos como Buracos de Minhoca (Wormholes).

Ao criar um Wormhole, ele se comportaria como uma espécie de túnel, ligando duas regiões muito distantes. Mas como dissemos antes, nesse cenário o tempo é apenas mais uma dimensão do espaço. Sendo assim, 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 viagens no tempo…Porém,    viajar ao passado implica algumas contradições…Seriam tais paradoxos, uma prova da impossibilidade da viagem no tempo?Como poderíamos então, tentar solucioná-los?

ficcao-cientifica

Os paradoxos e suas soluções

Ao tratarmos das…’viagens no tempo’, uma das contradições mais famosas é    o “Paradoxo do Avô”aqui explicado de 2 modos…1º) Um cientista inventa uma máquina do tempo…e viaja ao passado. Daí então…decide encontrar    a si mesmo para impedir tal invenção.

Mas, nesse casose essa tal “máquina do tempo” ainda não foi                inventada… – como ele então conseguiria voltar ao 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 se realizar?… – 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. – Já a outra solução…sem dúvida…é a preferida de todos… “universos paralelos“… – De acordo com a “física quântica“, quando uma “decisão” precisa ser tomada… – é considerada… a soma de todas suas possibilidades.

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 faz essa situação ainda melhor? Nós não conseguimos detetar ela passando pelos 2 buracos – pois…afinal…nós, e o nosso equipamento de medição…  estaríamos em apenas uma — dessas… ‘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… aquele viajante que voltasse no tempo — poderia estar indo para um…’universo paralelo’, permanecendo no presente, desse outro universo… – Dessa maneira poderia matar o ‘avô‘, sem acabar com – a sua própria… existência.

Porém, o viajante do tempo poderia correr o risco de…assim, 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.

Então, para resumir, seria possível viajar no tempo?…A princípio: Sim”. Porém, muitos aspectos ainda precisam ser analisadose 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” na Austrália concluíram ser possível enviarmensagensao futuro (“time-teleportation“.)  Isso porque 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 partículasmodificaria também      a outra. Mas, o cientista Jay Olson descobriu que além do espaço – o ‘entrelaçamento quântico’ também afeta o tempo Assim, por exemplo, o “estado” de uma partícula que exista às 11h45, pode ser enviado para a mesma partícula, às 12h15, sem precisar passar pelo “intervalo de tempo” que as separa — como assim explica — o próprio pesquisador: 

“Não é a viagem no tempo da forma que 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                                                                                                Sobre esse tema, o Prof. Elcio Abdalla, pós-doutorado em Física de                                            Campo e Partículas pela USP…nos responde a algumas perguntas:

Qual sua opinião sobre essa possibilidade de viagens no tempo? 

Abdalla: Existem várias soluções das equações da Relatividade Geral que o permitem,        e há uma recente tese que Alan Pavan escreveu sobre o assunto, publicada em 2010 na ‘Physical Review D’. – Em termos gerais, soluções com rotação permitem as chamadas “máquinas do tempo” (volta ao passado)… O problema prático é a necessidade de uma ‘energia absurda’ para viabilizar tal máquina. – Máquinas que nos levam ao futuro são mais simplesbasta contornar um lugar com uma quantidade absurda de matéria. Ao sairmos de lá, muito tempo terá se passado no lugar de origem, e estaremos no futuro.

Por que esse assunto interessa à Física?

Abdalla: São questões que nos remetem aos aspectos da teoria,                                        onde há ‘paradoxos’… o que significa que alguma coisa não foi                                          totalmente compreendida, e assim podemos aprender algo novo.

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

Abdalla: A viagem ao futuro não apresenta grandes…paradoxos…mas,                            para o passado há sempre a questão do ‘paradoxo do avô’; entre outros.                        Acreditamos ser tais questões 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 de modo independente da… ficção científica‘.

A viagem no tempo permite situações paradoxais… – Como o senhor                                      enxerga essa questão?… Considera impossível a viagem no tempo…ou                            acredita que esta possa ser realizada – ao se resolver…tais paradoxos?

Abdalla: Acredito que haja empecilhos que advém da mecânica quântica.                            E este é o cerne da discussão…publicada em nosso artigo com Alan Pavan,                              e com a colaboração do físico (USP) Carlos Molina. ‘texto base’ (jan/2011) ********************************************************************* 

Viagens no tempoe computação quântica (Ernesto F. Galvão) (mar/2012)                A ‘dilatação temporal‘ é uma previsão simples da teoria de ‘relatividade restrita’ de Einstein, e tem sido rotineiramente observada, por exemplo, nas partículas aceleradas”.  

A “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 assim.

Por exemplo, numa viagem espacial,1 ano pode passar para nós…e, 2 anos (ou mais) para quem fica…na Terra – a diferença só vai depender da velocidade do foguete…O cosmonauta russo Sergei Krikalev passou cerca de 2 anos na “estação espacial” Mir.

Essa estadia prolongada fez com que seu tempo de vida atrasasse cerca de 2 centésimos de segundo em relação à superfície da Terra. A situação é um pouco diferente nas “viagens ao passado”, permitidacom restrições, pela “Teoria da Relatividade”. – Essas restrições são estudadas, e geralmente aparecem como condições necessárias de…auto-consistência

Viagens para o passado nunca foram observadas, contudo, não é proibida pela física. Por enquanto, esse tipo de viagem é somente uma possibilidade teórica; ninguém ainda sabe se efetivamente é possível. Há todavia um interesse especial a quem estuda computação.  A ideia nesse caso, é mandar parte da memória para o passado, e de alguma forma, tirar vantagem disso, sem violar condições exigidas de auto-consistência da viagem no tempo.

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Aparato usado em 1997, numa das 1ªs experiências de teleporte quântico das propriedades ópticas de um fóton.

Computadores quânticos usam ‘efeitos quânticos’ como “ganho” computacional. Existem vários estudos sobre como viagens ao passado afetariam tais computadores…E. F. Galvão    e Raphael Dias da Silva (IF – UFF/RJ), com Elham Kashefi (Universidade de Edinburgo) estudaram 2 modelos diferentes (de viagem no tempo em mecânica quântica) para descrever o funcionamento de um “computador quântico”…capaz de mandar bits de volta no tempo. – O 1º deles foi proposto por Schumacher e Bennett…em 2002, em seminários nunca publicados, mas redescobertos em 2009 por George Svetlichny…da PUC-RJ. – Tal modelo utiliza… “teletransporte quântico” – para deduzir a consequência de transferir ao passado o ‘estado quântico’ de um sistema. – No nosso recente artigo, mostramos que tal modelo ‘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 – assim constatando um problema neste modelo. – Curiosamente o ‘modelo BSS’ fornece uma interpretação para uma série de computações…feitas no modelo baseado em medidas;    onde cada uma delas… – corresponde à simulação de uma viagem no tempo diferente.    Nossa crítica ao modelo de Deutsch é especialpois este é o modelo usado na maioria        dos trabalhos que estudam efeitos (‘hipotéticos’) de viagens no tempo em computação quântica. E nossos resultados sugerem que o “Modelo BSS” é o correto. (‘texto base’)

p/ consulta: “Experimento volta no tempo usando computador quântico” (mar/2019) “Viagens no tempo…enfim liberadas – sem paradoxo, e com livre arbítrio” (set/2020)    ******************************(texto complementar)*****************************

Por que não podemos voltar ao passado?  (Mário Novello / junho 2013)                     “O universo (de per si) se encarrega para que nele não surjam contradições”.                   

viajar no tempo

Gödel demonstrou que na teoria de Einstein da gravitação — podem existir situações nas quais o ‘campo gravitacional‘…é tão intenso, que permite uma…”volta ao passado“. – Os físicos lidam com essa questão … — criando soluções técnicas — que nos permitem uma mudança radical — na descrição do mundo.

Pensávamos que cada evento possuía uma liberdade total e quase absoluta de ocorrer, desde que não violasse leis físicas. – O que essa característica de curvas-que-levam-ao-passado permite concluir é que isso não é mais possível. Temos uma liberdade local de eventos, mas não global… Dito de outro modo: um processo físico não depende apenas     do que acontece em sua vizinhança, mas tem um “componente global” que diz respeito       ao universo como uma totalidade solidária. Transladando tal dependência, para nosso mundo cotidiano…tudo se passa como se uma decisão individual tivesse somente uma limitada dose de independência… Uma boa parte dela depende de um processo global,    que transcende a individualidade. Ou seja, o Universo entendido como uma totalidade        é solidário. Suas partes não têm autonomia, a não ser — para procedimentos mínimos.

Tal visão parece ser um rude golpe no orgulho de nossa espécie… – além mesmo, de nossa individualidade…Todavia, se limitarmos nossas atividades, a pensar apenas nos processos que ocorrem aqui e agora…essa liberdade pode ser entendida como completa; pelo menos no que diz respeito às leis físicas. – Porém…ao pensarmos a Terra na Via Láctea com suas centenas de bilhões de estrelas, e mesmo para além dessa galáxia, nas centenas de bilhões de galáxias que formam nosso horizonte observável… nessa totalidade chamada Universo; conforme Einstein e Gödel, os processos que controlam os movimentos dos corpos não só dependem de suas interações locais, mas possuem um componente global. (texto base)  ************************************************************************************

“Caos determinístico” impede a volta no tempoao passado (mar/2020)

simetria-temporal-buracos-negrosSe 3 ou mais objetos se movimentarem… sejam átomos ou planetas, a história não poderá ser revertidaEsta é a conclusão de um grupo de pesquisadores baseados numa…simulação computacional…de 3 buracos negros em uma “órbita caótica”, contestando a garantia de outros físicos, de uma – viagem no tempo…ao passado.

A maioria das leis básicas da física não tem problemas com a direção do tempo – elas não tem problemas em ir do passado ao futuro; mas também não se importam de voltarem do futuro rumo ao passado. Elas são, como os cientistas as chamam… “simétricas no tempo”. Na prática – no entanto … sabemos que o tempo não pode simplesmente correr para trás.

Até hoje os cientistas explicavam a falta de simetria do tempo em escala macro,              pela interação estatística entre um grande número de partículas. Agora, porém,                    3 astrônomos mostraram que, apenas 3 partículas são suficientes para quebrar                      a simetria do tempo, e estabelecer uma via de mão única para aseta do tempo‘.

Órbitas de buracos negros

Tjarda Boekholt (Universidade de Coimbra, Portugal), Simon Portegies Zwart (Universidade de Leiden, “Países Baixos”) e Mauri Valtonen (Universidade de                Turku, Finlândia) calcularam as órbitas de 3 BNs se interagindo mutuamente.                    Na 1ª simulação… estes partem do repouso – para então se moverem…um em                direção ao outro, passando um pelo outro em complexas órbitas – até que um              buraco negro deixe a companhia dos outros dois. A 2ª simulação começa com                        a tentativa do BN que escapou…de fazer o tempo retroceder à situação inicial.

Acontece porém que em 5% dos cálculoso tempo não pode ser revertido, mesmo          que o computador use mais de 100 casas decimais. E esse caso, não é uma questão            de melhores computadores… – ou ‘métodos de cálculo’… – como antes se pensava.

Comprimento de Planck

Através do conceito de comprimento de Planck – distância em que efeitos quânticos            se tornam significativos, os pesquisadores explicam a… “irreversibilidade do tempo”.      Este é um princípio conhecido na física — aplicado a fenômenos dentro da escala do    nível atômico, ou menores, e vale 1,6 x 10-35 metro…como assim explicou Boekholt:

“O movimento dos 3 buracos negros pode ser tão caótico…que algo tão                            pequeno quanto o comprimento de Planck influenciará os movimentos.                                Os distúrbios…do tamanho do comprimento de Planck…têm um ‘efeito                    exponencial’, quebrando assim a simetria do tempo”. E Zwart concluiu:

“Portanto, não poder voltar no tempo não é mais apenas um argumento                          estatístico. Ele está oculto nas leis básicas da natureza. – Nem um único                          sistema de 3 objetos em movimento…grandes ou pequenos – partículas,                            planetas ou ‘buracos negros’…pode fugir da seta do tempo”. (texto base)

Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
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2 respostas para Carl Sagan – sobre Deuses, Demônios…& Viagens no Tempo

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