Viagem no Tempo
O que é uma viagem no tempo:
Uma viagem no tempo é um conceito que prevê a possibilidade de deslocamento entre pontos diferentes no tempo (passado ou futuro).
Embora a ideia pareça fantasiosa e seja frequentemente relacionada à ficção, diversas evidências científicas demonstram que viagens no tempo são, com a tecnologia adequada, possíveis. Por esse motivo, diversos cientistas renomados já se ocuparam do assunto, a exemplo de Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, etc.
Fundamentos das viagens no tempo
Os principais fundamentos das viagens no tempo são embasados na Teoria da Relatividade de Einstein, que representou um marco na física moderna. Em termos gerais, a Teoria da Relatividade consiste em um conjunto de estudos que demonstram uma relação de interdependência entre o tempo e o espaço, bem como as consequências oriundas dessa relação.
Para Einstein, o universo está disposto em uma espécie de tecido denominado espaço-tempo, formado por três dimensões espaciais (largura, altura e profundidade) e uma dimensão temporal, que é o tempo. Qualquer corpo celeste “pesa” nesse tecido, formando uma curvatura no espaço-tempo que afeta todos os corpos próximos. Essa curvatura é responsável por diversos efeitos como a gravidade, movimentos de rotação e, consequentemente, diferenças na percepção do tempo.
A curvatura formada no espaço-tempo pela massa terrestre causa efeitos gravitacionais na lua, que passa a transladar ao redor da Terra.
Einstein também entendia que o tempo, assim como a velocidade, não é uma grandeza absoluta, mas sim relativa. Essas conclusões foram fortemente baseadas nas Leis de Newton, que entendia que a velocidade com que um corpo se move nunca é absoluta e deve sempre ser analisada através de um referencial. A título de exemplo, um mesmo trem pode se mover a 40 km/h em relação a um referencial parado, e apenas a 20 km/h em relação a um referencial que se move na mesma direção que ele.
O mesmo conceito de relatividade utilizado no exemplo deve ser aplicado na velocidade da Terra, do sol e de toda a Via Láctea.
Teoria sobre viagens no tempo
Com base nos conceitos de espaço-tempo e de relatividade, confira as teorias mais populares na ciência acerca das viagens no tempo:
Dilatação do tempo
A dilatação do tempo é um conceito inserido na Teoria da Relatividade de Einstein, segundo o qual o tempo, assim como a velocidade, não é absoluto, mas sim relativo de acordo com o referencial adotado.
A dilatação do tempo pode ocorrer de duas formas: através da diferença de velocidade entre os dois observadores ou pela diferença de influência gravitacional que incide em cada um deles (dilatação gravitacional do tempo).
Dilatação do tempo pela velocidade
A dilatação do tempo pela velocidade (ou apenas dilatação do tempo) é uma teoria que prevê a possibilidade de viagem para o futuro caso a humanidade obtenha meios de viajar pelo espaço em velocidades mais próximas à da luz.
Para o físico James Clerk Maxwell, a velocidade da luz é exatamente a mesma (aproximadamente 300.000,000 m/s) independente do referencial adotado. Essa ideia, que entra em conflito direto com as Leis de Newton, implicaria no seguinte cenário: um observador parado e um observador em movimento veriam a luz chegar de ponto A ao ponto B ao mesmo tempo, sem qualquer relatividade.
A conclusão de Einstein foi que a única forma das duas leis coexistirem seria se o próprio tempo desacelerasse para o observador em movimento, dando origem ao conceito de dilatação do tempo.
A teoria comprovou que quanto mais rápido um objeto se move pelo espaço, mais lento ele se move pelo tempo. Essa ideia foi comprovada através de experimentos realizados na Estação Espacial Internacional (do inglês International Space Station – ISS), nos quais notou-se que, após 6 meses, os relógios a bordo da estação se moveram 0.007 segundos mais lentos do que os relógios na Terra.
Com base nessas evidências, é possível afirmar que, mesmo em uma escala ínfima, os astronautas que retornam da Estação Espacial Internacional à Terra após 6 meses viajaram 0.007 segundos para o futuro.
Estação Espacial Internacional, em órbita desde 1998.
Acredita-se que essa diferença no passar do tempo aumenta conforme a velocidade de um corpo se aproxima da velocidade da luz. A teoria é frequentemente ilustrada através do Paradoxo dos Gêmeos (ou Paradoxo de Langevin), que consiste em um experimento mental no qual um homem permanece no espaço em uma nave que se move em grande velocidade. Quando retorna à Terra, seu irmão gêmeo está décadas mais velho, enquanto ele mesmo mal envelheceu.
Dilatação gravitacional do tempo
A dilatação gravitacional do tempo é uma teoria que prevê a possibilidade de viagem para o futuro caso a humanidade obtenha meios de viajar para planetas cuja força gravitacional é muito superior à da Terra.
A dilatação gravitacional ocorre através da influência exercida em um observador por um corpo celeste de grande massa. Quanto maior o corpo celeste, maior a curvatura no espaço-tempo e consequentemente maior será a influência gravitacional ao seu redor. Em outras palavras, o tempo passa mais devagar onde a gravidade é mais forte.
O tempo passará mais devagar no relógio situado mais próximo da Terra em comparação ao relógio afastado.
Com base na dilatação gravitacional, o tempo será desacelerado para um observador situado mais próximo no campo gravitacional do que outro observador que se encontra em um ponto mais afastado. Essa hipótese já foi comprovada através de relógios atômicos colocados em satélites situados em diferentes altitudes. Eventualmente, os relógios passaram a divergir, ainda que em nanosegundos.
Fundamento da diferença no passar do tempo entre os relógios. Devido a curvatura existente entre C e D, a luz demora mais para chegar entre um ponto e outro.
Acredita-se que se fosse possível viajar para um planeta cuja influência gravitacional fosse muito superior à da Terra e retornar, o viajante teria viajado para o futuro uma vez que o tempo teria passado muito mais rápido na Terra.
Buracos de minhoca
Buracos de minhoca são fenômenos hipotéticos que consistem em túneis que interligam pontos diferentes do espaço-tempo. Ainda que extremamente improváveis, a Teoria da Relatividade considera válida a existência de buracos de minhoca transponíveis, ou seja, aqueles com condições de serem percorridos de um lado ao outro.
Em tese, os buracos de minhoca funcionariam não apenas como atalhos para outros pontos do espaço, mas também para outros pontos no tempo, inclusive o passado.
Representação visual de um buraco de minhoca. Acredita-se na existência de buracos de minhoca cuja saída está localizada no mesmo universo e em momentos diferentes no tempo.
Cordas Cósmicas
Segundo o astrofísico J. Richard Gott, cordas cósmicas são espécies de tubos de energia que se esticam através de todo o espaço-tempo, como rachaduras. O fenômeno é hipotético e é considerado um defeito topológico ocorrido durante a formação do universo.
Representação visual de cordas cósmicas, teoricamente presentes em todo o espaço-tempo.
Gott acreditava que as cordas cósmicas seriam mais finas do que um átomo e, assim como buracos negros, teriam imensas quantidades de massa concentrada, resultando em um campo gravitacional extremamente forte capaz de distorcer o espaço-tempo.
Em tese, a distorção criada por duas cordas cósmicas próximas (ou uma corda cósmica esticada próxima a um buraco negro), causaria um impacto capaz de dobrar o espaço-tempo, formando uma curva temporal fechada, através da qual um objeto poderia reaparecer em qualquer ponto no tempo, incluindo o passado.
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