É possível viajar no tempo?

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No momento em que o Universo foi criado, surgiu com o ele o Tempo. Isso ocorreu há cerca de 13,8 bilhões de anos, em um evento hoje consensualmente aceito e conhecido na comunidade científica como Big Bang. Intuitivamente divido em passado, presente e futuro, é antigo o desejo das pessoas em querer fazer viagens no fluxo temporal. Quem não gostaria de saber o que nos aguarda em um futuro distante ou saber como era o planeta há milhões de anos? Mas será que podemos transformar esse desejo em realidade? O que a ciência nos diz sobre viagens no tempo?

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O QUE É O TEMPO?

Primeiramente, é necessário definir o que é 'tempo'. Apesar de ser algo, à primeira vista, lógico e fácil de ser explicado, é realmente difícil descrevermos o tempo em sua essência. O que normalmente fazemos é associá-lo à alguma mudança possível de ser medida (oscilações, no caso de relógios) ou às nossas memórias e expectativas (no primeiro caso, o passado, e, no segundo, o futuro). Nesse sentido, ficamos tentados a definir o tempo como um fluxo que vai do passado para o futuro. Mas mesmo essas definições são meio complicadas. Ora, o que seria o presente? Seria o 'agora'? Mas qual o intervalo desse 'agora' temos que considerar para o encararmos como a linha que separa o passado do futuro? Bilionésimos de bilionésimos de segundo, em termos teóricos, seria mais do que suficiente para essa separação. Mesmo nesse curto intervalo, podemos dividi-lo mais ainda, tendendo ao infinito. Em outras palavras, em intervalos infinitesimais fica muito difícil separar o tempo em passado, presente e futuro, onde um único contínuo parece caracterizá-lo ao invés de algo quantizado. Viu como é algo complicado de ser explicado?

De acordo com Isaac Newton (1643-1727), um dos grandes revolucionários da Física e da Matemática, o tempo seria um fluxo contínuo e imutável, sempre o mesmo para qualquer observador e qualquer quadro de referência. Portanto, nesse caso, estaríamos vivendo em um mundo de 3 dimensões (altura, largura e comprimento). Ou seja, temos completa liberdade para nos mover no espaço, mas em termos de parâmetro para o tempo, este só possui um sentido e taxa constante. Nesse cenário, que perdurou por um bom tempo, viagens no tempo seriam impossíveis de serem realizadas.

Quatro séculos depois, o exclusivismo dessa ideia seria derrubado com a introdução da Teoria da Relatividade (1), concebida por Albert Einstein - com a crucial ajuda de trabalhos desenvolvidos por outros importantes cientistas (Albert A. Michelson, Hendrik Lorentz, Henri Poincaré, Max Planck, Hermann Minkowski e outros) - após a consolidação das famosas equações do eletromagnetismo por James Maxwell no final do século 19. Uma das consequências dessas equações é a de que a velocidade da luz é independente do referencial considerado! Em outras palavras, os fótons que compõem a luz (radiação eletromagnética) terão sempre a mesma velocidade (aproximadamente 300 000 km/s no vácuo, e um tanto menor em outros meios) seja qual for a situação considerada. Ela não muda!

(1) Leitura mais do que recomendada: O que é a Teoria da Relatividade Especial e Geral?

Por exemplo, quando medimos a velocidade relativa de dois carros, um vindo de encontro ao outro (e com o observador da medida dentro de um dos veículos), somamos as velocidades, já que é o mesmo de um carro estar parado e o outro estar vindo com a velocidade somada de ambos (por isso batidas frontais são tão destrutivas). Já quando um observador está dentro de um carro indo no mesmo sentido de outro carro, as velocidades são subtraídas (por isso quando estamos em uma estrada e olhamos para outro carro nos acompanhando, parece que este está quase parado, mas em alta velocidade para um terceiro observador/referencial parado no passeio). Porém, para a luz, esses referenciais não querem dizer nada! Independente se ela está indo de encontro ou ao lado de um carro, sua velocidade relativa a um observador no veículo será a mesma!

Esse, e outros resultados de Maxwell, levou Einstein a formular primeiro a Relatividade Especial e depois a Relatividade Geral. Agora, introduzindo a noção de Espaço-Tempo, percebemos que o tempo não é mais imutável, onde diferentes observadores em relativos quadros de referência medem diferentes passagens temporais. Vivemos em um mundo de 4 dimensões: as três clássicas (altura, largura e comprimento) mais uma relacionada ao tempo. Em outras palavras, o tempo é apenas mais uma dimensão que complementa o Espaço. Nesse mundo, sim, podemos não só falar, mas acreditar, em viagens no tempo.

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      RELATIVIDADE

   Em 1915, Einstein formulou a Teoria da Relatividade Geral, um dos maiores marcos da Física, e provavelmente o maior marco da Física Moderna junto à Mecânica Quântica (onde ambas se complementam, mas não se entendem) (1). Essa Teoria representa uma expansão da Relatividade Especial de forma a englobar a gravidade, e, diferente do que muitos tendem a pensar, a teoria relativística não fica apenas no abstratismo matemático. Diversos experimentos e observações astronômicas vêm corroborando-a. Aliás, o nosso sistema de GPS (GPS e Relatividade) e até propriedades físico-químicas de elementos facilmente observadas a nível macroscópico (Relatividade, Ouro e Mercúrio) permeiam o nosso cotidiano sem nem percebemos que só são possíveis graças a efeitos relativísticos. Outro exemplo são as armas nucleares, que funcionam através da equivalência massa-energia prevista pela Relatividade Geral (O que é uma Bombas de Hidrogênio?) Aliás, ano passado mais uma predição de Einstein mostrou ser verdadeira, com a detecção das tão procuradas ondas gravitacionais (Detectadas Ondas Gravitacionais no Universo!). Isso sem citar inúmeros outros modelos que só são explicados tomando ela como base.

       Quatro princípios básicos sustentam a Teoria da Relatividade Geral:

1. Referenciais em queda livre se movem em geodésicos, seguindo sempre a menor rota através dessas superfícies;

2. Princípio da Equivalência, onde a massa inercial de um corpo é equivalente à massa gravitacional desse corpo;

3. Princípio da Covariância Geral, deflagrando o uso de tensores

4. Equações do Campo de Einstein, onde a curvatura do Espaço-Tempo é proporcional ao conteúdo de matéria nesse sistema;

5. Universalidade da queda livre, onde todos os objetos aceleram de forma idêntica em um campo gravitacional externo.

Na Relatividade Especial, o que importa para nós é o que a velocidade de um corpo influencia no tempo. Na Relatividade Geral, o mais importante a ser analisado é o quarto princípio. Neste, basicamente temos que qualquer massa será capaz de gerar uma distorção no Espaço-Tempo (nosso mundo de 4 dimensões). Essa distorção seria a gravidade, a qual não mais corresponderia a uma clássica força. Para entender o que é a gravidade agora, podemos fazer a seguinte descrição, presente no artigo Não existe gravidade no Espaço? :

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   VIAJANDO PARA O FUTURO

        Algum engraçadinho poderia vir dizer que já estamos sempre viajando para o futuro, ou seja, sempre seguindo "em frente" na estrada do tempo a uma velocidade de 1 hora por hora ou 1 segundo por segundo. Porém, como acabamos de ver, o tempo, segundo a Relatividade, é apenas mais uma dimensão junto ao espaço, e o qual pode sofrer distorções dependendo do referencial adotado. Indo mais direto ao ponto, o tempo não passa igual para todos os referenciais, como antes supunha a Física Clássica.

         Então, vamos voltar para a nossa definição aqui de 'viagem para o futuro'. Quando alguém quer viajar para o futuro, certamente se pretende pular grandes distâncias na linha temporal sem precisar experienciar o tempo transcorrido, ou seja, sem envelhecer e da forma mais rápida possível. Nessa lógica, alguém também poderia citar a técnica da hibernação. Caso essa fosse criada com sucesso para acomodar humanos, poderíamos dormir por longos períodos de anos e acordar em um futuro distante sem provavelmente ter sentido o tempo passar ou envelhecer de forma significativa. Bem, sob certas análises, seria uma viagem para o futuro. Aliás, alguns ricaços arriscam suas vidas congelando seus corpos a temperaturas baixíssimas na esperança de que, no futuro, alguma tecnologia consiga revivê-los.

          Ok, ok, estamos enrolando novamente. Vamos ser francos? Queremos viajar no tempo igual o Marty McFly faz no seu DeLorean! Essa é a parada! Apesar de agora você achar que estamos sendo sugados demais para dentro da nossa imaginação, saiba que esse "sonho" é mais do que possível, é uma realidade! Na verdade, se você está dirigindo o seu carro ou até mesmo andando no passeio, saiba que estará viajando mais rápido no tempo do que eu, que estou sentado escrevendo este artigo! Sim, como consequência da Relatividade, quanto maior a velocidade, menos você passa a se movimentar no tempo, e um mesmo intervalo de tempo para um corpo em movimento corresponde a um maior intervalo de tempo para um corpo parado ou em menor velocidade. Quando um corpo, teoricamente, está parado por completo no vácuo espacial, ele não está se movendo no espaço, mas, sim, 100% na dimensão do tempo. À medida em que o corpo passa a se movimentar e ir cada vez mais rápido, menos ele passa a se movimentar na dimensão do tempo e mais na dimensão do espaço. Outras consequências também importantes para a nossa análise de viagens no tempo é que o espaço é encurtado em velocidades próximas da luz, e que existe uma aumento de "massa relativística" do corpo em movimento (A velocidade do Flash).

            Mas em velocidades que não são absurdas, como as experimentadas por nós em nosso cotidiano, as diferenças temporais sentidas são ínfimas, na casa dos nanosegundos (na escala de 1 segundo divido por 1000000000). Desprezando os efeitos gravitacionais, quanto mais próximo da velocidade da luz, mais essa diferença se tornaria expressiva. Por exemplo, se uma nave espacial viajasse com 90% (algo em torno de 270 mil km/s) da velocidade da luz, uma viagem com duração de 10 anos na Terra, significaria apenas 4 anos e meio para os tripulantes da nave! Para 95%, teriam se passado 3,125 anos para os tripulantes. Para 99%, 1,410 anos. Para 99,9%, 26 minutos e 56 segundos! Quanto mais próximo da velocidade da luz, o tempo começa a variar em exponencial. Para 99,9999, a viagem de 10 anos na Terra duraria apenas 16 segundos para os tripulantes! Ou seja, passariam 10 anos e eles não envelheceriam quase nada (envelheceriam 16 segundos!)! A equação derivada da Teoria da Relatividade para a dilatação temporal por velocidade, encontra-se no esquema abaixo:

Portanto, analisando somente a questão da velocidade, viagens para o futuro são possíveis e suas extensões temporais só dependerão do quão veloz serão os veículos de transporte que conseguiremos desenvolver no futuro! Aliás, os satélites em órbita na Terra responsáveis pelo sistema de GPS e que estão à velocidades bem altas (alguns, em torno de 8 km/s) precisam ajustar a sincronização temporal em seus sistemas de localização com a ajuda dos cálculos relativísticos ou, caso contrário, não seriam capaz de funcionarem como deveriam! (GPS e Relatividade)

Dentro de um avião, o tempo estará passando mais devagar do que para os objetos e seres parados em terra firme/NASA.gov

Mas, não paramos aqui! Outra forma de viajarmos no tempo para o futuro seria com o auxílio da nossa amiga 'gravidade', descrita via Relatividade Geral. Mais uma vez, não precisamos recorrer a suposições suposições abstratas. Viagens no tempo com a gravidade acontecem a todo momento tendo nós como testemunhas. O GPS também precisa levar em conta as variações temporais ocasionadas pela diferença gravitacional sentida pelos satélites em relação àquela sentida por nós na superfície do planeta (mais intensa). E não só os satélites já comprovaram isso. Relógios atômicos colocados no porão de arranhas-céus bem altos marcam o tempo diferentemente daqueles colocados no topo, em variações de bilionésimos de segundo! Já o primeiro experimento comprobatório foi realizado quando relógios atômicos foram colocados em aviões na década de 1970 (grande altura e, portanto, significativa menor ação gravitacional da Terra). E isso só considerando a diferença gravitacional sentida entre alturas diferentes próximas da superfície terrestre (quanto mais próximo da massa analisada - no caso, nosso planeta - maior a intensidade/aceleração gravitacional).

Em termos gravitacionais, estaríamos viajando para o futuro também devido à dilatação temporal. Quanto maior a gravidade sentida, mais lentamente o tempo passa para um referencial em relação a outro mais afastado dessa gravidade. Ou seja, em um campo gravitacional também passamos a nos movimentar menos no tempo, e quanto mais forte ele é e mais próximo estamos dele, maior é esse freio na linha temporal. No caso dos satélites, por exemplo, já que eles estão mais afastados do centro gravitacional da Terra, 1 segundo demora mais tempo para passar do que para alguém sentado em uma praia, por exemplo. A equação matemática que expressa essa relação encontra-se demonstrada abaixo:

Para conseguirmos significativas viagens para o futuro usando o campo gravitacional, precisamos de algo escandaloso: um Buraco Negro (O que é um Buraco Negro?). Próximo de um Buraco Negro, cuja gravidade é absurda e, praticamente, imensurável, o tempo também desaceleraria ao extremo, sendo impossível imaginar como o espaço-tempo realmente se comporta em seus domínios (Região de Eventos). Mas seguindo a Relatividade, em termos de distorção temporal ocasionada pela gravidade, obteríamos grandes "saltos" para o futuro apenas ficando parados perto desses corpos.

Na busca por algo similar a um buraco negro, ou o próprio, temos que nos guiar, primeiramente, por algo chamado de 'Raio de Schwarzschild'. Esse 'raio' seria o raio de uma esfera (vamos imaginar os buracos negros como esferas perfeitas) necessária para comportar uma massa tal que desse origem a algo conhecido como ´singularidade´, com um ´horizonte de eventos´ em volta (apesar deste não ser estritamente necessário nos buracos negros rotatórios). Esse raio (r) responderia à equação r = 2GM/c2, em um valor crítico obtido da equação demonstrada anteriormente. Para você ter uma ideia das dimensões das quais estamos discutindo aqui, se usássemos a massa do nosso planeta, esta precisaria ser comprimida em uma esfera com raio de 9 milímetros!

Bem, conseguindo um buraco negro para usarmos como "combustível temporal", se ficássemos parados a uma distância de 0,07 mm (em relação ao raio de Schwarzschild) por dois anos do mesmo, isso corresponderia a cerca de 70 anos passados para alguém na superfície da Terra! Quanto mais próximo do raio, mais o tempo vai sendo relativamente desacelerado em infinito exponencial, assim como ocorre com a velocidade.

Resumindo, podemos usar tanto a velocidade quanto a gravidade para criar distorções no espaço-tempo e viajarmos para o futuro. Obviamente, teríamos diversas limitações tecnológicas para tal, as quais podem ser, ou não, ser sanadas no futuro. Independente se usássemos a gravidade e a velocidade separadas ou em conjunto, teríamos sérios problemas desde sistemas para frear o gigantesco momento (produto da massa pela velocidade do corpo) gerado (altíssimas velocidades, próximas da luz), energia para gerar essas velocidades absurdas (A velocidade do Flash) e a terrível força gravitacional produzida por uma singularidade, a qual despedaçaria você completamente caso se aproximasse dela. Porém, isso são questões apenas de limitações tecnológicas. Alienígenas, nesse momento, podem estar viajando para o futuro distante quase como rotina ou explorando planetas em busca de vida sem envelhecerem muito, mas cobrindo enormes distâncias em curtos intervalos de tempo.

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VIAJANDO PARA O PASSADO

Bem, se para o futuro a viagem é relativamente simples, a coisa se complica bastante quando pensamos em artifícios que nos transportem para o passado. Aliás, é até difícil imaginar uma viagem para o passado, especialmente quando tropeçamos em diversos paradoxos chatos pelo caminho. Mas, como já deu para perceber, nunca podemos deixar que a nossa mente limitada barre nossos almejos, principalmente quando estamos pisando no campo da Física Relativística e da Quântica. Coisas que consideramos impossíveis podem muito bem ser possíveis se apoiadas na matemática e conceitos da Física Moderna. E, sim, uma viagem para o passado é possível!

Para você não desanimar muito com a possibilidade de uma viagem para o passado, vamos começar dizendo que existem diversos métodos, pelo menos teóricos, para alcançarmos o passado através da Relatividade Geral. Mais uma vez, exploraremos os Buracos Negros para tentar achar um modo de voltar no tempo. Bem, como dito, os buracos negros teriam uma massa gigantesca comprimida em um volume ínfimo. No seu centro, teríamos a singularidade, a qual pode ser caracterizada por um ponto onde a densidade se torna infinita e a curvatura no espaço-tempo também se torna infinita. Esse seria o buraco negro seguindo a métrica de Schwarzschild. Mas podemos ter também uma singularidade no formato de um anel, não um ponto, se esse anel seguir a métrica de Kerr.

Deformação no espaço-tempo causada por um buraco negro; dentro do raio de Schwarzschild a curvatura é infinita

Na singularidade de Schwarzschild, a qual não tende a ocorrer na natureza devido à problemas de conservação de momento, temos um buraco negro perfeitamente esférico, não-rotatório e com uma distribuição estática de massa. Aqui, teríamos, necessariamente, um horizonte de eventos. Se cruzarmos o horizonte de eventos, iremos no sentido de uma dilatação infinita do tempo, com chances de estarmos voltando no tempo, porém, não poderíamos ver nada fora desse horizonte, nem escapar. Em outras palavras, não saberíamos o que está acontecendo com o tempo e espaço no Universo ao redor. Portanto, esse nosso "combustível temporal" não seria uma boa opção, e isso sem contar as condições insuportáveis dentro de um horizonte de eventos, onde um trágico fim estaria certo quando fôssemos de encontro à sua singularidade pontual, ou mesmo antes.

Indo agora para a singularidade de Kerr, teríamos como nos livrar da singularidade pontual, já que ela teria um formato de anel - oco - e, assim, encontraríamos uma abertura (relacionada com o conceito de 'Buraco de Minhoca') (!) que poderia transportar matéria de um ponto do espaço-tempo do Universo, para outro ponto do espaço-tempo, possivelmente no passado! Aqui teríamos a famosa conexão entre os buracos negros e os 'buracos brancos'. Ou seja, os buracos negros sugariam matéria e, os brancos, ejetariam matéria devido ao fato de possuírem um anti-horizonte de eventos (somente expulsam matéria, não sugam). Porém, esses buracos brancos nunca foram observados, diretamente ou indiretamente, e cálculos mostram que eles seriam muito instáveis para permitir qualquer tipo de viagem em seu interior, considerando seu desenvolvimento natural a partir de uma estrela.

A ´folha aberta´ seria a superfície do espaço-tempo sendo dobrada e ligando dois pontos muito distantes através de um buraco de minhoca

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(!) É sugerido que os misteriosos Círculos Estranhos de Rádio (ORCs, na sigla em inglês para Odd Radio Circles) - círculos gigantescos formados por ondas de rádio observados no espaço interestelar - podem representar vestígios/assinaturas de gargantas de buracos de minhoca associados à presença de um campo magnético toroidal de grande escala. Para mais informações, fica a sugestão de leitura: Bizarro e misterioso círculo espacial capturado em grandes detalhes por rádio-telescópio Sul-Africano

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Bem, nesse ponto, parece que todas as esperanças estão perdidas, mas ainda existe uma saída para os buracos de minhoca! Em 1985, o Professor Kip Thorne, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, como pedido de ajuda do seu colega, e também Professor, Carl Sagan, encontrou uma solução matemática para permitir a criação de um buraco de minhoca suficientemente estável para permitir uma viagem no espaço-tempo. Na época, Carl Sagan estava precisando de algo que pudesse transportar uma pessoa de um ponto a outro separados por distâncias interestelares muito grandes em um curto intervalo de tempo. Essa necessidade era para atender o roteiro da sua obra de ficção científica que ficou mais do que famosa: Contato (1997).

A equação-solução acima permite a existência do buraco de minhoca, onde b(r) determina o formato espacial do mesmo, e o símbolo Phi(r) determina o redshift gravitacional (O que é o desvio para o vermelho na Astronomia?). Essa solução, além de não lidar com a presença de horizontes de eventos, não possui excessivas forças gravitacionais de "maré" (diferenças de intensidade gravitacionais sentidas em um corpo - Erros mais comuns sobre a Lua), o que faz com que esse buraco de minhoca seja seguro para humanos o atravessarem. Porém, temos um grande empecilho aqui, o qual pode, ou não, ser solucionado no futuro. Para manter a garganta do buraco de minhoca aberta, seria necessário preenchê-la com energia "exótica", ou seja, com densidade energética negativa. Não existe nada ainda observado que possua essa propriedade, apenas controversas propostas teóricas (apesar de flutuações eletromagnéticas no vácuo serem, às vezes, calculadas como tendo densidade energética negativa). Bem, mas caso tenhamos matéria exótica em mãos, onde conseguiríamos um buraco de minhoca desse tipo?

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(!) Lembrando que Einstein famosamente colocou uma "condição energética" na teoria da relatividade geral, no sentido de que energia não pode ser negativa. Considerando a equação E = mc2 (derivada da relatividade especial), a condição afirmando que energia não pode ser negativa é o mesmo que especificar que massa não pode ser negativa. Mas soluções teóricas propostas nas últimas décadas têm permitido a existência de energia/massa exótica negativa, sem necessária violação da relatividade geral, e sugerindo inclusive a existência de massa que pode ser acelerada a velocidades arbitrárias com pouco ou nenhum gasto de energia (Ref.13). Mais recentemente, massa negativa foi sugerida para explicar a misteriosa Energia Escura: Matéria Escura, Energia Escura e Massa Negativa

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No mundo relativístico de Einstein que engloba o domínio macroscópico teremos um espaço-tempo representado por uma superfície bem lisa e regular, a qual se deforma como um perfeito lençol plano na presença de uma massa ou de energia (ambos são equivalentes segundo a Relatividade Especial). Mas isso no mundo macroscópico. Quando damos um zoom poderoso nesse espaço-tempo e vamos para o reino quântico, no mundo microscópico que engloba as dimensões das partículas subatômicas, as teorias não preveem uma superfície lisa e perfeita, pelo contrário, aqui provavelmente passamos a ter um turbilhão de bolhas conhecido como Quantum Foam (Espuma Quântica, na tradução literal). Essas bolhas, que brotam e desaparecem em intervalos de tempo curtíssimos e em escalas quadrilhões de vezes menores do que um núcleo atômico, são frutos das probabilidades quânticas, onde partículas se comportam também como onda e podem estar em mais de um lugar ao mesmo tempo. Como mostrado na figura abaixo, as bolhas podem ser apenas relevos na superfície ou se curvarem em estruturas mais complexas, incluindo em forma do nosso buraco de minhoca tão procurado!

Geometria do espaço-tempo em três diferentes arranjos de probabilidade quântica, em exemplos do que seria a Espuma Quântica. A probabilidade para o cenário (a) é 0,1%, (b) é 0,4% e (c) é 0,02%

Caso a civilização humana, ou até mesmo uma civilização alienígena mais avançada, consiga observar e manipular essa espuma quântica, seria possível criar ou aprisionar um desses buracos de minhocas lá presentes e ir bombando ele com matéria exótica até que o buraco se expanda para um nível macroscópico onde possa ser usado. Caso exista sucesso, temos, finalmente, nossa porta para viagens seguras para o passado, além de ser uma forma também de ligar pontos distantes no Universo, e tudo assegurado por sólida ciência relativística e quântica!

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    PARADOXOS

Mas as viagens para o passado não encontram empecilhos apenas no meio de transporte. Temos agora a clássica problemática em nossas mãos: o Paradoxo do Avô! Como todos devem já estar mais do que cansados de ouvir ou questionar, ir para o passado envolve interferir com algo que já aconteceu e, portanto, geraria consequências para o futuro que, de fato, também já foi concretizado. Bem, se, por exemplo, alguém volta no tempo, encontra com o seu avô bem novo, e que ainda nem mesmo teve o seu pai como filho, e você decide matá-lo, como você existirá para fazer, no futuro, sua viagem no tempo? Isso não é uma questão apenas de limitação da mente humana para contornar um problema abstrato e, sim, uma questão de pura lógica.

O próprio Stephen Hawking, uma das mentes mais brilhantes do século XXI e grande revolucionário no campo do entendimento de buracos negros, já chegou a afirmar que viagens para o passado seriam impossíveis porque o próprio Universo impediria que elas ocorressem para proteger a integridade temporal. Hawking chamou isso de Chronology Protection Conjecture (Conjectura da Proteção Cronológica, na tradução literal). Assim, mesmo se fosse possível construir uma máquina no tempo para voltar ao passado, "forças" no Universo a impossibilitariam de funcionar. Porém, ele depois acabou mudando de ideia, como explicarei mais à frente.

          Outro problema também bem óbvio é o fato de que, se no futuro - caso não ocorra alguma tragédia descomunal - consigamos construir máquinas do tempo com o objetivo de voltar para o passado, já era para termos visto pelo menos um viajante no tempo no decorrer da nossa história, certo? À primeira vista, isso parece sugerir que não conseguimos desenvolver uma tecnologia de viagem no tempo, ou que nossa espécie pereceu muito cedo aqui no planeta. Bem, existe também a possibilidade de termos conseguido criar uma, mas preferimos não usá-la por motivos éticos ou de precaução.

            Mas não pense que o nosso sonho de peregrinar no passado acabou de ser enterrado. Existem três alternativas para contornar esses problemas:

1. LOOP

          Imagine que você usou um buraco de minhoca para voltar ao passado, na época em que um tiro acidental fez você perder o seu braço. Na verdade, você está indo para o passado evitar isso. Assim, você viaja no tempo, chega na época do acidente e avista sua versão mais nova. Você se prepara para derrubar o suposto atirador ofensor com um tiro, mas, na hora do disparo, acaba espirrando e errando o alvo. E onde você acerta o tiro? Sim, em sua versão mais jovem! Entendeu? Você é a causa do acidente! Em outras palavras, o evento passado depende do evento futuro (viagem no tempo)! Nessa linha de pensamento, sua interferência no passado passa a ser apenas um mecanismo para que os próprios eventos no passado ocorram!

2. SEGURANDO AS MÃOS

       Imagine que Roberta e Carlos conseguiram criar um buraco de minhoca em um quarto. Logo em seguida, cada um deles coloca um dos braços em cada uma das bocas do buraco de minhoca, para um aperto de mão. Com as mãos unidas, Roberta leva sua boca do buraco de minhoca e embarca em um aeronave espacial, partindo para uma viagem em velocidade muito próximas da luz. Ela viaja nessas condições durante 6 horas e resolve voltar, também na mesma velocidade, para o quarto.

         Quando Roberta saiu para a viagem, Carlos continuou com sua mão unida com a dela durante as próximas 12 horas. Passado esse tempo, ele vê, através da sua boca do buraco de minhoca que ela acabou de aterrissar. Assim, ele solta as mãos, e vai se encontrar com ela. Porém, ele não vai encontrá-la, porque, como já tínhamos visto anteriormente, viajar à velocidades próximas da luz faz você se deslocar bastante no tempo em direção ao futuro em relação a um referencial em menor velocidade. Portanto, algumas horas para a Roberta correspondem a muitas dezenas de anos para o Carlos. Por isso o Carlos não encontrou Roberta após 12 horas, porque ela chegará ali só que em um futuro distante. De qualquer forma, Carlos esperou por esse tempo todo por Roberta e, finalmente, depois de anos e mais anos, ela surge em sua aeronave. Roberta ainda está segurando as mãos de Carlos quando ela chega, e continua enxergando ele, no passado, claro. Como Roberta levou uma das bocas com ela, e a outra permaneceu no quarto, agora o buraco de minhoca é uma máquina do tempo! Se tanto a Roberta, quanto o já velho Carlos entrarem dentro dele, saíram no passado, durante o tempo que estava esperando Roberta voltar da sua viagem (lembre-se, só tinha se passado 12 horas no passado, enquanto Carlos estava observando, pelo buraco de minhoca, a Roberta ir e voltar).

           Em outras palavras, Roberta, quando volta da sua viagem e cai em um futuro distante, está segurando uma boca do buraco de minhoca enquanto a outra está aberta no passado. Isso limita a viagem de volta no tempo apenas para o período de construção do buraco de minhoca. Isso, unido com o ´loop´, evitaria os paradoxos e explicaria porque não vemos viajantes no tempo hoje, já que eles estariam limitados a voltar apenas quando a máquina do tempo fosse criada.

3. UNIVERSOS PARALELOS

          Aqui, temos uma solução interessante para os nossos paradoxos e problemáticas discutidas anteriormente. Aliás, o próprio Sthephen Hawking, antes um cético das viagens do tempo no passado, passou a admitir que, com a existência de universos paralelos, elas seriam possíveis. Mas será que o nosso Universo é um conjunto de vários (multiverso)?

           Uma forma de explicar a existência dos universos paralelos é, mais uma vez, fruto das observações no mundo quântico. Uma partícula na mecânica quântica não pode ter definidos seus estados de energia, momento, posição ou tempo. Ou seja, se conhecemos bem sua posição, por exemplo, existirá uma grande incerteza na medida do seu momento. Se conhecermos bem a sua energia, passamos a ter informações pouco acuradas do tempo ali relacionado. Isso não acontece porque nossos instrumentos de medida são falhos em sua precisão, isso acontece porque é da própria natureza do Universo. Chamamos essas observações de Princípio da Incerteza. Entrando no zoom quântico os fenômenos passam a ser regidos por um superposição de probabilidades, onde uma partícula pode ocupar vários estados de medida em um mesmo instante.

           Uma das interpretações para isso é que cada possibilidade nesses estados pode dar origem a um universo paralelo ao nosso, o qual será um pouco diferente considerando o instante mínimo da sua criação. Por exemplo, um elétron é excitado por um fóton e acaba se deslocando entre um estado de energia para outro, em outra posição do espaço. Ele poderá seguir diferentes caminhos para chegar nesse seu novo estado, sendo que a única maneira de explicar o seu comportamento é considerando uma superposição de todos esses possíveis caminhos. Ou seja, o elétron irá percorrer todos esses caminhos no mesmo instante. Para isso, pode ser que, para cada caminho, surja um Universo novo, permitindo que ele percorra todos ao mesmo tempo mas não no mesmo Universo. Isso significa que infinitos Universos estão sendo criados a todo instante.

           Bem, nessa proposta, suponha que alguém viaje, através do buraco de minhoca, para o passado. No momento que ele chega ao passado, as consequências da sua chegada acabam criando outro Universo. Aquele outro, já com o futuro bem definido e concretizado, não passa a ser mais a sua linha temporal, agora você está construindo um novo Universo, este o qual dará origem a infinitos outros. Isso acabaria com qualquer paradoxo ou não observação de viajantes no tempo. Na verdade, as pessoas podem estar assustadas com um viajante do tempo chegando do nada, mas isso está ocorrendo em outro Universo, paralelo ao nosso!

           Nesse ponto também é importante ressaltar que essa é apenas uma das explicações para uma suposta existência de Universos paralelos/multiversos. Uma hipótese proposta em 2014 (Ref.12), por exemplo, defende uma ideia quase contrária, ou seja, de que já existam inúmeros Universos paralelos ao nosso e que a interação entre eles é que explicaria o comportamento quântico como o conhecemos. Seriam Universos regidos pela Física Clássica, e a união de todos eles dariam origem à Física Quântica.

TÁQUIONS

           Ao invés de mandar matéria "normal" para o passado, como o nosso corpo, poderíamos, sem necessidade de um buraco de minhoca, mandar apenas sinais através de partículas hipotéticas chamadas de táquions. Essas partículas possuem a propriedade de aumentarem sua velocidade à medida que a sua energia total é diminuída e, com isso, facilmente ultrapassam a velocidade da luz no vácuo! Assim, de acordo com a Relatividade Geral, tal contradição com as leis relativísticas permitiriam que táquions voltassem no tempo, possivelmente para um Universo paralelo. Aliás, essa "telefonia" para o passado possui até um nome: Antitelefone Taquiônico.

Diversos experimentos tentam procurar tais partículas, mas até hoje não foi possível obter sucesso. No filme Watchmen (2009), parte do seu plot relaciona os táquions.

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CONCLUSÃO...?

Após a leitura do artigo, fica claro para nós que viagens no tempo são teoricamente possíveis e, no caso das viagens para um futuro distante, vimos que elas só são limitadas pelo nosso arsenal tecnológico, já que as mesmas, em escalas menores, estão ocorrendo a todo momento, devido às diferenças de velocidade e gravidade. Para o passado, ainda temos bases de justificativa apoiadas apenas na teoria, faltando inovações científicas que nos permitam criar ferramentas para se testar o abstratismo teórico.

Porém, nunca fiquemos desanimados! Não é porque possa ser estranho a presença de buracos de minhoca e energia "exótica" que temos que parar de buscá-los. Se formos pensar na própria criação e existência do nosso Universo, como explicar que ´tudo´ exista, e que o ´nada´ possa ter existido? Como o tudo veio do nada, e onde podemos alojar o nada se o espaço-tempo ainda nem existia? A própria ideia do nada precisa de algo para existir, não é mesmo? Até mesmo se pensarmos em respostas mais fantásticas e mágicas, é difícil concebermos como tudo teve origem. Mas o fato é que tudo isso ao nosso redor existe, e, mesmo parecendo mais do que estranho, nosso Universo existe!

Recentemente, por exemplo, dois trabalhos foram publicados (Ref.7) mostrando que dois tipos de 'Cristais do Tempo' - que quebram a simetria temporal - foram criados (um usando algumas sequências de íons e o outro usando um cristal de diamante). Antes, tal conceito, elaborado pelo ganhador do Nobel de 2012, Frank Wilczek, parecia impossível de ser alcançado. Mesmo os dois sistemas criados não preenchendo todos os pré-requisitos de um verdadeiro 'cristal do tempo' (energia mínima de estado criando vibrações espontâneas), eles quebram previsões na Física, e são um tipo novo de estado da matéria. Eles podem ser um passo importante para a criação de computadores quânticos estáveis e que possam ser utilizados em temperatura ambiente, mas, além disso, mostram que a humanidade está sendo descobrindo novas facetas da natureza antes presas apenas no abstratismo teórico!

E quem sabe não precisemos esperar até um futuro distante e uma civilização alienígena avançada nos presenteie em breve com os conhecimentos necessários para moldar o espaço-tempo ao nosso gosto? Não custa nada sonhar.

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REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS