Livro de Stephen Hawking sugere que a viagem no tempo pode um dia ser possível
“Se alguém fizesse um pedido de Bolsa de Pesquisa para trabalhar com viagem no tempo, ela seria imediatamente negada”, escreve o físico Stephen Hawking (1942-2018) em seu livro póstumo “Breves respostas para grandes questões”. E ele estava certo.
Mas ele também estava certo ao afirmar que pensar em viagem no tempo é possível e que tal feito pode ser abordado cientificamente. Sobre essa possibilidade Hawking, ao que parece, foi cautelosamente otimista.
Então, onde isso nos deixa?
Não podemos construir uma máquina do tempo hoje, mas poderíamos no futuro?
Vamos começar com a uma experiência cotidiana.
Vejamos por exemplo a capacidade de ligar para nossos amigos e familiares, onde quer que estejam no mundo, para descobrir o que estão fazendo. Os sinais que carregam vozes e imagens viajam incompreensivelmente rápido, mas ainda leva um tempo finito para esses sinais chegarem a seus destinos.
Por isso, nossa incapacidade de acessar o “agora” de alguém distante está no centro das teorias de Albert Einstein sobre espaço e tempo.
Einstein e a viagem no tempo
Einstein nos disse que espaço e tempo são partes de uma coisa chamada Espaço-Tempo e que devemos estar tão dispostos a pensar em distâncias no tempo quanto em distâncias no espaço.
Por mais estranho que isso possa parecer, respondemos tranquilamente “cerca de duas horas e meia”, quando alguém pergunta a que distância Birmingham está de Londres. O que queremos dizer é que a jornada leva tanto tempo a uma velocidade média de 80 quilômetros por hora.
Matematicamente, nossa afirmação equivale a dizer que Birmingham fica a cerca de 250 quilômetros de Londres. Como os físicos Brian Cox e Jeff Forshaw escrevem em seu livro “Por que E = mc²?”, tempo e distância podem ser trocados usando algo que tem a moeda de uma velocidade.
O salto intelectual de Einstein foi supor que a taxa de câmbio de um tempo para outro no Espaço-Tempo é universal, e é a velocidade da luz.
A velocidade da luz é a mais rápida que um sinal pode viajar, colocando um limite fundamental em quanto tempo podemos saber o que está acontecendo em outras partes do universo. Isso nos dá “causalidade”, a lei de que os efeitos devem sempre vir após suas causas. É um sério espinho teórico para os protagonistas das viagens no tempo.
Por isso, para muitos, viajar de volta no tempo e desencadear eventos que impedem meu nascimento é colocar o efeito (eu) antes da causa (meu nascimento).
A velocidade da luz é universal?
Agora, se a velocidade da luz é universal (no vácuo do espaço vazio), devemos medi-la da mesma forma – 299.792.458 metros por segundo – por mais rápido que nós mesmos estamos nos movendo.
Einstein percebeu que a consequência da velocidade da luz ser absoluta é que o espaço e o tempo em si não podem ser. E acontece que os relógios em movimento devem marcar mais devagar que os fixos.
Se eu voasse a uma velocidade incrível em uma nave espacial e depois retornasse à Terra, menos tempo passaria para mim do que para todos que deixei para trás.
Todos a quem voltei concluíram que minha vida havia corrido como em câmera lenta – eu teria envelhecido mais devagar que eles – e concluí que os deles haviam corrido como se estivessem avançando rapidamente.
Quanto mais rápido eu viajava, mais lento meu relógio marcava em relação aos relógios na Terra. E se eu fizesse a viagem na velocidade da luz, retornaria como se estivesse congelado no tempo.
Então, e se viajássemos mais rápido que a luz, o tempo iria retroceder como a ficção científica nos ensinou?
Infelizmente, é preciso energia infinita para acelerar um ser humano à velocidade da luz, muito menos além dela. Mas, mesmo que pudéssemos, o tempo não iria simplesmente retroceder. Em vez disso, não faria mais sentido falar sobre avançar e retroceder. A lei da causalidade seria violada e o conceito de causa e efeito perderia seu significado.
Buracos de minhoca e viagem no tempo
Einstein também nos disse que a força da gravidade é uma consequência da maneira como a massa distorce o espaço e o tempo. Quanto mais massa comprimimos em uma região do espaço, mais o espaço-tempo é distorcido e os relógios mais lentos nas proximidades marcam.
Se espremermos massa suficiente, o espaço-tempo se torna tão distorcido que nem a luz consegue escapar de sua força gravitacional e um buraco negro é formado. E se você se aproximasse da borda do buraco negro – seu horizonte de eventos -, seu relógio marcaria infinitamente devagar em relação aos que estavam longe dele.
Então, poderíamos distorcer o espaço-tempo da maneira certa para fechá-lo e voltar no tempo?
A resposta é talvez, e a deformação de que precisamos é um buraco de minhoca atravessável. Mas também precisamos produzir regiões com densidade de energia negativa para estabilizá-la, e a física clássica do século XIX impede isso. A teoria moderna da mecânica quântica, no entanto, talvez não.
O espaço vazio não está vazio
De acordo com a mecânica quântica, o espaço vazio não está vazio. Em vez disso, é preenchido com pares de partículas que entram e saem da existência. Se pudermos criar uma região em que menos pares possam entrar e sair do que em qualquer outro lugar, essa região terá densidade de energia negativa.
No entanto, encontrar uma teoria consistente que combine a mecânica quântica com a teoria da gravidade de Einstein continua sendo um dos maiores desafios da física teórica. Um candidato, a teoria das cordas (mais precisamente a teoria M), pode oferecer outra possibilidade.
A teoria M exige que o espaço-tempo tenha 11 dimensões: a do tempo e a três do espaço em que nos movemos e mais sete, enroladas invisivelmente pequenas. Poderíamos usar essas dimensões espaciais extras para atalho espaço e tempo? Hawking, pelo menos, estava esperançoso.
Salvando histórico
Então, viajar no tempo é realmente uma possibilidade? Nosso entendimento atual não pode descartar, mas a resposta provavelmente é não.
As teorias de Einstein falham em descrever a estrutura do espaço-tempo em escalas incrivelmente pequenas.
E embora as leis da natureza possam estar completamente em desacordo com a nossa experiência cotidiana, elas são sempre auto consistentes, deixando pouco espaço para os paradoxos que abundam quando mexemos com causa e efeito na viagem de ficção científica da viagem no tempo.
Apesar de seu otimismo brincalhão, Hawking reconheceu que as leis desconhecidas da física que um dia substituirão as de Einstein podem conspirar para impedir que objetos grandes como você e eu pulemos casualmente (não causalmente) para frente e para trás no tempo. Esse legado é chamado de ” conjectura de proteção cronológica”.
Quer o futuro tenha ou não máquinas do tempo, podemos nos confortar com o conhecimento de que, quando escalamos uma montanha ou aceleramos em nossos carros, mudamos o tempo.