E ai, povão! Hoje vamos falar sobre um assunto muito conhecido da ficção científica. Provavelmente todos nós já pensamos um dia “E se eu pudesse voltar no tempo e mudar alguma coisa?” Talvez esse pensamento ocorra depois de um dia ruim no trabalho, quando você quase foi demitido. Ou quem sabe, depois de terminar um namoro ou ainda perder um ente querido. Não é muito difícil encontrar alguém que tenha vontade de voltar num período específico da vida e alterar o curso das coisas. Algumas pessoas vão até mais longe! Como seria se Hitler nunca tivesse existido? E se pudéssemos ver os dinossauros vivos?
Viagem no tempo é real!
Viagem no tempo é um tema recorrente em ficção científica, algumas vezes com métodos mirabolantes criados por cientistas, outras através de poderes paranormais ou ainda sem explicação nenhuma. Seja qual for o método, a viagem temporal envolve objetos ou seres vivos indo de um ponto no tempo para outro, no passado ou no futuro do viajante. Para entender como isso funcionaria, precisamos entender o que é o tempo.
Uma coisa que passa despercebida é que todos nós somos viajantes no tempo. Isso porque o tempo aqui na Terra passa 1 segundo a cada segundo. A questão da viagem no tempo que vemos em filmes e livros é como controlar a viagem no tempo para que seres vivos ou objetos possam ir de um ponto ao outro do tempo, da mesma forma quando alguém pega um ônibus.
Por muito tempo, os físicos consideraram o tempo como constante. Ou seja, o tempo passaria da mesma forma para qualquer objeto no universo. Porém, no começo do século 20, Albert Einstein, através da sua Teoria da Relatividade Especial, demonstrou que essa constância do tempo é uma ilusão - na verdade o tempo é relativo e passa de forma diferente dependendo do observador. Segundo Einstein, o tempo passa mais rápido ou devagar dependendo da velocidade do observador. Para objetos em alta velocidade, o tempo passa mais devagar que para objetos parados. Por exemplo, uma pessoa viajando numa nave em alta velocidade envelheceria mais devagar que alguém que ficou na Terra.
Está achando que isso é conversa fiada? Pois esse fenômeno ocorre o tempo todo! Os satélites GPS orbitam a Terra numa velocidade de mais de 10 mil km/h. Por causa da elevada velocidade, os relógios nesses satélites costumam estar algumas frações de segundo diferentes em relação aos relógios na superfície do planeta. Se os relógios não fossem ajustados, os erros de localização por GPS se acumulariam a cada dia. Por isso esses equipamentos precisam ser frequentemente ajustados para não haver uma discrepância muito grande nos horários.
O tempo é relativo
Essa diferença na passagem do tempo é chamada de dilatação temporal e foi descrita por Einstein. Conforme mencionamos, quanto mais rápido um objeto, mais devagar o tempo passa para ele. Um bom exemplo disso na ficção está presente no filme X-Men: Apocalipse (2014), numa cena onde o herói Mercúrio é capaz de correr em velocidades absurdas. O Mercúrio corre tão rápido que o tempo parece parar e ele consegue salvar os moradores da casa mansão Xavier de uma explosão.
Figura 2: © Marvel Comics
A dilatação temporal fica mais interessante quando pensamos em como seria viajar num veículo capaz de andar muito rápido. Por exemplo, como seria uma viagem até a estrela Alfa centauri, o sistema de estrelas mais próximo do Sol? Alfa Centauri se encontra numa distância de aproximadamente 4 anos-luz de nós. E isso é muito longe? Bastante! A unidade ano-luz é uma medida de distância e 1 ano-luz equivale à 9,46 TRILHÕES de quilômetros. Ou seja, nossa distância até Alfa centauri é de aproximadamente 38 trilhões de quilômetros! Isso é bem mais longe que minha casa é da praia. Viajar até Alfa centauri significa que precisaríamos viajar 4 anos na velocidade da luz para chegar lá. O quão rápido é isso? A velocidade da luz no vácuo é de 1.080.000.000 km/h, ou seja, bem mais rápida que o motorista do ônibus às 6h da manhã.
Uma viagem de ida e volta à Alfa centauri em velocidades próximas à luz levaria mais ou menos 8 anos. O problema na volta seria que pouquíssimos amigos estariam vivos para nos receber em casa. Isso porque o tempo para quem fica na Terra correria muito mais rápido do que na nave. Enquanto na nossa perspectiva se passaram 8 anos, na Terra poderiam se passar milhares de anos! É possível que os humanos nem existam mais.
Além do efeito da velocidade, outro fenômeno que influencia na passagem do tempo é a gravidade. A gravidade é essa força que faz um corpo atrair outro. Por exemplo, a gravidade da Terra mantém todas as coisas no planeta, puxando tudo para o centro. Por outro lado, a gravidade exercida pelo Sol mantém os planetas do sistema solar em órbita. Podemos pensar na gravidade como uma deformação no espaço; da mesma forma como nosso corpo causa uma deformação no colchão, corpos massivos como estrelas e planetas deformam o espaço.
Mas não é só o espaço que a gravidade deforma! A teoria da relatividade também prevê um efeito da gravidade na passagem do tempo. Voltando aos satélites GPS, o tempo também é influenciado pela distância de um objeto da fonte de gravidade, nesse caso a Terra. Quanto mais afastados da fonte de gravidade, mais rápido o tempo passa. Levando isso ao extremo, podemos pensar em buracos negros. Um buracos negro é uma região do espaço-tempo com um campo gravitacional tão forte que nem a luz consegue escapar! Se pudéssemos chegar bem perto de um buraco negro, o tempo passaria mais devagar para nós. Essa possibilidade foi explorada no filme Interstellar (2014), onde a tripulação da nave espacial Endurance pousa num planeta que orbita um buraco negro e cada hora no planeta equivale à 7 ANOS para quem ficou na Terra. No final da aventura, os tripulantes percebem que 23 anos para quem estava fora do planeta.
Figura 3: © Paramount Pictures
Mas é possível viajar no tempo como nos filmes?
As viagens no tempo na ficção parecem bem simples; basta pular numa máquina do tempo e pronto. Mas no mundo real a situação seria bem mais complicada. Conforme mencionamos, dois efeitos podem ser explorados para viajar para o futuro: velocidade e gravidade. Poderíamos, por exemplo, enviar uma nave tripulada para algum lugar do universo voando a velocidades próximas da luz (algo com 99% da velocidade da luz no vácuo). A volta não seria muito feliz, mas as pessoas na nave veriam um futuro que nenhum de nós estaria vivo para testemunhar.
O primeiro problema aparece na tecnologia disponível para construir uma nave capaz de voar tão rápido. Para termos uma ideia, a nave espacial mais rápida já construída é a sonda espacial Parker, que em 2019 alcançou a velocidade de 246960,274 quilômetros por hora. Isso é apenas 0,000228825223% da velocidade da luz! Fora a propulsão capaz de impulsionar a nave, ainda teríamos o desafio de usar materiais capazes de aguentar tamanha velocidade. Sabe quando você está correndo e uma coisa bate no seu olho? Agora imagina correr a 246960,274 km/h e uma pedrinha bater em você! Dá pra imaginar o tamanho do estrago.
Poderíamos também fazer como em Interstellar e viajarmos próximos a buracos negros. O problema aqui é que buracos negros estão muito distantes de nós, sendo o Sagittarius A* o mais próximo, numa distância de 25 MIL anos-luz. Outra problema aqui é que para chegar tão perto de um buraco negro, teríamos que ter muito cuidado para não sermos sugados por ele. Uma vez dentro do buraco negro, não seria possível sair e muito menos continuar vivo por muito tempo; a gravidade é tão intensa que nossos corpos seriam esticados até ficar no formato de macarrão.
Se viajar para o futuro é possível, mas apresenta desafios de engenharia, e viajar para o passado? Seria possível voltar alguns dias, anos ou séculos e ver como era o passado? Teoricamente, sim. Algumas soluções da teoria da relatividade indicam que seria possível viajar para o passado. O problema é que nunca foi observado um fenômeno desse tipo ou ainda se realmente essas soluções apresentariam alguma aplicação real para nós. Infelizmente, por enquanto não podemos voltar naquela prova de matemática e garantir uma nota mais alta.
Referências:
Sobre a nave mais rápida: https://blogs.nasa.gov/parkersolarprobe/2018/10/29/parker-solar-probe-becomes-fastest-ever-spacecraft/
Sobre viagem para próxima centauri: https://www.space.com/33844-proxima-b-exoplanet-interstellar-mission.html
Como seria viajar próximo à velocidade da luz? https://www.youtube.com/watch?v=lPoGVP-wZv8
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