Viajando no Tempo pela Física

Você já ouviu falar em “Paradoxo dos Gêmeos”?  No mínimo, o tema desperta curiosidade, não é? Pois bem, agora você tem a chance de compreender o processo. Portanto, leia este artigo até o final, afinal se está aqui é porque a Física é empolgante e intrigante também para você.

Paradoxo dos Gêmeos
Paradoxo dos Gêmeos

O Físico alemão Albert Einstein, nascido em 1879 e falecido em 1955,  estabeleceu em 1905 a Teoria da Relatividade Restrita ou Especial, originando a:

Equação de Correspondência de Massa em Energia de Einsteinº
Equação de Correspondência de Massa em Energia de Einstein

Onde:
E = Energia convertida
m = massa do corpo ou matéria
c = velocidade da luz, considerada 299712458 m/s ou aproximadamente 300.000 km/s no vácuo.

Albert Einstein
Albert Einstein

Essa teoria é fundamental para geração de energia a partir da fissão nuclear e aplicações na física atômica, laser e diversas outras aplicações do mundo moderno, contestando fundamentos da Física Clássica, estabelecida pelo Físico e Matemático inglês Isaac Newton (1642-1727), que estabeleceu as três Leis Fundamentais da Mecânica Clássica, aplicada em diversos segmentos da Engenharia, movimentos, entre outros. São elas:

Primeira Lei: Inércia ou Repouso
Segunda Lei: R = m.a
Onde:
R = força em um movimento (em Newton)
m = massa do corpo (em kg)
a = aceleração (em m/s2)

Para cálculos, as unidades deverão estar no mesmo sistema.
Terceira Lei: Equilíbrio ou Ação e Reação.

Isaac Newton
Isaac Newton

Newton também estabeleceu o Princípio da Gravitação Universal e diversos cálculos matemáticos avançados. Na Mecânica Clássica, tempo, massa e espaço não sofrem deformações durante o movimento.

A Física de Einstein

Na Física Relativista, se um corpo se movimentar com velocidade próxima à velocidade da luz, há alteração de massa, deformação de espaço e tempo, não contemplado pela Mecânica Clássica.

A velocidade da luz no vácuo é constante: 299712458 m/s, aproximadamente 300.000 km/s. A distância entre a Terra e o Sol é de 150.000.000 km ou uma unidade astronômica, portanto a luz do sol chega à Terra em aproximadamente 8min e 33s.

A distância entre a Terra e a Lua depende da sua órbita. No entanto, se considerarmos a distância de 384.400 km, o reflexo da luz do sol na lua percorre essa distancia em aproximadamente 1,28s.

Em 1915, Einstein estabeleceu a Teoria da Relatividade Geral, dando origem à Teoria das Ondas Gravitacionais, provocando os estudos da curvatura da luz no espaço.

Ilustração do Desvio da Luz
Ilustração do Desvio da Luz

Einstein provou que a luz pode sofrer desvio, decorrente de grandes concentrações de massa de astros, inclusive de buracos negros.

Buraco Negro
Buraco Negro

Tal comprovação foi observada no município de Sobral, no estado do Ceará, no Brasil em 29 de maio de 1919.

Eclipse Solar no Ceará
Eclipse Solar no Ceará

Uma grande aspiração dos físicos e da humanidade é a possibilidade de viajar à velocidade próxima ou superior que à da luz.

Supõe-se que se um objeto se deslocar à velocidade próxima à da luz, ocorrerá o fenômeno de dilatação temporal, ultrapassando a fronteira temporal e podendo ocorrer o chamado paradoxo dos gêmeos.

Paradoxo dos Gêmeos
Paradoxo dos Gêmeos

Entenda a Física

Considere um viajante em velocidade próxima à velocidade da luz. Para o observador, o relógio temporal irá passar mais rápido. Já para o viajante, o tempo passará mais lentamente. Logo, o observador irá envelhecer mais que o tripulante ou, quando o outro retornar ao ponto de partida, estará mais velho.

Se os dois tiverem a mesma idade na partida do tripulante, sugere-se que, na possibilidade de viagem próxima à velocidade da luz, será possível a viagem no tempo ou ir ao futuro. No caso de deslocamento em velocidade igual à velocidade da luz, o tempo irá parar (ver equação de Lorentz). No caso de deslocamento em velocidade superior à velocidade da luz, haverá inversão do tempo ou retornarão ao passado.

As teorias de Einstein definem que a maior velocidade que pode ser atingida é a velocidade da luz, não permitindo retorno ao passado, denominado paradoxo do avô. Isso significa que, se alguém viajar ao passado, seria capaz de alterar a história e encontrar seu avô ainda bebê.

A comprovação matemática pode ser dada pelo Físico neerlandês Hendrik Lorentz, nascido em 18 de julho de 1823 e falecido em 4 de fevereiro de 1923.

Hendrick Lorentz
Hendrick Lorentz

Conheça a Equação criada por Hendrik Lorentz:

Equação de Hendrik Lorentz
Equação de Hendrik Lorentz

Onde:
Δtο = Diferencial do Tempo do viajante
Δt = Diferencial do Tempo do observador parado
1 = constante
v² = Quadrado da Velocidade do corpo
c² = Quadrado da Velocidade da luz

Logo:
Se v=c, o tempo se tornará zero e irá parar;
Se v é próximo de c, estaríamos com o tempo dilatando e o viajante se deslocando para o futuro;
Se v é maior do que c, teríamos tempo contraindo para o viajante e ele teoricamente voltando para o passado (paradoxo do avô).

Referente ao espaço:

Equação
Equação referente ao Espaço

Onde:
L = Espaço para o observador
Lo = Espaço para o viajante
1 = constante
u² = Quadrado da velocidade do corpo
c² = Quadrado da velocidade da luz

As unidades devem estar no mesmo sistema de medida.

Observa-se que, pela Física Relativista, os princípios são diferentes daqueles da Mecânica Clássica.

De acordo com os princípios da Teoria da Relatividade Especial, a maior velocidade permitida é a velocidade da luz. A Mecânica Quântica tem evoluído com estudos nos séculos XX e XXI, destacados a seguir.

Teoria das Cordas admitindo multi-universo

Teoria das Cordas
Teoria das Cordas

Fótons tendo a Luz como partícula

Fótons tendo a Luz como partícula
Fótons tendo a Luz como partícula

Dobra do Tempo, permitindo viajar em velocidade próxima à da Luz

Dobra do Tempo
Dobra do Tempo

Entrelaçamento Quântico com permissão de tele-transporte

Entrelaçamento Quântico - Física Quântica
Entrelaçamento Quântico

Buracos de Minhoca para atalho espaço-tempo

Buracos de Minhoca - Física
Buracos de Minhoca

Face o exposto, a Mecânica Quântica estuda fenômenos dos movimentos de partículas subatômicas micro-universo, macro-universo e multi-universo, envolvendo os fenômenos estudados e aqui descritos.

Admitindo-se o deslocamento a velocidades acima da velocidade da luz, um viajante estaria submetido à deformação espaço-tempo, conforme a equação de Lorentz. O viajante poderá retornar ao passado, porém não interferir, pois ele estaria em estado de antimatéria ou em universo paralelo, sem poder alterar a história. Em outras palavras: ele poderia ver seu avô bebê, mas não poderia ser visto por ele nem interferir no ambiente. Em caso de viajar à velocidade acima da velocidade da luz, poderá ir ao futuro e provavelmente em plano paralelo de onde partiu ou ambiente que permita mutações, com antimatéria.

A grande pergunta para a qual não temos resposta é a seguinte:
Em ambos os casos de deslocamento em velocidade próxima ou superior à da luz, como ficaria a transformação de massa?
Tal questionamento é ensejado pelo fato de que haverá alteração de massa de acordo com o estabelecido pela Teoria Restrita da Relatividade, onde deverá ter ganho de massa para poder ser admitidos todos os fenômenos propostos na Mecânica Quântica.

Ainda há muito a ser revelado pela Física

Se alguém alcançar o tele-transporte com uso de entrelaçamento quântico sua matéria deverá ser convertida  na partida e na chegada, guardando todas as propriedades físico-químicas. Por essa razão ficam no ar as questões de multi-universos e antimatéria.

Os conhecimentos de Mecânica Quântica são restritos a poucos, inclusive sendo deturpado em alguns casos. A Física Clássica é de entendimento mais simples, apesar de estar no dia a dia das pessoas, assim como a Matemática. Não são tão simples de assimilação a Física Relativista  e Mecânica Quântica, devido à complexidade das equações envolvidas e alto grau de abstração.

Para tornar entendível, procura-se popularização, via internet, mídias digitais e diversas formas, como por este site, tendo em vista a atual aplicação das teorias, trazendo ganhos para o futuro da Humanidade, por razão de desenvolvimentos que têm sido promovidos nas  pesquisas em torno desse conhecimento.

Assim como as Leis de Newton alteraram a vida da Humanidade no século XVII e as Leis de Einstein proporcionaram avanços na ciência e tecnologia no século XX, a Mecânica Quântica também revolucionará o mundo, haja vista a evolução exponencial que vem ocorrendo e que trará muitos benefícios para a vida dos seres humanos.

SUGESTÃO DE FILMES SOBRE VIAGEM NO TEMPO:

  • Interestelar
  • De volta para o futuro
  • Voyager viajantes do tempo
  • O túnel do tempo
  • Contra tempo
  • Planeta dos macacos
  • Projeto Filadélfia
  • O predestinado
  • Alta frequência
  • A Máquina do tempo

Veja também: Sabedoria, Conhecimento e Covid-19.

Até breve!

 

18 comentários


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