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20.5.11

Reflexões sobre o tempo, parte 1

Todos certamente já afirmaram, de forma natural: "o tempo corre", "este ano passou depressa" ou mesmo "esta aula não acaba". Uma definição científica mais precisa faz-se certamente necessária, e com ela ver-se-á que o tempo, em sua acepção científica, não flui. O tempo simplesmente é.

Perseguindo a eternidade

A ilha Samoa, no Pacífico Sul, anunciou que vai avançar um dia no calendário para incentivar os negócios com os seus principais parceiros econômicos, a Austrália e a Nova Zelândia. Hoje, a ilha de 180 mil habitantes está 21 horas atrás da principal cidade australiana, Sydney. A partir do dia 29 de dezembro de 2011, vai estar 3 horas à frente.

O primeiro-ministro de Samoa, Tuilaepa Sailele, afirmou que a ilha está perdendo dois dias úteis por semana em suas transações comerciais com esses países. Quando é sexta-feira em Samoa, já é sábado na Nova Zelândia. E aos domingos, enquanto a população da ilha está na igreja, os negócios estão a todo vapor em Brisbane e Sydney. A alteração do calendário significa que Samoa passará para o lado oeste da linha internacional do tempo. Há 119 anos, os samoanos fizeram o contrário e se transferiram para o lado leste da linha, a fim de incentivar negócios com os Estados Unidos e a Europa. Hoje, entretanto, são a Austrália e a Nova Zelândia os importantes parceiros comerciais da ilha.

Quando a linha internacional do tempo (ou linha de data) foi estabelecida, o mundo ainda seguia a doutrina newtoniana do tempo, e cria piamente que o tempo era uma entidade absoluta. Dessa forma, apesar de serem linhas imaginárias, os meridianos estariam associados à rotação da Terra em torno do Sol, algo que transcorreria em um tempo absoluto. Até hoje, como podemos ver, a engrenagem de nossa economia se baseia em linhas imaginárias concebidas numa época em que se acreditava que o tempo era uma medida absoluta. Einstein provou que estávamos todos errados...

Ainda adolescente, o gênio alemão lutava com a questão de como uma pessoa veria um raio de luz se viajasse exatamente à mesma velocidade da luz. Segundo Newton, o viajante veria uma onda de luz “estacionária”, e poderia até mesmo estender o braço e recolher um punhado de luz imóvel, como se recolhe a neve aqui na Terra. Ocorre que, segundo as equações de Maxwell para o comportamento da luz, ela jamais poderia algum tempo estar parada, sem se mexer. A luz era como um tigre selvagem que jamais poderia ser domado. Einstein descobriu um grande paradoxo.

Para compreendermos melhor o problema, imaginemos que Calvin acabou de ganhar um trenó com propulsão nuclear. Ele decide então aceitar o maior de todos os desafios e apostar uma corrida com um raio de luz. A velocidade máxima de seu trenó é de 800 milhões km/h, contra 1,08 bilhão km/h da luz, mas ele é um garotinho destemido e aceita o desafio. Haroldo, seu tigre de estimação, está atento com um relógio atômico altamente preciso, e anuncia a largada!

Para cada hora que passa, Haroldo percebe que o raio viaja a 1,08 bilhão km/h, enquanto o trenó de Calvin, conforme o previsto, não passa dos 800 milhões de km/h. Segundo a doutrina newtoniana, o tempo é uma entidade absoluta, e dessa forma Calvin concordaria com seu tigre em que o raio tem se afastado dele, desde a largada (desconsideremos a aceleração inicial), a precisamente 280 milhões km/h, a diferença entre as duas velocidades...

Mas, em seu regresso, Calvin está irritado e não concorda de modo algum. Ao contrário, desanimado e acusando a luz de ser trambiqueira, ele diz que por mais que apertasse o acelerador de seu trenó nuclear, o raio de luz continuava a se afastar dele a 1,08 bilhão km/h e nem um pouquinho a menos. Haroldo o aconselha a se acalmar e diz que a luz não é trambiqueira, o tempo é que é relativo!

A explicação de Einstein para tal paradoxo é a de que as medições de distâncias espaciais e durações temporais realizadas pelo relógio de pulso de Calvin são diferentes das de Haroldo, e isso nada tem a ver com o fato de ele estar usando um relógio mais preciso... A divergência entre tais medições só podem ser explicadas pela doutrina einsteiniana onde o tempo não é mais absoluto, mas relativo ao observador.

A velocidade da luz, ela sim, é absoluta e constante, já o próprio espaço e o próprio tempo dependem do observador. Cada um de nós leva o seu próprio relógio, seu monitor da passagem do tempo. Todos os relógios tem a mesma precisão, mas quando nos movemos, uns com relação aos outros, os relógios não mais concordam entre si. Perdem a sincronização. O espaço e o tempo ajustam-se de uma maneira que lhes permite compensar-se exatamente, de modo que as observações da velocidade da luz sempre dão o mesmo resultado, independente da velocidade do observador.

Newton achava que esse movimento através do tempo era totalmente independente do movimento através do espaço. Einstein descobriu que eles são intimamente ligados. A descoberta revolucionária da relatividade especial é esta: quando você olha para algo, como um trenó nuclear estacionado, que, do seu ponto de vista, está parado – ou seja, não se move através do espaço –, a totalidade do movimento do trenó se dá através do tempo. O trenó, a neve, o tigre, você, sua roupa, tudo está se movendo através do tempo em perfeita sincronia. Mas, se Calvin voltar a acelerar o trenó, parte de seu movimento através do tempo será desviada para o movimento pelo espaço. Por fim, a relatividade especial declara a existência de uma lei válida para todos os tipos de movimento: a velocidade combinada do movimento de qualquer objeto através do espaço e do seu movimento através do tempo é sempre precisamente igual à velocidade da luz.

Você pode até se imaginar parado, mas mesmo o monge budista meditando no templo mais afastado do Butão tem o seu corpo em constante movimento através do espaço. Ainda que a gravidade o prenda a Terra, a Terra está girando em torno do Sol em extrema velocidade, e o Sol, por sua vez, gira em torno do centro da Via Láctea – a nossa galáxia –, e nossa galáxia inteira vai de encontro a Andrômeda [1], e todas as galáxias se movem em torno de conglomerados inimagináveis aos mortais (embora alguns físicos tentem imaginar seriamente o tamanho do infinito)...

Mas, ainda que por milagre o monge atingisse algum espaço perfeitamente estático do Cosmos, ainda assim estaria se movendo a precisamente 1,08 bilhões km/h pelo tempo, na crista das ondas de luz.

Já a própria luz, que sempre viaja à sua velocidade através do espaço, é especial porque sempre opera a conversão total da velocidade do tempo para o espaço. Isso significa que o tempo pára quando se viaja a velocidade da luz através do espaço. Um relógio usado por uma partícula de luz não anda. Os fótons lançados no espaço-tempo tem a mesma idade desde o Big Bang, eles operam no reino da eternidade [2].

Embora não possamos nunca realmente nos aproximar da velocidade da luz mantendo a matéria que nos forma intacta, existe algo de profundo e assombroso nesta visão do mecanismo cósmico. Desde que despertamos para a vida consciente, temos nos perguntado de onde viemos e para onde vamos, e alguns de nós tem tido um contato mais estreito com a própria eternidade que nos cerca – uma essência misteriosa que parece permear todas as coisas, e lhes dar forma e informação.

Para estes, a busca pela eternidade, pelo retorno as origens, ao reino do que não foi nem será, mas simplesmente é, nesse exato momento o é, essa busca se torna uma perseguição implacável... Por outro lado, através da racionalidade, terminamos por desvelar os segredos da própria luz, por retirar o próprio tempo de seu pedestal absolutista. Terminamos por perceber, por uma via completamente distinta, que a eternidade está espalhada por todo o lugar. Nós a percebemos com os olhos – os fótons são eternos [3].

» Na continuação, a ilusão persistente do tempo...

***

[1] Nossa galáxia e a de Andrômeda fazem parte do Grupo Local de galáxias em nossa vizinhança cósmica. Mas não se preocupem, ainda vai demorar muito, muito tempo, para que as galáxias se choquem...

[2] A noção de que o tempo para a velocidade da luz é interessante, mas é importante não exagerar quanto às implicações desse fato. A perspectiva “atemporal” do fóton limita-se a objetos sem massa, o que está limitado a uns poucos tipos de partículas.

[3] O exercício mental do trenó nuclear e várias citações e informações científicas descritas neste artigo são fruto direto da leitura de “O tecido do cosmo” (Cia. das Letras), do físico Brian Greene. Recomento sua leitura para um aprofundamento científico (e muito mais embasado, nesse sentido) do assunto.

***

Crédito das imagens: [topo] Paul Souders/Corbis; [ao longo] Bill Watterson (Calvin e Haroldo).

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9 comentários:

Blogger lex disse...

Retifico... bacana é ter uma folga com a "última oração" como trilha sonora para a leitura deste texto... e um café fumegante...

Grato em Gasshô!

21/5/11 11:39  
Blogger raph disse...

Hehe, verdade, não havia pensado nisso. Talvez pudesse ter sido alguma música sobre o tempo, mas daí não teria sido tão espontâneo.

Acho que espontaneidade e café são duas alegrias desse mundo.

Abs!
raph

23/5/11 09:56  
Anonymous Rodrigo Sanches disse...

Perfeito Rafael.
Obrigado por esta centelha de luz. Obrigado!!!!!!!

27/5/11 20:08  
Blogger raph disse...

A luz do conhecimento, acho que só fica atrás da luz do amor!

Eu estou apenas repassando o conhecimento adiante :)

Abs
raph

30/5/11 11:05  
Blogger prikvoska disse...

Apesar de "saber" que o tempo existe ainda tem algo dentro de mim que se pergunta se realmente ele existe ou não, ou qual o seu verdadeiro papel. Um exercício interessante é tentar visualizar um espaço onde não tenha tempo, é difícil imaginar que qualquer coisa exista em tal situação. Será que já existiu t=0? Seria impossível precisar que tipo de evento aconteceria em t<0, todas as teorias físicas caem e não são capazes de dizer algo.
Você parece assumir a posição da Mecânica Relativística como se fosse verdade absoluta. Recentemente já descobriram algo que pode colocar em xeque o caráter absoluto da velocidade da luz.
Acho importante em textos frisar o caráter mutável das ciências, por causa desse equivoco existem muitos fundamentalistas "científicos", fica ai a dica.
Muito bom o texto!

26/10/11 00:24  
Blogger raph disse...

Oi prikvoska, o conteúdo estritamente científico do artigo é bastante influenciado pela visão do Brian Greene, já que peguei informações de O tecido do cosmo, mas se é verdade que o neutrino conseguiu suplantar a velocidade da luz, então o relativismo só vai aumentar ainda mais...

O tempo e o espaço são relativos, como Einstein comprovou, e se nem a velocidade da luz é absoluta, talvez a única coisa mais próxima de "absoluta" que teremos seja nosso próprio ponto de vista - nossa consciência.

Mas, na eternidade não existe tempo, nem curto, nem longo, nem quaisquer sequência de eventos, ou de pensamentos. Lá as coisas são, e isso basta: elas são.

Abs
raph

27/10/11 09:36  
Anonymous Franco-Atirador disse...

Pra mim, esse questionamento veio com uma resposta simples, se há movimento/ação, há tempo; a eternidade só poderia haver na estática absoluta - uma vez que entendemos eternidade pela ausência do tempo, e não por um tempo infinito. Aí descobri a relatividade do tempo e tudo mais, achei muito legal, mas mantém-se a primeira postulação. Em um documentário sobre o tempo, apresentado pelo próprio Greene (vc deve ter visto), intitulado 'Além do Cosmos: O Tempo', aprende-se bastante sobre o que vc disse, no entanto, não tinha ouvido e achei muito estranha sua firmação de que estamos nos movendo pelo tempo na velocidade da luz oO. Isso é consenso entre a ciência? Não consigo imaginar direito, as vezes
parece fazer sentido até onde posso imaginar, mas com certa nebulosidade, inata desses assuntos tão abstratos. Esse lance dos fótons serem eternos também nunca havia imaginado. Fótons são o mesmo que o espectro eletromagnético, não são (dualidade onda-partícula)? Há também o entrelaçamento quântico que desafia a 'absoluta' velocidade da luz, e mantém-se um mistério.

Enfim, acho que o tempo é necessário para a experiência, pelo menos para a experiência do nosso estágio de consciência, e á que é da experiência que tudo se trata...

Estamos sintonizados para perceber a entropia no universo, o que nos possibilita uma visão 'corrida' do tempo, apenas para a frente. É um tipo de experiência. Quantas mais devem existir...

Talvez o TODO, Deus, a Eternidade, seja O Campo - no qual estamos imersos - onde TUDO EXISTE, e como tudo existe, não se move, o que se move são as consciências que têm pequenas percepções Dele, de acordo com as ferramentas que carregam para percebe-lo, de acordo com sua configuração consciencial. Acredito que está de acordo com o que os antigos como Hermes falavam, né?


Abraço

5/10/12 07:58  
Blogger raph disse...

Oi Franco,

Bem, "Além do Cosmos" me parece um título bem interessante, talvez Brian Greene esteja dando continuidade a obra de Sagan em 1980, vou pesquisar :)

***

Sobre o que perguntou acerca de nos movermos na velocidade da luz, não é bem assim. Leia isto de novo:

"A velocidade combinada do movimento de qualquer objeto através do espaço e do seu movimento através do tempo é sempre precisamente igual à velocidade da luz."

Nos moveríamos a velocidade da luz pelo ESPAÇO, sem dar um único passo no TEMPO, se fôssemos seres feitos de luz, de fótons. O tempo simplesmente não passaria para nós.

Mas como temos massa e/ou interagimos com a gravidade (somos "luz condensada, repousada na matéria"), dessa forma parte de nossa velocidade se dá no tempo, e parte se dá no espaço, mas ambas somadas continuam dando a velocidade da luz.

É por isso que se fosse possível viajarmos próximo a velocidade da luz nalguma nave do futuro, o tempo para nós passaria bem mais devagar do que quem deixamos na Terra (estraríamos colocando a maior parte do movimento no ESPAÇO e não no TEMPO). Dessa forma ao retornarmos poderiam haver se passado séculos na Terra, e nossos parentes já teriam morrido há anos (há menos que no futuro as pessoas vivam por séculos a fio).

***

Acho que o "estar no tempo" é realmente absolutamente necessário para a evolução, em todos os aspectos dela. Mas não podemos esquecer que a vida, e precisamente a mente, desafiam a entropia: elas se organizam cada vez mais, ao contrário de todo o resto.

***

Já sobre o Uno, ele é realmente inefável, a inconcebível natureza da Natureza. Mas, se Espinosa e os outros estavam certos (e acredito que estavam, ao menos, no "caminho certo"), o Uno é uma substância que permeia todo o Cosmos, e para esta substância tempo, espaço e movimento são como uma coisa só, ou quem sabe, um só mecanismo de seu pensamento inefável :)

Abs!
raph

5/10/12 16:42  
Blogger raph disse...

Bem parece que os documentários do "Além do Cosmos" são apenas baseados nos livros do Brian Greene mesmo. Uma pena, até hoje espero por algum divulgador que possa dar continuidade ao Cosmos de Sagan, mesmo que não fique com a mesma qualidade do original seria interessante atualizar algumas informações, e falar sobre teorias e descobertas pós-1980.

5/10/12 16:48  

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