Segundo Carlo Rovelli, passado e futuro só poderiam ser efeito da entropia. Não é uma propriedade real do universo.
Desde 1967 existe uma equação que os físicos teóricos eles simplesmente não conseguem digeri-lo. É chamada de equação de Wheeler-DeWitt e é uma tentativa de unificar a mecânica quântica e a relatividade geral. Mas esta equação está faltando variável de tempo “t”. Em um nível matemático fundamental, o Universo parece ser um sistema sem relógio, onde os eventos estão correlacionados, mas não ordenado em uma sequência temporal.
John Wheeler e Bryce DeWittque formulou esta equação na década de 1960, encontraram-se numa encruzilhada: manter o tempo como uma coordenada externa (traindo a relatividade) ou exclua-o completamente (traindo a mecânica quântica padrão). Eles escolheram o segundo caminho (nunca trair Einstein!). Desde então, os físicos têm perguntado: se o tempo não está presente nas equações fundamentais, por que o percebemos desta forma?
Carlo Rovelli, um físico teórico italiano, dedicou a sua carreira a resolver este enigma. No livro “A Ordem do Tempo” propõe uma resposta: o tempo é uma propriedade emergente, como a temperatura: portanto, existe apenas porque nossa visão do universo é limitada. Se pudéssemos observar cada detalhe com absoluta precisão, o tempo correspondentemente isso desapareceria.
Einstein e o fim do tempo absoluto
Antes de Einstein, o tempo era uma coordenada universal. Isaac Newton o descreveu como um rio de fluxo suave: um segundo na Terra é um segundo em qualquer lugar do Universo. No entanto, a relatividade especial “destruiu” essa certeza. Einstein na verdade, ele demonstrou que o tempo é relativo: dois observadores movendo-se em velocidades diferentes medem intervalos de tempo diferentes, em termos simples Não existe um “agora” universal válido para todos.
Na verdade, os relógios atômicos dos satélites GPS devem ser corrigidos continuamente porque, movendo-se em altas velocidades Em comparação com a superfície da Terra, eles medem o tempo de forma ligeiramente diferente. Sem essa correção, o navegador do carro a posição estaria errada de quilômetros.
Como se não bastasse, a relatividade geral complicou ainda mais as coisas: o tempo também depende da gravidade. Perto de um buraco negro, onde a gravidade é extremao tempo desacelera até quase parar. Um astronauta, se orbitasse um buraco negro durante uma hora, poderia regressar à Terra e descobrir que décadas se passaram. Sim, a referência interestelar está implícita aqui. Mais uma vez, Nolan (e Einstein) acertaram.
Em suma, o tempo não é um tamanho fixo. É algo que depende de onde você está e como você se move, pelo menos na relatividade o tempo ainda existe, mesmo que de forma relativa. Mas quando você tenta combinar Einstein com a mecânica quântica, o tempo desaparece completamente das equações. Curioso, certo?
O problema do tempo na gravidade quântica
O mecânica quântica e relatividade geral eles funcionam perfeitamente em seus respectivos domínios. O primeiro descreve átomos e partículaso segundo descreve estrelas e buracos negros. O problema atual é que eles são incompatíveis. Sim, você entendeu corretamente: eles não podem se encontrar.
Na mecânica quântica, o tempo é um parâmetro externo fluido independente de eventos. Nas equações de Schrödinger, o “t” avança absolutamente. Na relatividade, o tempo é dinâmico: curva-se, desacelera e depende do observador. Quando Wheeler e DeWitt eles tentaram escrever uma equação que uniu as duas teoriascomo já mencionado, eles tiveram que escolher. Então, o que eles fizeram? Eles eliminaram o tempo.
Esta escolha criou o que hoje é chamado de “problema de tempoSe o universo não tem relógio, como percebemos o passado, o presente e o futuro? A pergunta pode parecer absurda, mas continua a causar “cólicas cerebrais” aos pesquisadores“
Rovelli e tempo como temperatura
Carlos Rovellijunto com o matemático Alain Conespropôs uma solução em 1994: a Hipótese do Tempo Térmico. A ideia parte de um exemplo concreto: pegue um copo d’água… se perguntar a alguém a temperatura, ele lhe dirá 20 graus. Mas se eu aumentasse o vidro para veja moléculas individuaisvocê não veria nenhuma “temperatura”, você só veria moléculas se movendo em velocidades diferentes. A temperatura é uma média estatística que surge quando observamos bilhões de moléculas juntas, portanto, não é uma propriedade da molécula única.
Segundo Rovellio tempo funciona da mesma maneira: no nível microscópico, o Universo é composto de eventos correlacionados, mas sem uma ordem temporal. O que chamamos de “tempo” surge apenas quando observamos o Universo de uma perspectiva macroscópica. Nossa visão está sempre “turva” (no jargão técnico: granulação grossa). Nunca interagimos com o universo partícula por partículae essa indefinição gera um conceito que “adoramos” explicar: entropia.
A entropia é uma medida de desordem (não, não aquela que está no seu quarto agora). A segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia tende a aumentar, e é justamente esse aumento que cria a flecha do tempo: o passado é o estado de baixa entropia (mais ordenado), o futuro é o estado de alta entropia (mais desordenado).
Resumindo em um único conceito: o tempo existe porque temos informações limitadas. Se houvesse um observador onisciente (como na série animada da Marvel “What If”) capaz de rastrear cada partícula com precisão absoluta (o “demônio de Laplace”), para ele o tempo não existiria. Ele veria apenas uma rede estática de correlações. Vemos o tempo passar apenas porque somos ignorantes.
Smolin e a defesa da época
Lee Smolinum físico teórico canadense, porém, discorda. Em seu livro Tempo Renascido Time Reborn defende uma posição oposta: o tempo é real, fundamental e não pode ser eliminado das equações. Smolin afirma que o universo Tem uma história realnão redutível a uma rede atemporal. Se o tempo fosse apenas um efeito da entropia, como explicar que as leis da física parecem sempre as mesmas? Por que a constante gravitacional não muda?
Segundo Smolin, a única maneira de responder é aceitar que o tempo é real e as próprias leis físicas podem evoluirnem sempre permanecendo o mesmo. Aceitável se você pensar no Universo como um “corpo em evolução”. Talvez as leis físicas atuais tenham mudado durante a vida do Cosmos, talvez elas tenham “nascido”… ou talvez sejam diferentes em outros Universos ou pontos possíveis no espaço. Quem sabe. Mas não vamos divagar agora.
O físico Bill Unruhlevanta diversas objeções: para ele a teoria é matematicamente elegante, mas como a testamos? Se o tempo emerge da entropia, devemos ser capazes de fazer previsões testáveiscomo sempre para verificar uma teoria correta, afinal. Neste momento na verdade nenhum experimento decisivo foi produzido que comprove a teoria. Sem uma maneira de falsificá-lo (provar), permanece um pura especulaçãobrilhante sim, especulação de qualquer maneira.
Onde estamos hoje?
A verdade é que hoje nos faltam dados. As energias necessárias para observar efeitos quânticos gravitacional eles são bilhões de vezes maiores que os dos aceleradores atuais. Não podemos testar o que acontece quando a gravidade e a mecânica quântica colidem de verdade. Isso só acontece em condições extremas: próximo à singularidade de um buraco negro ou nos primeiros momentos após o Big Bang.
No entanto, Carlo Rovelli sabe disso. Ele admitiu em várias entrevistas que sua visão exige uma grande mudança de mentalidade, mas lembre-se que a física já nos acostumou a abrir mão das certezas aparentemente sólido. Newton acreditava no espaço absoluto: Einstein cancelou-o. Por que o tempo deveria então ser intocável? Nem sempre estamos progresso questionando o Padrão?
Talvez a mesma coisa aconteça com o tempo. Talvez daqui a cem anos (espero que menos, porque gostaríamos de estar lá) os físicos ficarão surpresos como pensávamos no tempo como algo real. Ou Smolin estará certo? Por enquanto, a única certeza é que os relógios que marcam os nossos dias ainda escondem um mistério por resolver.
Físico Stephen Hawking
E para terminar com uma citação, para alguém que sabia alguma coisa sobre o tempo, deixamos vocês com uma citação de Stephen Hawking: “Lembre-se de olhar para as estrelas e não para os seus pés. Tente entender o que você vê e pergunte-se o que torna o Universo possível”. E talvez seja apenas isso obsessão em nos fazer perguntaspara fazer isso compreender o tempo também está melhor.
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Fonte: Passione Astronomia
