• 13,8

O problema físico e filosófico do tempo

• Quanto mais pensamos sobre o tempo, mais misterioso ele se torna.
• Podemos falar do tempo cognitivo e do tempo da física, mas eles parecem bem diferentes. Talvez não exista uma definição única de tempo.
• Quando estendemos o tempo à cosmologia, parece que o Universo tem o seu próprio relógio universal, com início e fim consagrados no mistério.

“O tempo não para.” Todos dizemos (e sentimos) isto, mas quase nunca paramos para pensar no significado do tempo e na sua passagem. O tempo é um daqueles temas profundamente emocionantes, do tipo que tendemos a deixar de lado e preferimos esquecer. Afinal, pensar no tempo e na rapidez com que ele passa leva rapidamente a pensamentos sobre a morte. Esta é a essência da situação humana, ter consciência da passagem do tempo, saber que os nossos dias neste planeta e nesta vida são finitos.

Passado presente Futuro

Ainda assim, alguns de nós pensamos sobre a natureza do tempo, e os físicos, longe de serem pessoas mórbidas, fazem muito isso. Tendemos a dividir o tempo em três segmentos: passado, presente e futuro. Como todos sabem, o passado é o que vem antes do presente, o que “foi”, enquanto o futuro é o que vem a seguir, o que “será”. Mesmo que esta divisão pareça óbvia, não é. É mais uma definição operacional, que, sob análise mais aprofundada, torna-se bastante nebulosa. Precisamos do presente para definir o passado e o futuro. Mas qual é, exatamente, o presente ?

Tudo o que é definido no tempo precisa ter duração. Podemos olhar para trás em nossas vidas e chamar essa extensão de tempo de passado. Podemos olhar para frente e chamar o que está por vir de futuro. Mas qual é o ponto intermediário de demarcação? O presente é o mais tênue possível. Na verdade, matematicamente, definimos o agora como um ponto único no tempo. Este ponto é uma abstração e, sendo um ponto, não tem duração. Logo, matematicamente, o presente é um ponto no tempo sem duração: o presente não existe, ou pelo menos não tem duração na definição matemática de tempo!

Por outro lado, temos uma noção do presente. Nossas mentes criam a sensação de duração para que possamos atribuir realidade ao que chamamos de “agora”. (Aqui está uma explicação de como isso funciona cognitivamente.)

O tempo é, essencialmente, uma medida de mudança. Quando tudo permanece igual, o tempo é desnecessário. É por isso que não há tempo no Paraíso: nem mudança, nem tempo. Mas se precisarmos descrever o movimento de um carro, ou da Lua em torno da Terra, ou de uma reação química, ou de um bebê crescendo até se tornar uma criança pequena, precisaremos de tempo.

A visão do tempo de Einstein

Perto do final do século XVII, Isaac Newton definiu o que chamamos de tempo absoluto, um tempo que flui continuamente como um rio de popa e é o mesmo para todos os observadores — isto é, pessoas ou instrumentos que fazem medições de coisas em movimento. No início do século XX, Albert Einstein argumentou que esta noção de tempo é uma aproximação grosseira do que realmente acontece. O tempo e a duração, disse ele, dependem do movimento relativo entre os observadores.

Um exemplo famoso é a definição de simultaneidade, quando se diz que dois ou mais eventos acontecem ao mesmo tempo. Einstein explicou que dois eventos que acontecem simultaneamente para um observador A acontecem em momentos diferentes para um observador B em movimento em relação a A.

Inspirado por Na estação ferroviária em frente à sua casa em Berna, Einstein usou trens para ilustrar sua ideia revolucionária. Imagine que A está parado na estação enquanto um trem passa. Quando o trem estava exatamente na metade do caminho, dois raios atingiram sua frente e sua traseira. O Observador A mede o tempo que a luz de ambos os ataques leva para chegar até ela e conclui que eles chegaram ao mesmo tempo: eles foram simultâneos.

O Observador B, entretanto, estava dentro do trem em movimento. Para ele, o raio que atingiu a frente do trem chegou antes do que atingiu a parte de trás. A razão é simples, sugeriu Einstein: como a luz viaja à mesma velocidade, não importa o que aconteça (e esta foi a sua suposição revolucionária), e o trem está se movendo para frente, a luz que atinge a frente teria uma distância menor para viajar e, portanto, chegou ao observador B antes do raio que atingiu a parte traseira, que teve que alcançar o trem em movimento.

Agora, para velocidades normais de trem, a diferença é ridiculamente pequena. É por isso que não notamos essas coisas na vida cotidiana. E é por isso que a aproximação do tempo absoluto de Newton, independentemente do movimento do observador, funciona para coisas do dia a dia. Mas à medida que as velocidades aumentam e se aproximam da velocidade da luz, as diferenças tornam-se perceptíveis. Este efeito foi medido inúmeras vezes em laboratório e noutras experiências, confirmando a teoria da relatividade especial de Einstein. O tempo e a sua percepção são, de facto, bastante subtis.

Einstein não parou por aí. Dez anos depois, em 1915, ele publicou a sua teoria geral da relatividade, mostrando que, uma vez incluídos os movimentos acelerados, devemos repensar a gravidade e a natureza do espaço e do tempo como um todo. Numa demonstração espetacular de intuição, Einstein percebeu que a gravidade imita a aceleração (como quando você sobe ou desce em um elevador rápido e sente seu “peso” mudar). Ele percebeu que compreender o movimento acelerado com uma velocidade constante da luz equivalia a descrever a gravidade como a curvatura do espaço e do tempo. (Tempo “curvado” significa que a gravidade afeta a passagem do tempo.)

Grosso modo, sempre que há uma atração gravitacional, fica mais difícil afastar-se dela. Até a luz é afetada, não na sua velocidade, mas nas suas propriedades ondulatórias, tornando-se esticada à medida que tenta afastar-se de uma região com forte gravidade, como perto de uma estrela e, mais dramaticamente, perto de um buraco negro. Se você pensar em uma onda de luz como uma espécie de relógio (você pode contar quantas cristas de onda passam por você por segundo, por exemplo), verá que a gravidade diminui o número de cristas que passam. Quanto mais forte for a gravidade, menos cristas você contará. Esse tipo de raciocínio se aplica a qualquer tipo de relógio e significa dizer que a gravidade desacelera o tempo. (Para mais, você pode verificar esse link .)

O significado da passagem do tempo

Então, tanto no que podemos chamar de tempo cognitivo (a sensação subjetiva que temos da passagem do tempo) quanto no tempo dos físicos, há muitas sutilezas. A famoso debate ocorreu em 1922 entre o filósofo Henri Bergson e Einstein para discutir essas duas noções de tempo aparentemente conflitantes. Na verdade, a discussão fez com que o abismo entre as ciências e as humanidades crescesse ainda mais. Talvez um compromisso útil seja não enquadrar o tempo numa única definição, mas pensá-lo contextualmente, uma vez que serve propósitos diferentes.

As coisas ficam ainda mais nebulosas quando pensamos na origem do Universo. A palavra “origem” já diz isso: é o momento em que o Universo como o conhecemos surgiu; essencialmente, quando o tempo começou a passar. Como isso aconteceu permanece um mistério , que traz à tona uma série de dificuldades conceituais.

Existe, então, ainda outro tipo de relógio, um relógio universal ou cósmico que começou a funcionar no Big Bang há cerca de 13,8 mil milhões de anos e, se o que sabemos agora sobre o Universo e o seu conteúdo material servir de indicação, parece preparado para continuar enquanto podemos imaginar . No entanto, e para tornar as coisas mais interessantes, dado que o que podemos dizer sobre o futuro distante depende do que sabemos sobre as propriedades do Universo no futuro distante, podemos dizer muito pouco com certeza. A existência, do cósmico ao humano, é delimitada em ambas as extremidades pelo mistério .

Compartilhar: