O tempo é um tema tão popular na ciência que já ultrapassou o campo puramente científico, tanto que também é um elemento comum na ficção científica. Isso pode ser visto em obras literárias clássicas, como A Máquina do Tempo, do escritor H.G. Wells, e em filmes como De Volta para o Futuro, dirigido por Robert Zemeckis. Segundo uma pesquisa recente, além de avançar, o tempo também poderia retroceder.
Um estudo publicado na revista científica Scientific Reports reuniu dados para investigar mais sobre a percepção do tempo no mundo quântico. A pesquisa foi conduzida por um grupo de cientistas da Escola de Matemática e Física da Universidade de Surrey, no Reino Unido.
- Descubra: O que é o tempo?
Os resultados sugerem que, ao nível quântico, o fluxo do tempo é tão incomum que em vez de seguir apenas para frente, como ocorre no mundo macroscópico, ele também poderia retroceder.
Os pesquisadores descrevem o tempo como uma direção: o passado seria uma flecha apontada para trás e o futuro, uma flecha voltada para frente. A ideia é que em alguns sistemas quânticos, as partículas poderiam se mover livremente, direcionando essa flecha para qualquer um dos sentidos.
Por muitas décadas, a comunidade científica acreditou que o tempo só poderia fluir para o futuro. O próprio físico alemão Albert Einstein sugeriu que uma viagem ao futuro seria possível, mas não acreditava que o mesmo pudesse ocorrer em direção ao passado. Contudo, com o avanço das pesquisas e experimentos em mecânica quântica, essa possibilidade tem sido cada vez mais debatida nos últimos anos.
De fato, a ciência entende que certos fenômenos indicam a irreversibilidade do tempo. Porém, algumas leis da física quântica sugerem que, em um nível fundamental, o tempo pode não ter uma direção preferencial.
- Saiba também: Tempo pode ser uma ilusão da física quântica, diz estudo
Segundo a professora da Universidade de Surrey e principal autora do estudo, Dra. Andrea Rocco, a passagem do tempo fica evidente em processos irreversíveis, como o leite derramado de um copo se espalhando sobre uma mesa. Nesse caso, é impossível que o líquido simplesmente volte ao recipiente. Ou seja, uma vez derramado, ele não retorna espontaneamente ao copo — a única solução é limpar a mesa.
Por outro lado, existem fenômenos que parecem plausíveis tanto para frente quanto para trás no tempo, como o movimento oscilatório de um pêndulo. O enigma, segundo a pesquisadora, é que as leis fundamentais da física se comportam mais como o pêndulo, sem distinguir claramente uma direção desse fluxo temporal.
“Nossas descobertas sugerem que, embora nossa experiência comum nos diga que o tempo se move apenas em uma direção, simplesmente não temos consciência de que a direção oposta seria igualmente possível”, Rocco explica em um comunicado oficial da Universidade de Surrey.
Einstein e a viagem no tempo
Há mais de 100 anos, Albert Einstein formulou a teoria da relatividade especial, um estudo que revolucionou como a ciência compreende o espaço e o tempo. Desde então, descobrimos que ambos são maleáveis e podem se deformar sob certas condições.
Por exemplo, se alguém estivesse próximo o suficiente de um buraco negro, experimentaria o tempo de maneira diferente. Para quem está longe do buraco negro, o tempo seguiria normalmente, enquanto para o viajante próximo ao buraco negro, o tempo passaria mais devagar. Ao retornar para o planeta, o viajante perceberia que se passaram diversos anos.
Um exemplo descrito por físicos é o paradoxo dos gêmeos, um experimento mental que ilustra os efeitos da dilatação do tempo. Nele, são imaginados dois irmãos gêmeos: um viaja pelo espaço em uma nave a uma velocidade próxima à da luz, enquanto o outro permanece na Terra.
Segundo a relatividade, o tempo passa mais devagar para quem está em movimento em relação àquele que está ‘parado’. Ou seja, o paradoxo acontece quando o gêmeo viajante retorna, pois ele encontraria seu irmão significativamente mais velho.
Alguns cientistas até sugerem a possibilidade de viajar para o passado, mas a maioria não acredita que isso seja realmente viável. Além dos inúmeros desafios práticos, há leis fundamentais da física que precisariam ser violadas para que essa hipótese se concretizasse. Por isso, até o momento, a ciência considera impossível retroceder no tempo — pelo menos dentro das leis conhecidas da física clássica.
Tempo fluído no reino quântico
Utilizando um conjunto de equações, os pesquisadores fizeram duas suposições. Primeiro, como o fluxo quântico é imenso e complexo, eles focaram apenas no ambiente, descartando os detalhes presentes nele. Na segunda suposição, presumiram que qualquer informação que deixe esse sistema não retorna.
A partir dessa análise, a equipe observou como o tempo surge de forma unidirecional no mundo macroscópico. Contudo, no mundo quântico, teoricamente ele pode fluir em ambas as direções.
Os pesquisadores descobriram que sistemas quânticos abertos, ao interagir com o ambiente, podem fazer a flecha do tempo se mover tanto para o passado quanto para o futuro, sem violar as leis da física.
O objetivo do estudo é compreender por que experimentamos o tempo apenas em uma direção, se as leis da mecânica permitem que ele flua tanto para o passado quanto para o futuro.
Além disso, os resultados do artigo podem contribuir para outros estudos sobre a mecânica quântica e fenômenos cosmológicos; e ajudam a entender por que o tempo aparentemente segue uma única direção em um universo onde as equações não distinguem o ‘antes’ do ‘depois’
“Quando trabalhamos cuidadosamente na matemática, descobrimos que esse comportamento tinha que ser o caso porque uma parte fundamental da equação, o “kernel de memória”, é simétrico no tempo. Também encontramos um pequeno, mas importante detalhe que geralmente é esquecido — um fator de tempo descontínuo emergiu que mantém a propriedade de simetria do tempo intacta. É incomum ver tal mecanismo matemático em uma equação de física porque não é contínuo, e foi muito surpreendente vê-lo surgir tão naturalmente”, disse o pesquisador de pós-doutorado e coautor do estudo, Thomas Guff.
É importante destacar que o estudo não afirma que o tempo volta para trás, como nos filmes e livros de ficção científica, mas que as equações mostram que os sistemas quânticos abertos não privilegiam o passado ou o futuro.
Como percebemos, o tempo e o espaço está diretamente ligada ao funcionamento do nosso cérebro. Quer saber mais? Entenda como o nosso cérebro processa tempo e espaço. Até a próxima!
