Passado. O presente. Futuro. Para a física, eles são todos iguais. No entanto, para você, para mim e para todos os outros, o tempo se move em apenas uma direção: das expectativas às experiências e memórias. Essa linearidade é chamada de eixo do tempo (às vezes chamada de seta do tempo), e alguns físicos acreditam que ela se move em uma direção apenas para humanos e outras espécies que são capazes de perceber seu movimento apenas dessa maneira.
A questão do eixo do tempo foi resolvida pelos cientistas há algum tempo. E seu aspecto principal não é se o tempo existe, mas em que direção este tempo está realmente se movendo. Muitos físicos acreditam que o tempo se manifesta quando um número suficiente de minúsculas partículas elementares, controladas individualmente por leis bastante estranhas da mecânica quântica, começam a interagir umas com as outras e exibem um comportamento que já pode ser explicado usando as leis clássicas da física. No entanto, nas páginas da última edição do jornal alemão Annalen der physic (o mesmo periódico em cujas páginas foi publicada a série de artigos de Einstein sobre as teorias da relatividade geral e especial), dois cientistas declaram que a gravidade não é forte o suficiente parade modo que absolutamente todos os objetos no Universo seguem o princípio da direção do eixo do tempo passado - presente - futuro. Em vez disso, os cientistas acreditam que o próprio eixo do tempo é criado por observadores externos.
Um dos principais problemas modernos da física é a adaptação da mecânica quântica à clássica. Na mecânica quântica, as partículas podem ter superposições. Por exemplo, um elétron pode existir em dois lugares ao mesmo tempo e é impossível descobrir qual é até que você faça uma observação. Aqui, o aspecto principal é a probabilidade. Descobrir a localização só pode ser experimental.
No entanto, as regras mudam drasticamente se os elétrons começarem a interagir com outros objetos, por exemplo, com átomos do ar, ou como parte de partículas de poeira e, em geral, todos os tipos de matéria. Aqui, as regras da mecânica clássica entram em vigor e a gravidade se torna o fator mais importante na interação dessas partículas.
"A posição do elétron, de cada átomo, é controlada pela probabilidade", diz Yasunori Nomura, físico da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Mas assim que eles começam a interagir com partículas maiores ou se tornam parte de um objeto, como uma bola de beisebol, então todas essas probabilidades individuais de sua posição são misturadas e as chances de todos esses elétrons se superporem são reduzidas. Portanto, você nunca verá como a mesma bola de beisebol pode estar em dois lugares ao mesmo tempo - na luva do receptor e voando para fora do campo de jogo.
O momento em que a física das partículas elementares colide (funde-se) com a mecânica clássica é denominado decoerência. Do ponto de vista da física, isso acontece quando a direção do fluxo do tempo se torna matematicamente significativa. Muitos físicos acreditam que o eixo do tempo é exatamente o que vem da decoerência.
A teoria mais famosa que explica o princípio da decoerência é a equação de Wheeler-DeWitt. A teoria surgiu em 1965, quando o físico John Wheeler teve que ficar por muito tempo no aeroporto da Carolina do Norte (EUA). Para matar o tempo, ele pediu a seu colega Bruce DeWitt para encontrá-lo. Os dois cientistas se encontraram e, como costuma ser o caso, começaram a conversar sobre várias teorias e "brincar com os números". Em algum ponto, ambos surgiram com uma equação que Wheeler pensava (já que DeWitt era mais cético sobre o assunto) é uma divisão entre a mecânica quântica e a clássica.
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A teoria acabou sendo imperfeita. No entanto, acabou sendo muito importante para a física. Muitos cientistas concordaram que é uma ferramenta importante para a compreensão de todas as esquisitices do processo de decoerência e da chamada gravidade quântica.
Apesar de a variável tempo não estar incluída na equação (na física, o tempo é medido pela transição de um objeto de um lugar para outro ou uma mudança em seu estado), ele cria a base para ligar tudo no universo.
No entanto, em um novo artigo científico, dois cientistas dizem que, na equação de Wheeler-DeWitt, a gravidade afeta o tempo muito lentamente para ser aceita como um eixo de tempo universal.
“Se você olhar os exemplos e fazer os cálculos, descobre-se que a equação não explica como aparece a direcionalidade do tempo”, diz Robert Lanza, biólogo, polímata e coautor do artigo. (Lanza é um proponente do biocentrismo - a teoria de que a vida biológica cria a realidade ao nosso redor, o tempo e o universo - ou seja, a vida cria o universo, e não vice-versa).
O cientista explica isso pelo fato de que as partículas quânticas devem reter as propriedades de suas superposições até serem capturadas pela gravidade. Se a gravidade acabar sendo muito fraca para manter a interação entre as partículas durante sua decoerência em algo maior, ela não será capaz de fazer as partículas se moverem na mesma direção em qualquer cenário.
Se a matemática não puder resolver essa questão, a resposta pode estar no observador. Ou seja, em nós mesmos. O tempo se move exatamente como se move, porque nós, humanos, somos originalmente biológica, neurológica e filosoficamente “programados” para perceber o tempo dessa maneira. É como o gato de Schrödinger no nível macro. É possível que o outro extremo do universo esteja se movendo do futuro para o passado, e não vice-versa. É bem possível que ao olhar através de telescópios, o tempo passe deste estado e adquira uma direção mais compreensível de "passado - futuro" para nós.
“Em seu trabalho sobre a teoria da relatividade, Einstein mostrou que o tempo é relativo ao observador”, diz Lanza.
“Nosso trabalho desenvolve essa ideia e diz que na verdade o próprio observador cria o tempo”.
Claro, essa teoria não pode ser chamada de nova. O físico italiano Carlo Rovelli publicou um artigo sobre isso na maior biblioteca científica aberta da web ArXiv.org no ano passado. Também há contradições suficientes nisso. Por exemplo, Nomura diz que ainda não está claro como descobrir se o conceito de "tempo do observador" é real.
“A resposta vai depender de se o conceito (conceito) de tempo pode ser definido matematicamente sem incluir observadores no sistema”, diz o cientista.
Os autores do artigo argumentam que não há como excluir o observador de qualquer equação, uma vez que essas equações são deduzidas e analisadas por humanos por padrão.
Nomura observa ainda que os autores das teorias não levaram em consideração o fato de todo o universo existir no chamado estado de transição de "espaço-tempo".
"Quando falamos de espaço-tempo, estamos falando de um sistema já descohereiro."
Claro, Namura não disse que outros cientistas estão completamente errados e que a física ainda é uma ciência incompleta, incompleta e incompleta (e, curiosamente, é difícil argumentar com isso), mas ele notou que discorda totalmente das conclusões que foram feitas por esses cientistas. Em sua opinião, como o próprio tempo, todas as interpretações na física são relativas.
NIKOLAY KHIZHNYAK
