Paul Davis tem muito em que pensar - ou melhor, em sua mente. Como físico da Universidade do Arizona, ele conduz pesquisas em uma ampla variedade de áreas - desde as extensões abstratas da física teórica e cosmologia até as questões mais substantivas da astrobiologia, o estudo da vida além da Terra. Nautilus falou com Davis, e a conversa naturalmente mudou para o tópico do tempo, que há muito tempo mantinha seu interesse de pesquisa. O que se segue é um trecho desta entrevista, ligeiramente editado e resumido por uma questão de clareza.
O fluxo do tempo é real ou é apenas uma ilusão?
O fluxo do tempo é uma ilusão e, devo confessar, conheço poucos cientistas e filósofos que estão prontos para desafiar isso. O motivo para isso fica claro, vale a pena perguntar-se o que significa passagem do tempo. Quando dizemos que algo como um rio flui, significa que em algum momento sua partícula estava em um lugar diferente daquele em que estava um momento antes. Em outras palavras, ele se move em relação ao tempo. No entanto, o tempo não pode se mover em relação ao tempo - é o tempo. Muitas pessoas cometem o erro de pensar que a afirmação de que não existe fluxo de tempo significa que não existe tempo em si. É um absurdo. Claro, o tempo existe. Nós medimos com um relógio. Os relógios não medem fluxos de tempo, mas comprimentos de tempo. Claro, existem períodos de tempo entre eventos - são exatamente o que o relógio mede.
Então, de onde vem a sensação de fluxo?
Deixe-me lhe dar um exemplo. Suponha que eu me levante, gire em torno do eixo várias vezes e congele. Nesse caso, terei uma sensação convincente de que o mundo todo gira em torno. Posso sentir que está girando - embora, é claro, eu saiba que também estou girando. De maneira semelhante, sinto o fluxo do tempo, embora saiba que não é. Provavelmente, a explicação dessa ilusão está conectada com algo em nossa cabeça e a relação com a memória - as camadas de memórias e outras coisas neste espírito. Portanto, esta é apenas uma característica de nossa percepção, e não uma propriedade do próprio tempo.
Outra coisa que confunde as pessoas é que elas acreditam que negar o fluxo do tempo significa negar causa e efeito. É claro que os eventos seguem uma sequência direcionada. Se você deixar cair um ovo, ele quebra. Os ovos não são coletados de volta. Os edifícios estão desmoronando com os terremotos, não crescendo a partir dos escombros. Na vida cotidiana, existem muitos exemplos de assimetria temporal - é uma das propriedades do ser. Não é uma propriedade do tempo em si, e a explicação de sua natureza está nos primeiros estágios da origem do universo e em suas condições iniciais. Este é um estudo completamente diferente e bastante válido.
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O tempo não flui. Este é um produto de nossa psicologia.
O tempo é o principal constituinte do universo?
O espaço e o tempo estabelecem os limites dentro dos quais formulamos todas as nossas teorias sobre a estrutura do universo, mas alguns se perguntam sobre a probabilidade de que essas propriedades do ser possam ser secundárias ou derivadas. Talvez as leis originais do universo sejam formadas em um certo pré-espaço e tempo, e o espaço-tempo seja gerado por algo mais primário.
Claro, na vida cotidiana, percebemos um mundo tridimensional e uma dimensão de tempo. Porém, no Big Bang - não entendemos bem como o Big Bang deu origem ao universo, porém, acreditamos que isso possa estar relacionado à física quântica - é possível que os fenômenos que chamamos de espaço-tempo no sentido usual, em que tudo parece claro pronunciado, talvez não fosse. Assim, o produto dos primeiros estágios da existência do universo pode ser não apenas energia e matéria, mas até o próprio espaço-tempo. Nós não sabemos disso. Isso está sendo investigado.
Então o tempo pode ser derivado?
A ideia de que a dualidade do espaço-tempo é uma qualidade secundária derivada de algo mais simples, algo que está no âmago do nosso conceito de ser, já estava no ar antes mesmo de minha carreira começar. Essa era a opinião de John Wheeler, que escreveu sobre isso nos anos 1950 - que poderia haver algum tipo de pré-geometria que deu origem à geometria da mesma forma que os átomos geram um continuum de corpos elásticos - e as pessoas continuam a pensar nisso.
O problema é que não podemos observar isso. Não importa quantos modelos matemáticos adequados você encontre, testá-los parece impossível. A maioria das pessoas acredita que se no fundo do espaço e do tempo existe algo assim, algo que difere da nossa ideia de espaço e tempo sequencial, esse algo se manifesta apenas na chamada escala de Planck, vinte ordens de magnitude menor que o tamanho do núcleo atômico, enquanto nossos instrumentos de observação mais precisos são capazes de observar apenas muitas ordens de magnitude maiores. É muito difícil imaginar como podemos estudar algo na escala de Planck sob quaisquer condições controladas.
Se houver muitos universos, eles seguem o mesmo relógio?
A relação comparativa de tempo entre diferentes observadores em diferentes lugares é um fenômeno complexo, mesmo dentro do mesmo universo. A velocidade de um relógio, digamos, na superfície de um buraco negro, será muito diferente da velocidade de um relógio aqui na Terra. Portanto, mesmo em nosso universo não existe um tempo comum.
No entanto, agora temos muitos universos, cada um com seu próprio tempo anexado de alguma forma - você pode compará-los apenas se houver uma maneira de enviar uma mensagem entre eles. Tudo depende do modelo de multiverso que você escolher. Existem muitos deles, mas naquele mais frequentemente falado pelos cosmologistas - a multidão de bolhas aparecendo na superestrutura em expansão - não há como comparar diretamente a velocidade dos relógios em diferentes bolhas.
Qual das mudanças recentes na compreensão do tempo você acha mais interessante?
Estou especialmente interessado em estudos de laboratório de percepção do tempo, uma vez que, em minha opinião, é aqui que um rápido progresso pode ocorrer nos próximos anos. Por exemplo, existem experimentos bem conhecidos em que em um determinado momento as pessoas supostamente fizeram uma certa escolha livre, mas descobriu-se que na verdade essa escolha foi feita um pouco antes, mas sua própria percepção do tempo e suas ações no decorrer do tempo mudaram após esse evento. Quando observamos o mundo, parece-nos que estamos vendo uma narrativa sequencial e integral, mas, na verdade, informações sensoriais de vários órgãos de percepção são derramadas em nosso cérebro, que ele costura. Ele a constrói e a apresenta como uma narrativa coerente, criando um senso de autoconsciência. Assim, parece-nos que somos donos de nós mesmos,e tudo corre bem e sem problemas. No entanto, na realidade, muito do que percebemos é uma narrativa recriada após os eventos que aconteceram.
Isso é especialmente perceptível em situações em que as pessoas reagem muito mais rápido do que a velocidade do pensamento. Basta lembrar o piano ou os jogadores de tênis para entender que eles não podem tomar uma decisão consciente: “Esta bola está se movendo aqui; Eu deveria ir lá e lutar contra ele. Durante este tempo, o sinal não terá tempo de chegar ao cérebro e depois ao sistema motor. No entanto, eles mantêm a sensação convincente de que percebem o mundo em tempo real e estão no controle de si mesmos. Acho tudo muito emocionante.
Houve algum avanço no estudo do tempo no campo da física fundamental? Eu acho que não. Surgiram novas ideias. As questões fundamentais ainda estão lá; já tocamos em um deles: o tempo é uma propriedade primária ou derivada? A origem do eixo do tempo, que é uma assimetria do tempo, ainda é um tanto controversa. Sabemos que deve ser monitorado até o Big Bang, mas ainda há uma série de perguntas diferentes sobre isso para as quais não encontramos uma resposta definitiva. No entanto, todos esses são problemas filosóficos e teóricos mais ilusórios do que algo que ilumina a dimensão do tempo ou sua natureza.
Além disso, observamos nossos colegas da física experimental trabalharem para melhorar a medição do tempo. Em algum ponto, ele se tornará tão preciso que provavelmente revelará resultados interessantes. Ainda existe um problema fundamental - embora a maioria das leis da física sejam simétricas em relação ao tempo, há uma série de processos associados à interação nuclear fraca, nos quais uma violação fundamental dessa simetria deve ocorrer. Aparentemente, isso desempenha um papel fundamental no quadro geral da vida. Acho que há potencial para pesquisa aqui. Portanto, na física de partículas ainda é possível realizar experimentos que nos darão novos conhecimentos sobre essa assimetria temporal com interação fraca e um lugar próximo ao eixo do tempo.
John Steele
