O tempo é uma coisa estranha. Estamos acostumados a contar relógios, mas o Universo não tem nenhum tipo de relógio e mostrador principal, o que significa que podemos experimentar o tempo de maneiras diferentes, dependendo de como nos movemos ou de como a gravidade nos afeta. Os físicos tentaram combinar as duas grandes teorias da física para concluir que não apenas o tempo não é universalmente consistente, mas todos os relógios que usamos para medi-lo borram o fluxo do tempo no espaço ao seu redor.
Primeiro, isso não significa que seu relógio de parede o ajudará a envelhecer mais rápido. Estamos falando de relógios em experimentos de alta precisão, como relógios atômicos. Um grupo de físicos da Universidade de Viena e da Academia Austríaca de Ciências tirou conclusões da mecânica quântica e da relatividade geral para afirmar que aumentar a precisão de um relógio no mesmo espaço também aumenta a distorção do tempo.
Vamos parar por um segundo e tentar expressar em palavras simples o que os físicos sabem no momento.
A mecânica quântica descreve o universo com extrema precisão na menor escala, onde tudo vai para o reino das partículas subatômicas e forças agindo nas distâncias mais curtas. Apesar de toda a sua precisão e utilidade, a mecânica quântica nos permite fazer previsões que contradizem nossa experiência cotidiana.
Uma dessas previsões é o Princípio da Incerteza de Heisenberg, que afirma que quando você conhece um parâmetro com alta precisão, a medição do segundo parâmetro se torna menos precisa. Por exemplo, quanto mais você refina a posição de um objeto no tempo e no espaço, menos você pode ter certeza de seu momento.
E não é que alguém seja mais inteligente ou que alguém tenha um equipamento melhor - o universo basicamente funciona assim, é fundamental. Os elétrons não colidem com os prótons devido ao equilíbrio da "incerteza" de posição e momento.
Outra maneira de ver isso é que, para determinar a posição de um objeto com a maior precisão, precisamos contar com uma quantidade inimaginável de energia. Quando aplicado ao nosso relógio hipotético, dividir o segundo em frações no nosso relógio significa que sabemos cada vez menos sobre a energia do relógio. E é aí que entra a relatividade geral - outra teoria comprovada na física, só que usa mais o tempo para explicar como objetos massivos afetam uns aos outros à distância.
Graças ao trabalho de Einstein, entendemos que existe uma equivalência entre massa e energia, expressa pela fórmula E = mc2. A energia é igual à massa vezes o quadrado da velocidade da luz. Também sabemos que o tempo e o espaço estão conectados, e este espaço-tempo não é apenas uma caixa vazia - a massa e, portanto, a energia, podem dobrar o espaço-tempo.
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É por isso que vemos efeitos interessantes como lentes gravitacionais, quando objetos massivos como estrelas e buracos negros distorcem o caminho da luz com sua massa. E também significa que a massa pode levar à dilatação do tempo gravitacional, quando o tempo flui quanto mais perto, mais perto da fonte de gravidade.
Infelizmente, embora essas teorias sejam bem apoiadas por experimentos, elas dificilmente se dão bem. Portanto, os físicos estão tentando criar uma nova teoria que se encaixe em ambas as teorias e seja correta. No entanto, continuamos a explorar como essas teorias descrevem os mesmos fenômenos como o tempo. Como, de fato, neste artigo.
Os físicos levantaram a hipótese de que o ato de medir o tempo com alta precisão requer um gasto crescente de energia, o que reduz automaticamente a precisão das medições na área imediata de qualquer dispositivo de rastreamento de tempo.
“Nossas descobertas sugerem que precisamos repensar nossas ideias sobre a natureza do tempo quando a relatividade geral e a mecânica quântica são levadas em consideração”, diz o pesquisador Esteban Castro.
Que impacto isso tem sobre nós diariamente? Como costuma acontecer com a física teórica, especialmente nenhuma.
Embora a mecânica quântica se aplique tecnicamente a coisas "grandes", não se preocupe se seu cronômetro estiver correndo uma fração de segundo; um buraco negro não abrirá em seu pulso. Todas as conclusões acima serão relevantes apenas para relógios em experimentos altamente precisos, muito mais avançados do que aqueles que estão sendo desenvolvidos atualmente.
Mas quanto melhor entendemos como os relógios e o tempo em particular funcionam, pelo menos em teoria, melhor entendemos o universo que nos rodeia. Um dia, talvez, compreenderemos a própria natureza do tempo. O trabalho dos cientistas foi publicado nos Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
ILYA KHEL
