Viagem no Tempo [HSW]

Parte 1 escreveu:

Introdução

Pode ser que não haja nenhum outro conceito que atraia tanto a imaginação quanto a idéia de viagem no tempo - a capacidade de viajar para qualquer ponto no passado ou no futuro. O que poderia ser mais bacana? Você poderia embarcar na máquina do tempo para voltar e ver os maiores acontecimentos da história e conversar com as pessoas que estavam lá. Quem você poderia encontrar? Júlio César? Leonardo da Vinci? Elvis Presley? Seria possível voltar e encontrar com você mesmo mais jovem, ou avançar e ver qual a sua aparência no futuro... São estas possibilidades que fazem da viagem no tempo o tema de tantos livros e filmes de ficção científica.

Acontece que, de algum modo, somos todos viajantes do tempo. Enquanto estamos na frente do computador, dando cliques no mouse, o tempo está passando. O futuro está sendo constantemente transformado em passado, com o presente durando apenas um instante fugaz. Tudo o que está sendo feito agora rapidamente vai para o passado, o que significa que continuamos a nos deslocar no tempo.



As idéias sobre viagens no tempo existem há séculos, mas quando Albert Einstein lançou a sua teoria da relatividade especial, ele estabeleceu os fundamentos da possibilidade teórica de viajar no tempo. Como todos nós sabemos, ninguém conseguiu provar uma viagem no tempo, mas ninguém conseguiu excluir sua possibilidade, também.

Entendendo o tempo

O astrônomo Carl Sagan estava certo quando dizia que o tempo é "resistente a uma definição simples". Muitos de nós pensamos que sabemos o que é o tempo, mas é difícil definí-lo. Literalmente, você não pode ver ou tocar o tempo, mas pode ver seus efeitos. A prova de que estamos nos deslocando no tempo está em toda parte: nossos corpos envelhecem, os prédios ficam expostos às intempéries e ruem, as árvores crescem. A maioria de nós sente a pressão do tempo como se fôssemos compelidos a cumprir prazos e agendar compromissos. Geralmente, nossas vidas são ditadas pela hora em que precisamos estar em algum lugar.

Peça a qualquer um para definir o tempo e, provavelmente, a maioria vai olhar para seu relógio de pulso ou para um outro relógio. Vemos o tempo como o tique-taque dos ponteiros destes aparelhos. Sabemos que há 60 segundos num minuto, 60 minutos em uma hora, 24 horas em um dia e 365 dias no ano. São estes os números básicos do tempo que todos nós aprendemos.

O tempo também é definido como a quarta dimensão do nosso universo. As outras três dimensões são espaciais: direita-esquerda, para frente-para traz e acima-abaixo. O tempo não pode existir sem o espaço e, da mesma forma, o espaço não pode existir sem o tempo. Esta relação íntima entre o tempo e o espaço é chamada de contínuo espaço-tempo, que significa que todo evento que acontece no universo envolve tanto o espaço como o tempo.

De acordo com a teoria da relatividade especial de Einstein, o tempo passará mais lentamente à medida que um objeto se aproxima da velocidade da luz. Isto leva muitos cientistas a acreditar que viajar mais rápido do que a velocidade da luz poderia abrir a possibilidade de viajar no tempo, tanto para o passado quanto para o futuro. O problema é que se acredita que a velocidade da luz seja a velocidade mais alta em que algo pode viajar, então é improvável que consigamos viajar ao passado. À medida que um objeto se aproxima da velocidade da luz, sua massa relativística (site em inglês) aumenta e se torna infinita ao atingir aquela velocidade. Acelerar uma massa infinita mais rápido do que isto é impossível, pelo menos até agora.

Mas viajar no tempo na outra direção não parece tão difícil e, um dia, o futuro pode ser um destino possível.

Fenômenos espaciais

Enquanto os escritores tiveram grandes idéias de máquinas do tempo ao longo dos anos, ainda não foi construída nenhuma no mundo real. A maioria das teorias de viagem no tempo não se apóia em máquina alguma. Em vez disso, a viagem no tempo será feita, provavelmente, por meio de fenômenos naturais que nos transportarão instantaneamente de um ponto no tempo para outro. Estes fenômenos espaciais, que não temos certeza que existam incluem:

• buracos negros rotativos
  
• buracos de minhoca
  
• cordas cósmicas
  

Parte 2 escreveu:
Buracos negros

Quando as estrelas que têm mais de quatro vezes a massa do sol chegam ao fim da vida e já queimaram todo seu combustível, elas entram em colapso sob a pressão de seu próprio peso. Esta implosão cria "buracos negros" que têm campos gravitacionais tão intensos que nem a luz consegue escapar deles. Qualquer coisa que entre em contato com o horizonte de eventos do buraco negro será engolida. O horizonte de eventos é a entrada de um buraco negro, do qual nada pode escapar.



Você pode imaginar a forma de um buraco negro pensando em algo parecido com uma casquinha de sorvete. Ele é largo na parte de cima e termina num ponto, chamado de singularidade. Na singularidade, as leis da física deixam de existir e toda matéria é esmagada até ficar irreconhecível. Este tipo de buraco negro não-rotativo é chamado de buraco negro de Schwarzschild, em homenagem ao astrônomo alemão Karl Schwarzschild.

Outro tipo de buraco negro, chamado de buraco de Kerr, também é teoricamente possível. Os buracos de Kerr são buracos negros rotativos que poderiam ser usados como portais para viajar no tempo ou para viajar a universos paralelos. Em 1963, o matemático neozelandês Roy Kerr propôs a primeira teoria realista para um buraco negro rotativo. Nesta teoria, as estrelas que estão morrendo colapsariam em um anel de nêutrons rotativo que produziria força centrífuga suficiente para impedir a formação de uma singularidade. Já que o buraco negro não teria uma singularidade, Kerr acreditava que seria seguro adentrá-lo sem ser esmagado pela força gravitacional infinita de seu centro.

Se os buracos de Kerr existirem, talvez seja possível atravessá-los e sair num buraco "branco". Um buraco branco teria função inversa à do buraco negro. Portanto, em vez de atrair tudo que estiver ao alcance de sua força gravitacional para dentro de si, ele usaria algum tipo de matéria exótica com energia negativa para empurrar tudo para fora e para longe de si. Estes buracos brancos seriam a nossa maneira de entrar em outras épocas ou em outros mundos.

Dado o pouco que sabemos sobre os buracos negros, talvez os buracos de Kerr possam existir. No entanto, o físico Kip Thorne, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, acredita que as leis da física impedem sua formação. Ele diz que não há como entrar e sair de um buraco negro e que qualquer coisa que tente entrar lá será engolida e destruída antes mesmo de chegar à singularidade.

Buracos de minhoca

Thorne acredita que possa existir no universo um outro tipo de estrutura, em forma de túnel, que poderia ser usada como um portal para viagens no tempo. Considera-se que os buracos de minhoca, também chamados de pontes de Einstein-Rosen, tenham o maior potencial para viagens no tempo, se eles de fato existirem. Eles poderiam não só permitir viagens no tempo como também viajar para muitos anos-luz da Terra em apenas uma fração da quantidade de tempo que seria necessária com os métodos convencionais de viagens espaciais.

Os buracos de minhoca são considerados possíveis com base na teoria da relatividade de Einstein, que diz que toda massa curva o espaço-tempo. Para entender esta curvatura, pense em duas pessoas segurando e esticando bem um lençol. Se uma pessoa colocasse uma bola de beisebol sobre o lençol, com o peso a bola rolaria para o meio do lençol, fazendo com que ele se curvasse naquele ponto. Agora, se uma bola de gude fosse colocada na beira do mesmo lençol ela viajaria na direção da bola de beisebol por causa da curva.


Imaginando que o espaço é um plano bidimensional curvado, buracos de minhoca como este seriam formados por duas massas que aplicam força suficiente no espaço-tempo para criar um túnel que conecta pontos distantes do universo

Neste exemplo, o espaço é visualizado como um plano bidimensional, em vez das quatro dimensões que na verdade constituem o espaço-tempo. Imagine que este lençol esteja dobrado, deixando um espaço entre as partes de cima e de baixo. Colocar a bola de beisebol no lado de cima fará com que uma curvatura se forme. Se uma massa igual fosse colocada na parte de baixo do lençol, em um ponto correspondente ao ocupado pela bola de beisebol na parte de cima, eventualmente a segunda massa encontraria a bola de beisebol. É mais ou menos assim que os buracos de minhoca podem ser formar.

No espaço, as massas que fazem pressão em diferentes partes do universo poderiam eventualmente formar um túnel, isto é, um buraco de minhoca. Poderíamos viajar da Terra para outra galáxia e voltar relativamente rápido. Por exemplo, vamos imaginar um roteiro em que quiséssemos viajar para Sírio (ou Sirius), uma estrela vista na constelação do Cão Maior logo abaixo de Órion. Sírio está a cerca de 9 anos-luz da Terra, o que equivale a aproximadamente 90 trilhões de quilômetros. Obviamente, esta distância seria muito grande para que os viajantes espaciais a percorressem e voltassem a tempo de nos contar o que eles viram por lá. Até agora, o mais distante que as pessoas já viajaram no espaço foi até a Lua, que está a cerca de 400 mil km da Terra. Se pudéssemos encontrar um buraco de minhoca que nos conectasse no espaço ao redor de Sírio, poderíamos poupar um tempo considerável, evitando os trilhões de quilômetros que teríamos de percorrer com a viagem espacial tradicional.

Como tudo isso se relaciona com a viagem no tempo? Conforme discutimos anteriormente, a teoria da relatividade diz que, à medida que a velocidade de um objeto se aproxima da velocidade da luz, o tempo desacelera. Os cientistas descobriram que mesmo na velocidade de uma nave espacial, os astronautas podem viajar alguns nanossegundos para o futuro. Para entender isto, imagine duas pessoas, um indivíduo A e um indivíduo B. O indivíduo A fica na Terra, enquanto o indivíduo B decola num foguete espacial. Na decolagem, seus relógios estão em perfeita sincronia. Quanto mais próximo da velocidade da luz viajar o foguete do indivíduo B, mais devagar passará o tempo para ele (em relação ao indivíduo A). Se o indivíduo B viajar durante poucas horas a 50% da velocidade da luz e retornar à Terra, ficará óbvio para ambos que o indivíduo A envelheceu bem mais rápido do que o indivíduo B. Esta diferença no envelhecimento se dá porque o tempo passou muito mais rápido para o indivíduo A do que para o indivíduo B, que estava viajando mais próximo da velocidade da luz. Muitos anos podem ter se passado para o indivíduo A, enquanto o indivíduo B experimentou um lapso de tempo de poucas horas.

Se os buracos de minhoca puderem ser descobertos, isto talvez permita que viajemos tanto para o passado como para o futuro. Funcionaria assim: digamos que a entrada do buraco de minhoca seja portátil. Assim, o indivíduo B do exemplo anterior, que viajou no espaço durante poucas horas a 50% da velocidade da luz, poderia levar uma entrada de buraco de minhoca para o espaço, enquanto a extremidade oposta permaneceria na Terra com o indivíduo A. As duas pessoas continuariam a se ver enquanto o indivíduo B viaja no espaço. Quando o indivíduo B voltasse à Terra, poucas horas depois, para o indivíduo A alguns anos poderiam ter se passado. Agora, quando o indivíduo A olha através do buraco de minhoca que viaja no espaço, ele vai se perceber numa idade mais nova, a idade que ele tinha quando o indivíduo B foi lançado ao espaço. O bacana disso é que, ao entrar no buraco de minhoca, o indivíduo mais velho A poderia entrar no passado, enquanto o indivíduo mais jovem B poderia entrar no futuro.

Parte 3 escreveu:

Cordas cósmicas

Uma outra teoria sobre como poderíamos viajar para frente e para trás no tempo usa a idéia das cordas cósmicas, proposta pelo físico da Universidade de Princeton J. Richard Gott em 1991. São, como seu nome sugere, objetos em forma de corda que alguns cientistas acreditam terem se formado nos estágios iniciais do universo. Estas cordas podem cobrir toda a extensão do universo e estão sob imensa pressão: milhões e milhões de toneladas.

Estas cordas cósmicas, que são mais finas do que um átomo, gerariam uma enorme quantidade de atração gravitacional sobre quaisquer objetos que passassem perto delas. Os objetos presos a uma corda cósmica poderiam viajar a velocidades incríveis e, já que a força gravitacional delas distorce o espaço-tempo, elas poderiam ser usadas em viagens no tempo. Aproximando duas cordas cósmicas, ou uma corda e um buraco negro, talvez fosse possível deformar o espaço-tempo o suficiente para criar curvas de tempo fechadas.

Uma nave espacial poderia se transformar numa máquina do tempo usando a gravidade produzida pelas duas cordas cósmicas (ou por uma corda e um buraco negro) para se lançar ao passado. Para isso, ela faria um trajeto circular, em forma de laço, em torno das cordas cósmicas. No entanto, ainda há muita especulação sobre se estas cordas existem e, em caso afirmativo, qual forma teriam. O próprio Gott disse que, para voltar apenas um ano no tempo, seria preciso um laço de corda que contivesse metade da massa-energia de uma galáxia inteira. E, como com qualquer máquina do tempo, você não poderia voltar mais longe do que o ponto em que a máquina do tempo foi criada.

Problemas com a viagem no tempo

Se algum dia pudermos desenvolver uma teoria realizável para viajar no tempo, abriríamos uma caixa de Pandora de problemas muito complicados chamados de paradoxos. Um paradoxo é definido como algo que se contradiz. Aqui estão dois exemplos comuns:

• Digamos que você pudesse voltar a um tempo anterior ao seu nascimento. O simples fato de você poder existir num tempo antes de você ter nascido cria um paradoxo. Se você nasceu em 1960, como poderia existir em 1955?
  
  
  
• Talvez o paradoxo mais famoso seja o paradoxo do avô. O que aconteceria se um viajante do tempo voltasse e matasse um de seus ancestrais antes de seu próprio nascimento? Se a pessoa matou seu avô, como ela poderia estar viva para voltar e matá-lo? Se pudéssemos mudar o passado, isto criaria um número infinito de paradoxos.
  

Outra teoria a respeito da viagem no tempo traz a idéia de universos paralelos, ou histórias alternativas. Digamos que você de fato volte para encontrar seu avô quando ele era criança. Na teoria dos universos paralelos, você pode ter viajado para outro universo, um semelhante ao nosso, mas que tem uma sucessão de eventos diferentes. Por exemplo, se você voltasse no tempo e matasse um de seus ancestrais, teria matado aquela pessoa num universo que não é mais o universo em que você existe. E se então você tentar voltar para o seu próprio tempo, pode acabar em outro universo paralelo e nunca conseguir voltar para o universo em que começou.

A idéia aqui é que toda ação causa a criação de um novo universo e que existe um número infinito de universos. Ao matar o seu ancestral, você criou um novo universo, um universo idêntico ao seu até o tempo em que você alterou a sucessão original de eventos.

Ainda confuso? Bem-vindo ao mundo da viagem no tempo. Só imagine como serão complicados os preços das passagens.

Um pouco sobre Universos Paralelos - Parte 1 escreveu:

Introdução a Universos paralelos realmente existem?

Em 1954, Hugh Everett III, um jovem candidato ao doutorado da Universidade de Princeton, apareceu com uma idéia radical: a existência de universos paralelos, exatamente como o nosso. Esses universos estariam todos relacionados ao nosso. Na verdade, eles derivariam do nosso, que, por sua vez, seria derivado de outros. Nesses universos paralelos, nossas guerras surtiriam outros efeitos dos conhecidos por nós. Espécies já extintas no nosso universo se desenvolveriam e se adaptariam em outros e nós, humanos, poderíamos estar extintos nesses outros lugares.

Isso é enlouquecedor e, mesmo assim, compreensível. Noções de universos ou dimensões paralelos, que se assemelham aos nossos, apareceram em trabalhos de ficção científica e foram usadas como explicações na metafísica, mas por que um jovem físico em ascensão arriscaria o futuro de sua carreira propondo uma teoria sobre universos paralelos?

Com sua teoria dos Muitos Mundos, Everett precisou responder uma questão muito difícil relacionada à física quântica: por que a matéria quântica se comporta irregularmente? O nível quântico é o menor já detectado pela ciência. O estudo da física quântica começou em 1900, quando o físico Max Planck apresentou o conceito para o mundo científico. Seu estudo sobre a radiação trouxe algumas descobertas que contradiziam as leis da física clássica. Essas descobertas sugeriram que existem outras leis operando no universo de forma mais profunda do que as que conhecemos.

Em um curto espaço de tempo, os físicos que estudavam o nível quântico perceberam algumas coisas peculiares nesse mundo minúsculo. Uma delas é que as partículas que existem nesse nível conseguem tomar diferentes formas arbitrariamente. Por exemplo: os cientistas observaram fótons - minúsculos pacotes de luz - atuando como partículas e ondas. Até mesmo um único fóton tem esse desvio de forma.

Imagine que você fosse um ser humano sólido quando um amigo olhasse você e, quando ele olhasse de novo, você tivesse assumido a forma gasosa.

Isso ficou conhecido como o Princípio da Incerteza de Heisenberg. O físico Werner Heisenberg sugeriu que, apenas observando a matéria quântica, afetamos seu comportamento; sendo assim, nunca podemos estar totalmente certos sobre a natureza de um objeto quântico ou seus atributos, como velocidade e localização.

A interpretação de Copenhague da mecânica quântica apóia essa idéia. Apresentada primeiramente pelo físico dinamarquês Niels Bohr, essa interpretação afirma que todas as partículas quânticas não existem em um ou outro estado, mas em todos os estados possíveis de uma só vez. A soma total dos possíveis estados de um objeto quântico é chamada de sua função de onda. A condição de um objeto existir em todos seus possíveis estados, de uma só vez, é chamada de superposição.

Segundo Bohr, quando observamos um objeto quântico, afetamos seu comportamento. A observação quebra a superposição de um objeto e o força a escolher um estado de sua função de onda. Essa teoria explica por que os físicos obtiveram medidas opostas em relação ao mesmo objeto quântico: o objeto "escolheu" estados diferentes durante diferentes medidas.

A interpretação de Bohr foi amplamente aceita e ainda o é por grande parte da comunidade que estuda física quântica, mas ultimamente a teoria de Everett dos Muitos Mundos tem recebido muita atenção.

Teoria dos Muitos Mundos

O jovem Hugh Everett concordava com muito do que o altamente respeitado físico Niels Bohr havia sugerido sobre o mundo quântico. Ele concordava com a idéia da superposição e com a noção das funções de onda, mas discordava de Bohr em um ponto vital.

Para Everett, medir um objeto quântico não o força de um estado para o outro, mas uma medida tirada de um objeto quântico causa uma quebra no universo. O universo é literalmente duplicado, dividindo-se em um universo para cada possível desfecho da medida. Por exemplo, digamos que a função da onda de um objeto seja tanto de uma partícula quanto de uma onda. Quando um físico mede a partícula, existem dois desfechos possíveis: ela será medida como uma partícula ou como uma onda. Essa diferenciação transforma a teoria de Everett dos Muitos Mundos em uma concorrente da interpretação de Copenhague como uma explicação para a mecânica quântica.

Quando um físico mede o objeto, o universo se quebra em dois universos distintos para acomodar cada um dos possíveis desfechos. Então, um cientista em um universo descobre que o objeto foi medido na forma de onda. O mesmo cientista, no outro universo, mede o objeto como uma partícula. Isto também explica como uma partícula pode ser medida em mais de um estado.

Pode parecer estranho, mas a interpretação dos Muitos Mundos de Everett tem implicações além do nível quântico. Se uma ação tem mais de um resultado possível, então - se a teoria de Everett estiver certa - o universo se quebra quando aquela ação é tomada, o que continua sendo verdade, mesmo quando a pessoa decide não tomar uma atitude.

Isso significa que se você já esteve em uma situação onde a morte era um dos possíveis desfechos, então, em um universo paralelo ao nosso, você está morto. Esse é apenas um dos motivos que faz algumas pessoas acharem a interpretação dos Muitos Mundos perturbadora.

Outro conceito perturbador da interpretação dos Muitos Mundos é que ela mina nosso conceito linear de tempo. Imagine uma linha do tempo mostrando a história da Guerra do Vietnã. Em vez de uma linha reta mostrando acontecimentos notáveis progredindo adiante, uma linha do tempo baseada na interpretação dos Muitos Mundos mostraria cada possível desfecho de cada ação tomada. Daí, cada possível desfecho das ações tomadas (como resultado do desfecho original) também seria registrado.

Uma pessoa, porém, não pode ter consciência de suas outras personalidades - ou até mesmo de sua morte - que existem nos universos paralelos. Então, como saberemos se a teoria dos Muitos Mundos está certa? A certeza de que a interpretação é teoricamente possível veio no fim dos anos 90, com a experiência mental - uma experiência imaginada, usada para provar ou desmentir teoricamente uma idéia - chamada suicídio quântico.

Esse experimento mental renovou o interesse na teoria de Everett, que foi, durante muitos anos, considerada bobagem. Desde que se provou a possibilidade dos Muitos Mundos, os físicos e matemáticos têm tentado investigar profundamente as implicações da teoria, mas a interpretação dos Muitos Mundos não é a única teoria que tenta explicar o universo, nem é a única que sugere a existência de universos paralelos ao nosso.

Um pouco sobre Universos Paralelos - Parte 2 escreveu:

Universos paralelos: separados ou unidos?

teoria dos Muitos Mundos e a interpretação de Copenhague não são as únicas concorrentes que tentam explicar o nível básico do universo. Na verdade, a mecânica quântica nem é o único campo dentro da física que procura essa explicação. As teorias que surgiram do estudo da física subatômica ainda são teorias, o que divide o campo de estudo de forma semelhante ao mundo da psicologia. As teorias têm partidários e críticos, assim como as estruturas psicológicas propostas por Carl Jung, Albert Ellis e Sigmund Freud.

Desde que sua ciência foi desenvolvida, os físicos estão empenhados em desmontar o universo - eles estudaram o que poderiam observar e trabalharam sobre níveis cada vez menores do mundo da física. Ao fazer isso, os físicos tentam atingir o nível final e mais básico e é esse nível, eles esperam, que servirá como base para compreender todo o resto.

Seguindo sua famosa Teoria da Relatividade, Albert Einstein ficou o resto de sua vida procurando pelo nível final, que responderia todas as questões da física. Os físicos se referem a essa teoria ilusória como a Teoria do Tudo. Os físicos que estudam física quântica acreditam estar no caminho para encontrar a teoria final, mas outro campo da física acredita que o nível quântico não é o menor nível, portanto não poderia fornecer a Teoria do Tudo.

Esses físicos se voltaram para um nível subquântico teórico, chamado teoria das cordas, como sendo a resposta para tudo na vida. O que é incrível é que durante sua investigação teórica esses físicos, como Everett, também concluíram que existem universos paralelos.

A teoria das cordas foi criada pelo físico nipo-americano Michio Kaku. Sua teoria afirma que os blocos de construção essenciais de todas as matérias, bem como de todas as forças físicas do universo - como a gravidade - existem em um nível subquântico. Esses blocos de construção lembrariam pequenas tiras de borracha - ou cordas - que formam os quarks (partículas quânticas) e, por vezes, os elétrons, átomos, células e assim por diante. O tipo de matéria que é criada pelas cordas e como tal matéria se comporta depende da vibração dessas cordas. É dessa forma que todo nosso universo é composto e, segundo a teoria das cordas, essa composição acontece por meio de 11 dimensões separadas.

Assim como a teoria dos Muitos Mundos, a teoria das cordas demonstra que existem universos paralelos. Segundo essa teoria, nosso próprio universo é como uma bolha que existe lado a lado de universos paralelos semelhantes. Ao contrário da teoria dos Muitos Mundos, a teoria das cordas supõe que esses universos podem entrar em contato entre si. Ela afirma que a gravidade pode fluir entre esses universos paralelos. Quando esses universos interagem, acontece um Big Bang semelhante ao que criou nosso universo.

Enquanto os físicos têm criado máquinas capazes de detectar a matéria quântica, as cordas subquânticas ainda precisam ser observadas, o que as torna - e a teoria da qual elas vêm - totalmente teóricas. Alguns não acreditam nela, ao passo que outros pensam que ela está correta.

Então, os universos paralelos realmente existem? Segundo a teoria dos Muitos Mundos, não podemos ter certeza, uma vez que não podemos vê-los ou senti-los de alguma forma. A teoria das cordas já foi testada pelo menos uma vez e com resultados negativos. O Dr. Kaku, contudo, ainda acredita que existam dimensões paralelas.

Einstein não viveu o bastante para ver sua busca pela Teoria do Tudo ser adotada por outros. Então, se a teoria dos Muitos Mundos estiver certa, Einstein ainda está vivo em um universo paralelo. Talvez, nesse universo, os físicos já tenham encontrado a Teoria do Tudo.

E pra reforçar, Como funciona o Suicídio Quântico - Parte 1 escreveu:

Introdução

Um homem se senta em frente a uma arma, apontada para sua cabeça. Não é uma arma comum; ela está ligada a uma máquina que mede o giro de uma partícula quântica. Cada vez que o gatilho é puxado, o giro da partícula quântica - ou quark - é medido. Dependendo da medida, a arma dispara ou não. Se a medida mostrar que a partícula quântica está girando no sentido horário, a arma dispara. Se o quark estiver girando no sentido anti-horário, a arma não dispara. O gatilho só faz um clique.

Imortalidade quântica
Nervoso, o homem respira fundo e puxa o gatilho. O gatilho só faz clique. Ele puxa o gatilho de novo. Clique. De novo: clique. O homem vai continuar puxando o gatilho de novo, de novo, com o mesmo resultado: a arma não vai disparar. Apesar de estar funcionando corretamente e carregada, não importa quantas vezes ele puxe o gatilho, a arma nunca vai disparar. Ele vai continuar o processo eternamente, tornando-se imortal

Volte no tempo até o início do experimento. O homem puxa o gatilho pela primeira vez, e a medida mostra que o quark está girando no sentido horário. A arma dispara. O homem morre.

Mas calma lá. O homem já puxou o gatilho a primeira vez - e infinitas vezes depois disso - e já sabemos que a arma não disparou. Como o homem pode estar morto? Ele não sabe disso, mas está vivo e morto. Cada vez que ele puxa o gatilho, o universo se divide em dois. E vai continuar a se dividir cada vez que o gatilho é puxado.

Este experimento mental é chamado de suicídio quântico. Foi introduzido pelo então teórico da Universidade de Princeton, Max Tegmark em 1997 (atualmente professor do MIT - Instituto Tecnológico de Massachusetts). Experimento mental é um experimento que acontece só na mente. O nível quântico é o menor nível da matéria que já detectamos até hoje no universo. A matéria nesse nível é infinitesimal, e é praticamente impossível para os cientistas pesquisarem esta matéria na prática usando métodos tradicionais da pesquisa científica.

Ao invés de usar o método científico - investigar provas empíricas - para estudar o nível quântico, os físicos precisam usar experimentos mentais. Apesar de estes experimentos serem realizados somente de maneira hipotética, são baseados nos dados observados na física quântica.

O que a ciência tem observado no nível quântico levantou mais perguntas do que respondeu. O comportamento das partículas quânticas é errático, e nosso entendimento de probabilidade se torna questionável. Por exemplo, fótons - a menor medida da luz - têm mostrado que existem tanto no estado de partícula como de onda. E acredita-se que a direção das partículas não seja uma só, mas que elas viajem em ambas as direções ao mesmo tempo. Então quando observamos o mundo quântico, somos estranhos ao conhecimento que ele guarda. Como resultado, nossa compreensão do universo como o conhecemos é desafiada.

Isto levou algumas pessoas a acreditarem que a nossa compreensão de física quântica é tão básica quanto à dos antigos astrônomos egípcios que séculos atrás diziam que o Sol era um deus. Alguns cientistas acreditam que um aprofundamento da investigação dos sistemas quânticos vai revelar ordem e previsibilidade dentro do que hoje vemos como caos. Mas é possível que os sistemas quânticos não possam ser compreendidos dentro dos modelos tradicionais da ciência?

Suicídio Quântico - Parte 2 escreveu:

Um dos maiores problemas dos experimentos quânticos é a aparentemente inevitável tendência humana de influenciar o estado e a velocidade de pequenas partículas. Isto acontece até mesmo quando somente observamos as partículas, frustrando os físicos quânticos. Para combater isso, os físicos criaram máquinas enormes e complexas, como os aceleradores de partículas que removem qualquer influência humana do processo de acelerar uma partícula, como é o caso do Grande Colisor de Hádrons, que começou a funcionar em agosto de 2008.

Ainda assim, os resultados variados que os físicos obtêm, quando examinam a mesma partícula, indicam que não conseguimos evitar afetar o comportamento dos quanta - ou partículas quânticas. Até mesmo a luz que os físicos utilizam para ver melhor os objetos que eles estão observando pode influenciar o comportamento dos quanta. Os Fótons, por exemplo, mesmo sendo a menor medida da luz, que não têm massa nem carga elétrica, ainda conseguem fazer uma partícula se mexer, alterando o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade.

Este é o chamado Princípio da Incerteza de Heisenberg. Werner Heisenberg, físico alemão, determinou que as nossas observações têm efeito sobre o comportamento dos quanta. O Princípio da Incerteza de Heisenberg parece difícil de entender - até mesmo o nome intimida. Mas na verdade é fácil de compreender, e quando você conseguir, vai entender o principal fundamento da mecânica quântica.

Imagine que você é cego e com o tempo desenvolveu uma técnica para dizer a que distância um objeto está, jogando uma bolinha de borracha nele. Se você jogar a bolinha em uma banqueta próxima a você, a bola volta rápido, e você vai saber que está perto. Se você jogar a bola em alguma coisa do outro lado da rua, vai levar mais tempo para ela voltar, e você vai saber que o objeto está longe.

O problema é que quando você joga a bola - principalmente uma bolinha de borracha - em algum objeto, a bola vai jogar este objeto do outro lado da sala e pode até mesmo ter impulso para bater de volta. Você pode dizer onde o objeto estava, mas não onde está agora. Tem mais: você poderia calcular a velocidade do objeto depois que você o atingiu com a bola, mas você não tem idéia de qual era a sua velocidade antes de a bolinha bater.


Mulher perto de um ímã solenóide supercondutor usado
para medir partículas quânticas

Este é o problema revelado pelo Princípio da Incerteza de Heisenberg. Para saber a velocidade de um quark devemos medi-la, e para medi-la, somos forçados a afetá-la. A mesma coisa acontece para a observação da posição de um objeto. A incerteza sobre a posição e velocidade de um objeto torna difícil para o físico descobrir muito sobre ele.

É claro que os físicos não jogam bolinhas de borracha nos quanta para medi-los, mas mesmo a mais sutil interferência pode fazer com que estas partículas incrivelmente pequenas se comportem de maneira diferente.

É por isso que os físicos quânticos são forçados a criar experimentos mentais baseados nas observações dos experimentos reais conduzidos em nível quântico. Estes experimentos mentais são feitos para provar ou contestar interpretações - explicações para a teoria quântica.

Suicídio Quântico - Parte 3 escreveu:

A teoria dos Muitos Mundos

O experimento mental do suicídio quântico tenta provar aquilo que se tornou uma interpretação da física quântica cada vez mais aceita: a teoria dos Muitos Mundos. Esta teoria foi proposta pela primeira vez em 1957 por um aluno de doutorado da Universidade de Princeton, nos EUA, chamado Hugh Everett III. A teoria foi menosprezada por décadas até que um outro aluno de Princeton, Max Tegman, criou o experimento do suicídio quântico, que apóia a interpretação.



Segundo a teoria dos Muitos Mundos, para cada possível resultado de uma ação, o mundo se divide em uma cópia de si mesmo. É um processo instantâneo que Everett chamou de "descoesão". Imagine um livro de aventura em que você escolhe a história, mas ao invés de escolher entre explorar uma caverna ou fugir com o tesouro, o universo se divide em dois para que cada ação aconteça.

Um aspecto vital da teoria dos Muitos Mundos é que quando o universo se divide, a pessoa não tem consciência de si mesma na outra versão do universo. Isso significa que o garoto que fugiu com o tesouro e viveu feliz para sempre não faz a menor idéia de sua versão que entrou na caverna e agora enfrenta um grande perigo, e vice-versa.

É o mesmo caso do suicídio quântico. Quando o homem puxa o gatilho, há dois resultados possíveis: a arma dispara ou não. Neste caso, o homem vive ou morre. Cada vez que o gatilho é puxado, o universo se divide para acomodar cada resultado possível. Quando o homem morre, o universo não é mais capaz de se dividir baseado no ato de puxar o gatilho. O resultado possível para a morte é reduzido a um: a morte contínua. Mas com a vida, ainda sobraram duas chances: o homem continua vivo ou morre.

Mas quando o homem puxa o gatilho e o universo se divide em dois, a versão do homem que viveu não terá consciência de que na outra versão do universo dividido ele morreu. Ao invés disso, ele continuará vivo e terá outra chance de puxar o gatilho. E cada vez que ele puxar o gatilho, o universo vai se dividir novamente, com a versão do homem que vive permanecendo, e ele continua inconsciente de todas as suas mortes nos universos paralelos. Neste sentido, ele poderá existir indefinidamente. É a chamada imortalidade quântica.

Então por que todas as pessoas que alguma vez tentaram se matar não são imortais? O que é interessante na interpretação dos Muitos Mundos é que, segundo a teoria, em algum universo paralelo elas são. Não parece ser o nosso caso, porque a divisão do universo não depende da nossa própria vida ou morte. Somos observadores no caso do suicídio de outra pessoa, e como observadores estamos sujeitos à probabilidade. Quando a arma disparou no universo - ou na versão - que habitamos, ficamos presos naquele resultado. Mesmo que peguemos a arma e continuemos a atirar no homem, o universo vai continuar em um único estado. Afinal, quando uma pessoa morre, o número de possíveis resultados de se atirar em um homem morto é reduzido a um.

Mas a teoria dos Muitos Mundos entra em contradição com outra teoria quântica, a interpretação de Copenhague.

Suicídio Quântico - Parte 4 escreveu:

A interpretação de Copenhague

A teoria dos Muitos Mundos da mecânica quântica supõe que para cada resultado possível de qualquer ação, o universo se divide para acomodar cada um deles. Esta teoria tira o observador da equação. Não somos mais capazes de influenciar o resultado de um evento simplesmente por observá-lo, como afirma o Princípio da Incerteza de Heisenberg.



Mas a teoria dos Muitos Mundos vira de cabeça para baixo uma teoria muito aceita da mecânica quântica. E no imprevisível universo quântico, isso quer dizer muita coisa.

Por uma boa parte do último século, a explicação mais aceita para uma mesma partícula quântica se comportar de maneiras diferentes foi a interpretação de Copenhague. Apesar de desafiar a interpretação dos Muitos Mundos, muitos físicos quânticos ainda acreditam que a interpretação de Copenhague esteja correta. A interpretação de Copenhague foi proposta pela primeira vez pelo físico Neils Bohr, em 1920. Ela diz que uma partícula quântica não existe em um estado ou outro, mas em todos os seus possíveis estados de uma vez só. É somente quando observamos seu estado que a partícula quântica é forçada a escolher uma probabilidade, e este é o estado que observamos. Como ela pode ser forçada a se apresentar em um estado observável diferente cada vez, isto explica porque as partículas quânticas têm um comportamento irregular.

Este estado de existir em todos os estados possíveis de uma vez é chamado de superposição coerente de um objeto. O total de estados possíveis em que um objeto pode existir - por exemplo, em forma de onda ou partícula para os fótons que se movimentam em duas direções ao mesmo tempo - forma a sua função onda. Quando observamos um objeto, a superposição cai e o objeto é forçado a assumir um dos estados da sua função onda.

A interpretação de Copenhague de Bohr da mecânica quântica foi teoricamente provada, pelo que se tornou um experimento mental famoso envolvendo um gato e uma caixa. É chamado de 'gato de Schrödinger', e foi apresentado pelo físico vienense Erwin Schrödinger, em 1935.

Em seu experimento teórico, Schrödinger colocou seu gato em uma caixa, junto com um pouco de material radioativo e um contador Geiger - dispositivo para detectar radiação. O contador Geiger foi montado de maneira que quando percebesse o decaimento do material radioativo, acionaria um martelo posicionado para quebrar um frasco contendo ácido cianídrico que, quando liberado, mataria o gato.

Para eliminar qualquer incerteza sobre o destino do gato, o experimento deveria acontecer dentro de uma hora, tempo longo o suficiente para que o material radioativo pudesse decair um pouco, mas também curto para que também fosse possível que nada acontecesse.

No experimento de Schrödinger, o gato estava fechado dentro de uma caixa. Durante o período em que estivesse ali dentro, o gato passaria a existir em um estado desconhecido. Como não poderia ser observado, não seria possível dizer se estava vivo ou morto. Ao invés disso, existia no estado de vida e morte. Em outras palavras, o gato está vivo e morto enquanto não se observa. É mais ou menos a resposta da física quântica para a velha pergunta: se uma árvore cair no meio da mata, e ninguém estiver perto para escutar, faz barulho?

Uma vez que a interpretação de Copenhague diz que, quando observado, um objeto é forçado a assumir um estado ou outro, o experimento do suicídio quântico não funciona - de acordo com esta teoria. Como o sentido do quark medido pelo gatilho pode ser observado, no final das contas o quark será forçado a assumir o sentido horário que vai disparar a arma e matar o homem.

Suicídio Quântico - Parte 5 escreveu:

As implicações da física quântica


Quando comparadas à ciência clássica e à física newtoniana, as teorias propostas para explicar a física quântica parecem insanas. O próprio Erwin Schrödinger disse que seu experimento do gato era "totalmente ridículo". Mas do que a ciência pôde observar, as leis que governam o mundo que vemos todos os dias não valem no nível quântico.


Conforme nossa compreensão da física quântica se aprofundar,
como ela mudará nossa percepção do mundo físico?

A física quântica é uma disciplina relativamente nova, datando de 1900 apenas. As teorias que foram propostas sobre o assunto, são apenas teorias. E para completar, há teorias conflitantes que dão explicações diferentes para os acontecimentos peculiares que acontecem no nível quântico. Qual delas a história mostrará ser a correta? Talvez a teoria que fique provada como a explicação verdadeira para a física quântica ainda não tenha sido descoberta. As pessoas que vão propor esta teoria podem nem ter nascido ainda. Mas segundo a lógica, que este campo do estudo estabeleceu, é possível que todas as teorias que explicam a física quântica sejam igualmente verdadeiras ao mesmo tempo - mesmo as que se contradizem?

A interpretação de Copenhague para a física quântica de Neils Bohr talvez seja a teoria mais reconfortante já desenvolvida. Ao explicar que as partículas existem em todos os estados de uma vez - em superposição coerente - nossa compreensão do universo fica um pouco torta, mas ainda assim continua de certa forma compreensível. A teoria de Bohr também é consoladora porque torna a nós, humanos, a causa de um objeto assumir uma determinada forma. Apesar de os cientistas considerarem frustrante a habilidade de uma partícula de existir em mais de um estado, nossas observações afetam a partícula. Pelo menos ela não continua existindo em todos os estados enquanto olhamos para ela.

Muito menos consoladora é a interpretação dos Muitos Mundos de Everett. Esta teoria tira das nossas mãos qualquer poder sobre o universo quântico. Pelo contrário, somos meros passageiros das divisões que acontecem com cada resultado possível. Em essência, com a teoria dos Muitos Mundos, nossa idéia de causa e efeito cai por terra.

Isto torna a interpretação dos Muitos Mundos um tanto perturbadora. Se for verdade, então em algum universo paralelo ao que habitamos agora, Adolph Hitler foi bem-sucedido em sua campanha para conquistar o mundo. Mas seguindo o mesmo raciocínio, em outro universo os Estados Unidos não jogaram bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki.

A teoria dos Muitos Mundos também certamente contradiz a idéia da navalha de Occam, que diz que a explicação mais simples é geralmente a correta. Ainda mais estranha é a implicação da teoria dos Muitos Mundos de que o tempo não existe em um movimento coerente, linear. Pelo contrário, ele se move em pulos e sobressaltos, existindo não como uma linha, mas como ramos. Estes ramos são tão numerosos quanto o número de conseqüências para todas as ações que já existiram.

É difícil não imaginar o que será a nossa compreensão do mundo quântico. O campo teórico já progrediu tremendamente desde seus primórdios mais de um século atrás. Apesar de ter sua própria interpretação do mundo quântico, Bohr pode ter aceito a teoria que Hugh Everett introduziu depois a respeito dos Muitos Mundos. Afinal, foi Bohr quem disse que "quem não ficar chocado com a teoria quântica não a compreendeu".

KilluaHxH escreveu:Muito interssante, essa reportagem, eu não li tudo depois eu termino e posto mais coisas.

Mas quer saber? Isso é muito complicado, pq a gente nãoa arranja um capacitor instala numa ferrari arranja esses compostos radioativos para servir de combustíveis q nem no "De Volta para o Futuro"??

Ahn... deixa eu te perguntar uma coisa Gênesis, vc consegue entender "TODA" essa matéria q vc postou pq pelo q eu li, vc precisar ter um bom conhecimento de Física, não a e q estudamos no colégio, isso tbm mas principalmente a parte da física em q essas idéias foram inspiradas.

Não sei se só eu não entendo essas suas matérias, mas parece q vc entende perfeitamente, talvez eu esteja enganado vc pode ler, ter entendido algumas coisas mas postar a fonte toda pro pessoal ler...

Apesar de eu não enteder muitas coisas dos seus tópicos eu acho bem legal isso q vc faz, vê se no próximo tópico vc consegue alguma coisa relacionado a anti-matéria

eu tenho certo intertesse nisso (brincadeira )

Genesis escreveu:[...] os buracos negros ainda me deixam meio confuso, a primeira vez que li sobre o assunto fiquei com a maior cara de WTF, mas como disse Bohr "quem não ficar chocado com a teoria quântica não a compreendeu".

KilluaHxH escreveu:nem me fale em "buracos de minhoca" a imagem me deixou mais confuso...

A parada do buracos negros rotativos é estranha, aliás tudo isso é muito estranho pq tipo, como eles sabem disse pra poder fazer uma simples teoria? Pra mim nada disso é confiável, respeito o jeito desses físicos querendo mostrar algo novo a humanidade mas é difícil tentar acreditar sem saber q alguém ja vivenciou um buraco negro e saber q ele se compara a um cone =S...

mas voltando ao buraco negro rotativo (se for real), se esse buraco serve como uma portal q suga e após vc atravessa-lo ele repele tudo, como vamos voltar para o nosso universo, como vão encontrar um outro BNR q sugue a gente para o universo original?? =S [2]

Obs.: Ainda não terminei de ler tudo Gênesis XD

KilluaHxH escreveu:flood pra testar minha assinatura

E aí ficou maneiro?

KilluaHxH escreveu:espera aí só vcs podem ver a minha assinatura? Pq aki ela não aparece... Só aparece se eu for editar e clicar em previzualizar la no perfil.


desculpem pelo flood

Kün escreveu:perfil >> preferencias >> "Sempre anexar minha assinatura : sim"
;D