Todos caminhamos impiedosamente para frente no tempo.
Aceitamos que não há como sair desse trajeto
ou alterar nosso destino.
Mas e se isso não fosse verdade?
E se pudéssemos mandar mensagens de volta no tempo...
Entendido.
E alterar fatos já acontecidos?
O futuro poderia alcançar o passado e reescrever o presente?
O tempo pode voltar atrás?
MUSKETEERS Otoni Jr e Kakko
ATRAVÉS DO BURACO DE MINHOCA
Espaço,
tempo,
a própria vida.
Os segredos do cosmos através do buraco de minhoca.
MUSKETEERS Legendas para a Vida Toda!
O TEMPO PODE VOLTAR ATRÁS?
Consideramos o passado imutável
e o futuro uma folha em branco onde tudo pode acontecer.
Mas as leis da relatividade de Einstein
distorcem nossa definição do tempo.
Como disse o grande homem,
a distinção entre passado, presente e futuro
não passa de uma ilusão persistente.
Se a totalidade do tempo existe simultaneamente,
podemos fazer as areias do tempo inverterem o sentido?
Craig Callender, da Universidade da Califórnia, San Diego,
é um filósofo estudioso da Física e da Ciência Cognitiva.
Ele quer saber por que não vivenciamos o tempo
como realmente o é.
Comumente pensamos o nosso cérebro
recebendo um fluxo de informação
e transmitindo-o a nós de forma passiva.
Mas nunca olhamos além
e vemos o que realmente acontece.
Ao observamos um ponteiro em movimento,
nosso cérebro faz o tempo parecer parar e reiniciar
toda vez que mudamos nosso foco mental.
Ao olhar um relógio analógico
e visualizar o ponteiro dos segundos,
assim que o observamos,
ele parece parar por um instante.
Também vivenciamos uma pausa no tempo
ao olharmos num espelho.
Troque seu olhar de um olho para o outro,
e nunca os verá em movimento.
O cérebro nos prega truques o tempo todo.
Nosso cérebro distorce o tempo
a fim de tirar fotos instantâneas do mundo
e lembrar fatos importantes.
Se nosso conceito de tempo é distorcido,
qual é a realidade?
A teoria da relatividade de Albert Einstein
tenta explicar o funcionamento do tempo.
Em sua visão, o tempo é uma dimensão
assim como as três dimensões do espaço.
Em razão disso,
ele acreditava que não havia um único presente universal.
O espaço não tem um ponto único universal,
por que o tempo teria?
Estamos em San Diego.
Existem outros locais... Boston, Londres, Moscou.
Há vários lugares. Não podemos vê-los, mas sabemos que existem.
As coisas estão dispostas no tempo da mesma forma.
A totalidade do tempo existe
simultaneamente às outras três dimensões.
Na descrição do tempo de Einstein,
os atos de Craig de entrar na água, remar, e sair dela
acontecem simultaneamente.
Os físicos denominam essa visão da realidade
onde a totalidade do tempo e do espaço são simultâneas
de universo bloco,
igual a este bolo.
Esta extremidade do bloco será o "Big Bang",
esta outra será o fim do universo.
Todos os eventos estão dispostos.
Alguns deles podem ser o nosso nascimento.
Alguns podem ser o agora. Alguns podem ser nossa morte.
Estão todos presentes.
Claro que não vemos o universo bloco inteiro.
Todos vivenciamos o universo como nossa própria fatia do presente.
Tudo que fica atrás da fatia torna-se nosso passado,
e tudo adiante representa nosso futuro.
Cada observador terá uma fatia diferente,
dividida em passado, presente e futuro.
A faca será nosso presente.
Mas assim como todos não têm o mesmo espaço,
nem todo mundo pode concordar no que seja o presente.
Em outras palavras,
todos têm sua própria fatia singular e angulada do presente.
Imagine a sua fatia do presente aqui na Terra.
O seu presente inclui a luz no céu à noite
vinda da estrela Alfa Centauro.
Mas essa luz levou mais de 4 anos para chegar até você.
Na verdade, a sua fatia do presente é angulada
para incluir eventos passados em Alfa Centauro.
Para alguém em Alfa Centauro olhando rumo à Terra,
sua fatia do presente inclui
eventos de 4 anos atrás em nosso planeta.
Einstein afirma que não existe um corte expressivo do bolo.
Todas as fatias são formas legítimas de fragmentar tudo.
Essas fatias irão capturar diferentes eventos
na dimensão espaço-tempo.
A luz percorre nosso planeta numa fração de segundo,
por isso nosso cérebro nos leva a crer
em um único presente comum.
Ele também nos levar a crer que o tempo corre,
mesmo passado, presente e futuro coexistindo.
Craig acha que isso ocorre porque nosso cérebro
encadeia porções individuais do presente,
como os quadros de um filme.
O que acontece é que só temos lembranças em um sentido.
Não temos lembranças do futuro.
Temos nossa infância, vida adulta, etc.
Temos um filamento de identidade
estendendo-se pelo espaço-tempo.
Por isso parecemos avançar,
pois construímos uma história do nosso "eu".
Não há nada se movendo pelo bloco.
Nossa sensação do tempo parece distorcida, até fabricada.
Podemos aprender a ver o tempo de forma diferente?
O tempo nunca para.
Mas nosso cérebro só consegue registrar um instante no tempo...
O instante chamado "presente".
Se a totalidade do tempo existe simultaneamente,
não poderíamos mudar nosso ponto de vista do tempo
para vermos o nosso próprio futuro?
Jim Hartle é físico
na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara.
Há décadas ele tenta entender a teoria do tempo de Einstein.
Não há uma noção de passado, presente e futuro
na relatividade especial,
por isso nossa impressão do passado, presente e futuro
provém da forma como somos construídos.
Nosso cérebro processa informação constantemente,
e a mais recente torna-se o "presente".
O cérebro então move essa informação à memória
para abrir espaço para um novo presente.
O presente é a informação mais recente.
O passado é o que temos na memória.
Pegamos os dois e tentamos prever
o que veremos no futuro.
Mas e se percebêssemos o tempo de forma diferente?
Jim imaginou um cérebro construído
para interpretar sequências de fatos de novas formas.
Por exemplo, o rápido hóquei sobre patins.
Todos os jogadores tomam decisões
com base no que acontece no seu presente.
O que seria de um jogador se sua experiência do presente
fosse o que os demais veem como o passado?
Digamos que os óculos que Jim entrega a este jogador
mudassem sua perspectiva do tempo.
Digamos que os óculos contêm um programa
que filtram os fatos em nosso presente
e os atrasa em 10 segundos.
Após o apito inicial, os dois times partem para o gol.
O jogador de óculos permanece no centro.
O que aconteceu há 10 segundos para os demais
parece o presente para ele.
Quando o jogador de óculos percebe o disco indo para o gol,
os demais jogadores já foram para a lateral do rinque.
O jogador nunca acompanharia o disco.
No hóquei, um jogador ver o passado como seu presente
seria sempre um atraso ao jogo e um jogador inútil.
No mundo natural, as repercussões são mais graves.
Se um caçador visse sua presa num tempo e espaço já transcorridos,
ele jamais comeria,
e seus dias estariam contados.
A seleção natural fez com que o nosso cérebro analisasse assim.
É o mecanismo de sobrevivência mais eficiente,
as outras alternativas são eliminadas.
Jim imaginou se um cérebro construído artificialmente
para vivenciar mais de um presente
poderia ter alguma vantagem.
É possível imaginar um cérebro que tenha foco consciente
em todas as partes de sua membrana no presente,
mas ele desperdiçaria valiosos recursos
considerando opções inúteis.
Imagine o jogador tentando decidir
onde todos os instantes são igualmente acessíveis,
tudo em sua experiência parece o presente.
Jim suspeita que tal cérebro ficaria paralisado,
sobrecarregado com um universo de opções.
Nossa forma passada, presente e futura
de organizar o curso do tempo
evoluiu da melhor forma para nossa sobrevivência.
Nosso cérebro criou a narrativa do tempo
que melhor se adapta ao nosso ambiente.
Mas outras percepções do presente
funcionariam melhor em outros ambientes?
É uma questão intrigante
se seres em outros planetas, por exemplo,
teriam o mesmo método de organizar o tempo...
em passado, presente e futuro.
Talvez em outros mundos, eles tenham criado meios
de ampliar sua experiência do tempo.
Talvez possam sobreviver com conhecimento
do passado, presente e futuro simultâneos.
Poderíamos aprender a lidar com presentes múltiplos?
Pode ser mais provável do que pensa.
Um cientista acha que viu o futuro
e detectou sua sombra
projetada no passado.
Não podemos chegar aonde queremos ir
sem darmos o primeiro passo.
Parece bastante óbvio.
Mas pesquisa recente indica que o inverso também é válido.
O nosso destino pode influenciar o caminho que tomamos.
Sandu Popescu é professor de Física
na Universidade de Bristol, na Inglaterra.
Ele fez uma descoberta perturbadora.
O futuro pode alcançar e interferir no passado.
A ideia surgiu quando ele e seus colegas
exploravam o conceito matemático fundamental
chamado "princípio do pombal".
Se eu tiver 3 pombos
e quiser colocá-los em 2 casas,
acabarei necessariamente com 2 pombos em uma casa.
É o lógico.
Três pombos não cabem em duas casas
sem que dois dividam espaço.
Mas se os pombos fossem reduzidos a átomos,
estariam submetidos às estranhas leis da mecânica quântica,
e assim 3 pombos caberiam em 2 casas
sem nunca dividirem o mesmo espaço.
Posso criar uma situação,
na qual garanto que duas partículas
não dividam a mesma casa.
Esse estranho efeito é possível
pois os minúsculos objetos quânticos
não têm localização fixa definida.
No geral, partículas quânticas agem bem diferente
dos objetos cotidianos conhecidos.
Por exemplo,
um átomo pode estar em dois ou mais lugares ao mesmo tempo.
Mas quando Sandu começou a pensar
em como as partículas evitavam dividir o mesmo espaço,
descobriu que isso tinha uma consequência radical.
Informação sobre o futuro pode viajar de volta no tempo.
Pelo fato de lidarmos com partículas microscópicas,
o resultado de uma experiência
não é determinado desde o princípio,
abre-se a possibilidade de o futuro influenciar o passado.
Sandu criou uma experiência
para explorar essa situação curiosa.
Ele dispara sequências de 3 elétrons
em um aparelho em forma de diamante.
Ele apresenta dois trajetos.
Um que segue pela esquerda, e outro pela direita
antes de se encontrarem numa segunda bifurcação.
Esses dois trajetos são as duas casas de pombo.
Para entender como Sandu estuda o que os três elétrons fazem,
imagine-os como três pombos de chapéu.
Temos 3 pombos e 2 casas.
Eles vão pela esquerda e pela direita.
Pelo menos dois devem seguir o mesmo trajeto.
O trajeto é bem estreito,
por isso dois pombos juntos é demais.
Indo juntos, eles irão colidir.
Por esses pombos representarem partículas quânticas,
Sandu não pode vê-los trafegarem pelos dois trajetos.
Se ele pudesse vê-los,
iria interromper seu movimento e estragar a experiência.
Queremos ter certeza de não atrapalhar as partículas.
Por isso teremos de realizar a experiência no escuro.
Mas Sandu tem um meio de ver se os pombos
dividiram o trajeto sem atrapalhar seu movimento.
Ele pode esperar que concluam
e ver se algum dos seus chapéus caíram,
um claro sinal de colisão.
Assim como tudo no mundo quântico,
os resultados da experiência diferem toda vez que é executada.
Disparei as 3 partículas de forma idêntica.
Às vezes, vejo chapéus. Às vezes, não.
Mas um aspecto da experiência parecia violar
a lei da aleatoriedade da mecânica quântica.
Quando os pombos saem juntos do outro lado,
Sandu descobre que estão sempre de chapéu.
Dois pombos usaram o mesmo trajeto,
mas, num passe de mágica, não colidiram.
Mas se
Sandu verifica os pombos antes da bifurcação,
ele nota algo diferente.
Às vezes, ele encontra os três pombos usando chapéu,
e, às vezes, dois deles perderam o chapéu.
Se eu checar antes da bifurcação,
havia duas possibilidades,
quais sejam, a queda ou não do chapéu.
Se eu checar os pombos mais à frente,
essas possibilidades desaparecem.
A pergunta é: Como a minha decisão
de checar num ponto ou em outro
faz uma possibilidade anterior desaparecer?
Sandu acha que a explicação mais natural para o fato
é que informação do futuro viaja de volta no tempo.
Enquanto os pombos estão nos trajetos,
eles parecem saber que Sandu vai esperar
e checá-los apenas quando saírem,
por isso eles não colidem.
Temos de concluir que, não importa quão seja estranho,
não importa o quão seja incomum,
provavelmente o futuro influencia o passado.
Já deve ter ouvido a frase
"a vida é como uma caixa de chocolates."
Há muitas possibilidades,
e nunca sabemos o que vamos encontrar.
Mas as possibilidades podem não ser
tão grandes quanto imaginamos.
O futuro poderia estar influenciando
e roubando algumas.
Na verdade, o futuro de todo o universo
poderia estar controlando nossa vida neste instante.
O que ainda vai acontecer afeta o que está acontecendo.
Pelo menos é isso que vemos no mundo subatômico.
Mas todos somos compostos de átomos.
O universo inteiro também.
O destino final do cosmos
poderia afetar as possibilidades aqui e agora?
O professor Paul Davies é cosmólogo
na Universidade Estadual do Arizona.
Ele acredita que o que acontece no futuro
viaja de volta no tempo e afeta o que acontece no presente.
E o que acontece agora
eliminou opções que acreditamos ter feito no passado.
Por exemplo, assim que seus alunos entram na sala,
a opção anterior de matar aula foi descartada.
Os alunos de Paul acreditam
que poderiam ter faltado à aula de hoje se quisessem,
mas ele acha que eles nunca tiveram tal opção.
O que acontece no futuro e o que acontece no passado
podem estar conectados,
de alguma forma o presente sabe o que acontecerá no futuro,
e o que acontece agora
afeta o que poderia ter acontecido no passado.
Experiências com partículas subatômicas
já mostraram que a posição futura de um objeto
limita onde ele pode estar no presente.
Paul acha que o mesmo poder estar acontecendo
em nossa realidade cotidiana.
Por exemplo, ao final do dia,
Paul curte seu jantar de bodas com a esposa.
Isso significa que certos eventos anteriores naquele dia
não podem acontecer.
Imagine que alguém ofereça entradas para um show.
Oi, Paul, tenho duas entradas para um show hoje em Vegas,
mas a gente precisa sair neste instante. Quer ir?
Paul poderia aceitar o convite?
Se ele aceitar, sua esposa ficará sozinha.
Espere, vou checar minha agenda.
Ele pode achar, ao checar sua agenda,
que ele tem opção do que fazer.
Terei de decidir entre o show e o jantar?
O que farei?
Mas sua agenda é irrelevante,
mesmo que ele não se dê conta no presente.
Faltar ao jantar não é uma opção.
Se perdê-lo, a vida de Paul está acabada.
Não. Tenho um compromisso. Lamento, convide outro.
Não é porque sua esposa ficará com raiva.
Paul vai ao jantar no futuro,
e isso impossibilita
que ele faça algo que o evite.
Tenho de fazer isso ou aquilo, e como escolho um ou outro?
Acontece que todas essas diferentes possibilidades futuras
podem limitar nossa liberdade de ação no presente.
Paul acredita que esse mesmo efeito retroativo
aconteça em escala cósmica,
do futuro distante ao princípio de tudo.
Para ajudar a entender,
imagine nosso universo como uma fábrica de chocolate.
O Big Bang é o início da linha de produção,
o fim do universo é onde saem os chocolates prontos.
Nosso presente fica em algum lugar entre eles.
Podemos achar que o que ocorre agora altera o estado final,
mas, na verdade, o interior dos chocolates prontos
determina os ingredientes que são usados.
Pode haver certos ingredientes do chocolate
inconsistentes com seu estado final.
No meio da linha de produção,
as máquinas podem acrescentar um recheio cremoso
ou um recheio de framboesa,
mas como os chocolates prontos contêm framboesa,
somente o recheio rosa entra na linha.
O final limita o que é possível agora.
Paul acha que o mesmo efeito limitador
irradia-se ao nosso presente
a partir do futuro final do universo.
Se imaginarmos o estágio final do universo
como fixo por natureza,
isso teria implicações na linha de produção que estamos vendo.
A grande diferença com os chocolates
é que independente do que aconteça,
haverá o estágio final dos chocolates.
Isso é determinado previamente pelo maquinário interno.
Mas no universo real, ninguém, nem a própria natureza,
sabe qual será o estágio final.
Embora não possa ser dito com certeza,
a maioria dos cientistas acha que no futuro distante
o cosmos será frio, escuro e totalmente sem partículas.
Paul acha que seremos capazes de detectar os efeitos desse futuro
em certas experiências realizadas aqui e agora.
Uma ideia é disparar um laser no espaço longínquo.
Se o raio laser de Paul acabar atingindo algo,
como um planeta, então funcionaria normal.
Mas, se Paul direcionar seu laser a uma parte vazia do espaço,
onde nada pudesse bloqueá-lo
e, em tese, pudesse viajar para sempre,
o laser pode não funcionar.
Poderíamos direcionar um laser para o espaço escuro,
e não haveria luz saindo ou não haveria tanta luz.
A luz não sairia
pois nenhuma luz tem lugar no futuro distante do universo.
Se o estágio final do universo for realmente escuro e vazio,
nada do presente, como os fótons do raio laser,
poderia alcançá-lo.
Descobrir provas de que o futuro influencia o presente
cria uma possibilidade intrigante.
Poderíamos, neste instante,
alcançar e afetar nosso próprio passado?
A mecânica quântica indica que o futuro pode controlar o passado.
Talvez um dia, consigamos pôr a teoria em prática,
mas quais os limites?
Alguém poderia voltar no tempo e alterar a história,
impedir Hitler antes que ele inicie uma guerra
ou salvar John F. Kennedy
da bala do assassino?
PRESIDENTE É ASSASSINADO
Todd Brun gosta de imaginar como seria viver no passado.
Como professor de Física e Engenharia Elétrica
na Universidade do Sul da Califórnia,
ele tenta descobrir se é possível viajar de volta no tempo.
O sentido do próprio tempo é um mistério.
Nas equações da física,
parece que podemos viajar nos dois sentidos.
Mas tudo que vemos no mundo à nossa volta
sugere que o tempo tem apenas um sentido...
para frente.
Tudo envelhece e tudo morre.
Ao escrevermos num quadro de giz,
as marcas deixadas são pó de giz
decorrente do desgaste da ponta do giz
que adere ao quadro.
Se eu mover o giz sobre o quadro,
o pó desprendido da ponta não irá aderir ao giz
e torná-lo maior.
Isso é a seta do tempo em ação.
Mas se o tempo for uma dimensão, como Einstein afirma,
o tempo que passou ainda existe.
Ele só está localizado em algum ponto
no universo dimensional adiante.
O espaço-tempo é todo o fundo quadrimensional
para tudo que acontece, aconteceu e irá acontecer no universo.
Fatos do nosso passado podem não ter sumido do universo,
mas eles estão fora de alcance.
Se viajássemos mais rápidos do que velocidade da luz,
as equações da relatividade de Einstein
afirmam que nosso tempo voltaria atrás.
A questão é que é preciso uma quantia infinita de energia
para atingir a velocidade da luz,
então podemos esquecer.
Mas pode haver meios de chegar ao passado.
São chamadas "curvas de luz de tempo fechado",
estranhas distorções no tecido do espaço-tempo
que podem proporcionar um atalho para outro instante do tempo.
Alguns arranjos exóticos da matéria no espaço-tempo
podem fazer com que tais caminhos se curvem demais,
que acabem curvando-se sobre eles mesmos.
- Oi. - O viajante do tempo Todd
não teria de viajar mais rápido que a luz.
Conforme ele avança, a dobra no espaço-tempo
iria levá-lo de volta ao mesmo ponto no espaço
mas num tempo anterior.
Não é a situação que normalmente observamos no universo,
mas podemos resolver as equações de Einstein
e descobrirmos soluções que contenham tais curvas de luz.
As leis da física afirmam
que podemos visitar um ponto no passado.
Nada impede que Todd visite um de seus antepassados
e explique como conseguiu voltar no tempo.
Vai achar isto interessante.
Mas Todd acha impossível alterar o passado.
O antepassado de Todd
deve sempre ter recebido um visitante do futuro.
A história de um universo singular
só pode conter um conjunto de ações.
Coisas que sejam incompatíveis e inconsistentes não teriam lugar.
Tudo que o viajante do tempo faz
deve encaixar-se ao que já aconteceu.
Por exemplo, digamos que Todd seja um viajante do tempo
que espera alterar algum fato passado,
imagine que tal fato seja uma dança que ele queira impedir.
O passado precisa ser coerente,
se eu for ao meio da dança e tentar interrompê-la
puxando um dançarino para fora da sequência,
então esse dançarino teria de ser o mesmo a sair naquele instante.
Não importa o que Todd faça,
ele só irá realizar fatos e sequências que já aconteceram.
Se eu tentar invadir uma dança que já está acontecendo,
teria de ser a mesma que, no passado,
eu invadi e me juntei ao grupo.
Ou a dança sempre foi interrompida
e só estou realizando o que já aconteceu,
e se a dança já aconteceu,
então minha tentativa de interrompê-la será inútil.
É como se o universo tivesse um mecanismo de proteção
para manter sua história coerente.
Não dá para matar seu próprio avô.
Mas a viagem no tempo pode criar um paradoxo.
Quando o viajante do tempo Todd
entrega a planta da máquina do tempo ao seu antepassado...
Vai achar isto interessante.
Esse antepassado poderia entregar tal planta
de volta a Todd o viajante,
que a usaria para construir a máquina do tempo.
Nenhum deles criou a planta.
A pergunta é: de onde veio a planta?
A planta parece ter surgido do nada.
Esse é o paradoxo citado por críticos
para destruir a ideia da viagem no tempo.
Mas os cálculos de Todd
mostram que a viagem no tempo
pode fazer informação surgir do nada.
Em alguns modelos matemáticos
que desenvolvemos para curvas de luz de tempo fechado,
podemos forçar o universo a produzir informação
sem nunca tê-la calculado.
Todd afirma ser possível a existência de um universo
no qual se viaje de volta no tempo
mas é impossível mudar o rumo da história.
Mas ainda não chegamos perto de construir
uma máquina do tempo que funcione.
Mas talvez não precisemos de uma para alcançar o passado.
Viajar ao passado
ou encontrar nosso eu passado
permanecem no campo da ficção científica.
Mas a tecnologia moderna
já pode estar construindo um elo entre nosso presente...
e nosso eu passado.
Alô?
Tom Weiler é professor de Física
na Universidade Vanderbilt.
Ele está à procura de um pequeno viajante do tempo.
Se localizá-lo,
Tom poderá enviar mensagens ao passado...
Você tem um novo recado.
Sou eu. Você esqueceu sua carteira na mesa.
Não esqueça de pegá-la.
E receber comunicação do futuro.
O alvo de Tom é uma partícula subatômica
ainda não descoberta chamada singleto de Higgs.
Quando nosso acelerador de partículas mais poderoso
cria um bóson de Higgs, também chamada a "partícula de Deus",
ele pode não ser criado sozinho.
O singleto de Higgs pode ser parte dos destroços subatômicos.
Mas encontrá-lo será uma tarefa difícil.
O singleto de Higgs pode fugir rapidamente de nossa realidade
para outra dimensão espacial.
Há alguns argumentos matemáticos
que defendem a existência de mais de 3 dimensões espaciais.
Pois todas as partículas mensuradas até hoje,
as chamadas partículas do modelo padrão,
não podem sair do nosso espaço tridimensional
para outra dimensão.
Por isso o singleto de Higgs é uma partícula especial.
Para entender as características especiais do singleto de Higgs,
imagine que esta pista de brinquedo
representa as dimensões do espaço.
A pista reta plana simboliza nossas 3 dimensões conhecidas,
e o looping representa uma outra dimensão.
Todas as partículas descobertas até então
sentem a atração de uma ou mais das três forças fundamentais...
O eletromagnetismo, a força forte e a força fraca.
A força ou forças sentidas por uma partícula
dependem de sua carga.
Ela pode ter uma carga elétrica, uma carga fraca,
ou uma carga que faça sentir a força forte.
Ainda não descobrimos uma partícula sem carga.
Ao observarmos uma partícula normal,
por ela portar uma carga,
essa carga a prende as três dimensões.
Temos como exemplo este carrinho verde.
Em razão de as partículas normais
seguirem presas às nossas 3 dimensões,
elas só podem viajar em um sentido no tempo.
Mas Tom acredita que o singleto de Higgs é diferente...
Ele não tem nenhum tipo de carga.
É chamado singleto por sentir apenas uma única força...
a gravidade.
Significa ser livre para sair do trajeto normal.
Tom suspeita que o singleto de Higgs pode viajar
à outra dimensão espaço que se enrola sobre si mesma.
Ela a chama de "dimensão U".
A dimensão U é ínfima.
O singleto de Higgs detecta a outra dimensão,
que no modelo de brinquedo é o looping.
Quando o singleto de Higgs entra no looping,
ele temporariamente move-se contra o sentido normal do tempo.
Se observarmos o tempo, o qual Einstein afirma
ser apenas mais uma coordenada,
não há nada fundamental em sua teoria
que diga que o tempo não possa ficar negativo.
A partícula de Higgs viaja por tempo positivo,
e, nesta direção, viaja por tempo negativo,
depois, volta a viajar por tempo positivo.
Ela tem de percorrer uma distância a mais,
portanto leva mais tempo para chegar ao ponto final,
mas, na outra dimensão, o tempo corre ao contrário,
ela ganha tempo toda vez que faz looping.
Isso nos dá um indício de como encontrá-la.
O acelerador de partículas mais poderoso do mundo,
o Grande Colisor de Hádrons, na Suíça,
dispara prótons contra prótons próximo à velocidade da luz.
Suas colisões criam chuvas de detritos subatômicos,
partículas que existem por uma fração de segundo
antes de sumirem.
Tom suspeita que uma dessas partículas
possa ser seu misterioso viajante do tempo.
Mas para achar a inversão de tempo no singleto de Higgs,
teremos de olhar o que acontece antes de a colisão criá-lo.
Estamos dispersando a partícula antes,
segundo nossos relógios, antes de ela ser produzida.
Hoje o LHC não está preparado
para analisar colisões antes que elas aconteçam.
Um dos protocolos padrões é que o decaimento de recolisões
não ocorre antes de a partícula ser produzida.
Involuntariamente, podemos estar criando singletos de Higgs,
Tom acredita que sua partícula misteriosa
poderia nos levar de volta no tempo.
Se pudéssemos controlá-la, no mínimo,
enviaríamos as partículas como código Morse.
Poderíamos enviar um sinal ao passado.
Poderíamos enviar uma mensagem ao nosso eu passado.
Sou eu.
Você esqueceu sua carteira na mesa. Não esqueça de pegá-la.
Elos de comunicação com o passado já podem existir,
e esse físico teórico
acha que já descobriu como criar um deles.
Podemos realmente criar uma máquina do tempo?
Eu adoraria ter uma máquina do tempo
para reviver momentos preciosos
ou talvez ter a chance de repetir algumas coisas.
A viagem no tempo poderia ser possível com a ajuda de...
um buraco de minhoca...
um atalho cósmico pelo espaço e tempo.
Ninguém nunca viu um buraco de minhoca, então...
talvez tenhamos de construir um.
Luke Butcher é físico teórico
da Universidade de Edimburgo, na Escócia.
Ele estuda distorções do espaço-tempo,
como a energia distorce o tecido do universo.
Estudo as equações de Einstein,
a relação entre energia e matéria do universo
e a curvatura provocada por essa matéria.
Se introduzirmos energia em algo plano,
Einstein diz que o espaço irá se curvar.
Quanto mais energia, mais curvado ele fica.
Buracos de minhoca são distorções radicais no espaço-tempo.
Em tese, eles podem ligar dois pontos diferentes no espaço
e dois pontos diferentes no tempo.
Os buracos de minhoca nunca foram observados,
mas podemos estudá-los matematicamente.
Se estabelecermos a forma que o espaço-tempo pode ter,
poderemos colocá-la nas equações de Einstein.
Assim essas equações dirão a energia necessária
para que esse espaço-tempo exista e seja estável.
Luke começou calculando o que seria necessário
para transformar o espaço-tempo num buraco de minhoca
no qual alguém pudesse viajar.
É preciso uma forma especial de energia chamada energia negativa.
O melhor jeito de entender o que é a energia negativa
é pensando na energia do ponto zero.
A energia do ponto zero é o vácuo.
Mas o vácuo não é realmente vazio.
Ele está repleto de partículas quânticas
que surgem e desaparecem.
Se eliminarmos algumas oscilações quânticas,
acabaremos com energia negativa.
Os cientistas conseguiram criar
pequenas doses de energia negativa em laboratório.
Eles colocam duas placas condutoras bem perto uma da outra
para restringir as oscilações quânticas no espaço entre elas.
Em virtude de as oscilações internas
serem mais fracas que as externas,
o espaço entre elas apresenta energia negativa.
Se pudermos ampliar esse processo,
é possível produzirmos energia negativa suficiente
para criar um buraco de minhoca
e usá-lo para abrir uma janela ao passado.
Mas tem um problema. A matemática afirma
que os buracos de minhoca são altamente instáveis.
Assim que tenta entrar neles, eles se fecham.
Se tentarmos usar isto como uma máquina do tempo
ou um atalho de um ponto a outro,
não há como evitar, ele irá fechar
antes de chegarmos ao outro lado.
Mas conforme Luke pesquisava, ele percebeu
que pode haver um meio de ampliar a expectativa de vida
de um buraco de minhoca ao comprimi-lo.
O interessante no buraco de minhoca
é que ele apresenta dois tipos diferentes de curvatura.
Apresenta uma longa curvatura longitudinal,
esta curvatura aqui.
E também a curvatura que o circunda.
Um buraco de minhoca mais longo e fino
não exigiria tanta energia negativa para ficar aberto,
e sua estreiteza criaria parte de sua própria energia,
tornando-o mais estável.
Esta curvatura longitudinal
precisa ser equilibrada com algo que a contenha.
A grosso modo,
o padrão de vime tecido ao redor deste lado
assemelha-se ao papel da energia negativa
em manter o buraco estável.
Os círculos de espaço-tempo
apertados na garganta do buraco de minhoca
criam sua própria energia negativa
e mantêm o portal aberto.
Como podem ver, este buraco de minhoca
é bem mais longo e fino do que este com o qual começamos,
um típico buraco de minhoca.
Por outro lado, este buraco de minhoca
é suavemente curvo de cima a baixo
e tem circunferência bem estreita.
Ele exige menos energia negativa
e produz mais energia negativa, portanto é mais estável.
Luke pode ter descoberto
como criar um buraco de minhoca estável,
mas a pergunta continua, ele serviria como máquina do tempo?
Está no limite do nosso conhecimento,
mas é fascinante pois a resposta poderia ser positiva ou negativa.
Pelos cálculos que fiz, se enviássemos um objeto
movendo-se bem perto da velocidade da luz,
ele poderia atravessar.
O buraco de minhoca de Luke
é muito estreito para uma pessoa atravessá-lo,
mas um raio de luz provavelmente conseguiria.
Seria tudo que precisaríamos
para enviar uma mensagem no tempo.
No futuro, quem sabe alguém descubra um novo meio
que permita a um buraco de minhoca transportar algo maior,
como uma pessoa.
Parece que o tempo nos carrega implacavelmente
do passado ao futuro,
mas o universo não funciona realmente assim.
O que acontece em nosso passado
simplesmente não desaparece na história.
Fica impresso no tecido do cosmos.
Um dia,
aprenderemos a unir os fios do passado e do futuro
e a brincar com as possibilidades ilimitadas do tempo.