Um lugar

Há um lugar
Que, sendo colossal,
Tem dimensões ínfimas.
Um lugar fascinante
Que ninguém viu
E jamais verá.
A Luz resolveu visitar
E ficou por lá.
O Tempo, muito cético,
Quando viu, parou extático.

S. Harris simplifica Einstein

Não entende Einstein? Aqui, uma tentativa (de Sidney Harris) de simplificá-lo.

A máquina do tempo do Dr. Amos Ori

Numa primeira análise, a relatividade estabelece a possibilidade de viagens no tempo. Afinal de contas, quem já leu qualquer coisa sobre a teoria de Einstein viu que uma de suas idéias básicas é que tempo e espaço não são entidades distintas, mas sim conceitos intimamente relacionados.

A imaginação vai adiante e diz que, já que podemos fazer uma curva fechada no espaço, ou seja, voltar pro ponto de onde partimos, a teoria diria que podemos fazer a mesma curva no tempo! Isso significaria que podemos andar no tempo de modo a voltar para o ponto inicial. Em palavras mais explícitas, voltar no tempo!

Mas isso é em primeira análise... As equações de Einstein para a gravitação (que diz que tipos de curvas temos no espaço-tempo), não impõem restrições aos outros campos. As soluções da teoria devem satisfazer uma série de outras exigências (além de ser solução das equações da relatividade geral) para serem consideradas aceitáveis, ou "reais".

Entre estas condições, está a de que o tensor energia-momentum (ou seja, a distribuição de matéria que gera o campo gravitacional) deve satisfazer certas condições de energia. Além disso, como na ausência de campo gravitacional o espaço-tempo é euclideano (ou seja, podemos usar nele a geometria que aprendemos na escola), as soluções devem tornar-se cada vez mais próximas da geometria euclideana à medida que nos afastamos da fonte. (As soluções que contêm curvas do tipo tempo violam alguma destas condições).

O que o Dr. Amos Ori apresentou num artigo divulgado no arXiv em janeiro de 2007 e publicado recentemente na Physical Review D, foi uma solução que contém curvas fechadas no tempo e satisfaz as condições desejadas.

Uma crítica comum às máquinas do tempo é que, se estas forem possíveis em algum momento do futuro, os viajantes do tempo voltariam ao nosso tempo e, portanto, nós os veríamos hoje. Isso nos garantiria que jamais farão viagens no tempo....

Mas é preciso destacar que no caso das curvas fechadas do tipo tempo, é permitido a volta ao ponto de partida, ou seja, permite-se que volte ao ponto onde se começou a usar a "máquina do tempo", não sendo possível retornar à tempos em que tais configurações do espaço-tempo não haviam sido configuradas.

Outra coisa: Estas viagens supõem uma manipulação do espaço-tempo. É verdade que este é distorcido pela presença de massas, mas uma mudança significativa só é observada quando enormes quantidades de matéria estão envolvidas. (Lembre-se de que vc usa a geometria da escola no seu dia-a-dia e ela funciona bem.... i.e., TODA a massa da Terra foi capaz de encurvar só um pouquinho o espaço em torno dela!).

Ainda que encontremos um modelo teórico satisfatório, a execução do plano seria algo extremamente difícil. (Verdade seja dita: Anos antes da bomba atômica ser detonada, Albert Einstein disse que a relação massa-energia não seria viabilizada na prática por envolver enormes dificuldades técnicas).

Teoria de cordas prevê novo objeto astrofísico.

Os cientistas Eric G. Gimon e Petr Horava escreveram um artigo em que propõem um modo de encontrar evidências experimentais para a teoria de cordas!!

Um dos grandes problemas da teoria de cordas é que, embora a idéia original tenha sido proposta há quase 40 anos, não há previsões que possam ser testadas para dar suporte à teoria.

O grande problema em fazer previsões é o fato de que a teoria só é consistentemente formulada em 10 dimensões e é muito difícil (no momento, é impossível), encontrar um modo seguro e único de obter resultados como apareceriam em 4 dimensões.

Entretanto, é possível fazer algumas coisas. Por exemplo, é possível descrever alguns aspectos dos buracos negros. O resultado mais interessante, na minha opinião, é a dedução da entropia de Hawking a partir da contagem de estados microscópicos. Mas o post não é sobre isso, embora seja tentador falar de algo tão interessante!

A idéia do artigo que citei é a seguinte: Algumas soluções da relatividade geral são consideradas não-físicas por possuírem singularidades nuas (cf. censura cósmica). Dentre estas soluções, há algumas que têm o problema da singularidade resolvido por contribuições advindas da teoria de cordas.

Há a possibilidade, por exemplo, de que exista um buraco negro com momento angular maior do que o permitido pela relatividade geral. Estes objetos foram denominados pelos autores de "superspinars". A pergunta, passível de teste experimental, então, é: Existem superspinars no Universo?

Como encontrá-los? Bom, se houver uma estrela próxima a um superspinar, ele sugará a massa da estrela. Este fluxo de matéria, friccionando em si mesmo, emite radiação. Isso acontece em buracos negros comuns, que emitem raios X desse modo. No caso dos superspinars, a radiação emitida é raios gama ultraenergéticos.

É claro que muito cuidado será necessário para analisar dados e a própria teoria, já que a dupla Gimon e Horava não escreve explicitamente estas soluções (na verdade, dizem que apenas supõem que existam!). Mas eu não posso deixar de lembrar de um post que escrevi tempos atrás. Nele, eu comentei que os astrônomos observam emissões de raios gama além do previsto...

Mundo relativístico

O site spacetimetravel.org (uma versão em inglês do projeto original, em alemão) apresenta simulações de computador para muitos efeitos relativísticos. Por exemplo, a visão de um observador próximo à velocidade da luz.

Além disso há coisas sobre relatividade geral, como o buraco negro. A imagem abaixo, por exemplo, é o que veríamos ao olhar diretamente para um BN:


Mais do que isso, o site contém uma seqüência de imagens de uma (suposta) viagem rumo à um buraco negro. As fotos apresentam o que veríamos a diferentes distâncias e em diferentes direções: A) Olhando diretamente para o buraco negro; B) Olhando para o lado, numa direção perpendicular à anterior e C) Olhando para trás, na direção contrária ao item A.