O Tempo não avança é apenas uma ilusão

 A Natureza do Tempo

Estudos da física moderna sugere que o tempo não avança é apenas uma ilusão

O que é o tempo? Um conceito tão familiar parece não precisar de explicação. No entanto, a física moderna desafiou muitas de nossas intuições e sugeriu que o tempo é, em grande parte, uma ilusão.

A discussão sobre o verdadeiro significado do tempo, incluindo a sua própria existência em um nível fundamental, está mais viva do que nunca, interligada com as questões mais profundas da física teórica.

Einstein e o Espaço-Tempo

No início do século XX, Albert Einstein revolucionou nossa conceção de espaço e tempo com suas teorias da relatividade especial (1905) e geral (1915). Segundo essas teorias, o tempo depende da velocidade do observador e do campo gravitacional a que está submetido, fenômenos que foram demonstrados experimentalmente.

Desde então, concebemos o tempo como uma dimensão similar às três dimensões espaciais: a quarta dimensão.

O Tempo Corre Mais Devagar na Cabeça do que nos Pés

Imagine que o relógio de sua casa marca 10 horas quando você sai para dar um passeio e 11 horas quando retorna. O bom senso indica que passou uma hora e o relógio no seu bolso (se estiver funcionando corretamente) mostrará o mesmo. Contudo, estritamente falando, isso está incorreto. Uma vez que você se moveu, o tempo decorrido para você e seu relógio é ligeiramente menor do que para o relógio que ficou em sua casa. A diferença é tão mínima que é insignificante na prática. No entanto, experiências com relógios atômicos demonstram que o tempo decorrido é diferente (e a discrepância é exatamente a prevista pela teoria de Einstein).

O mesmo se aplica à gravidade: quanto maior o campo gravitacional, mais devagar o tempo passa. Quando uma pessoa está em pé, o tempo corre mais depressa na sua cabeça do que nos seus pés – isso também foi comprovado experimentalmente.

Não existe um tempo universal. Não é possível dizer que “em um determinado momento” existe uma realidade composta por eventos que ocorrem simultaneamente em diferentes lugares. Para outro observador, os eventos que constituem “a realidade do presente” podem ser diferentes.

A Passagem do Tempo na Física

A perceção psicológica mais poderosa que temos sobre o tempo é que, ao contrário do espaço, ele flui. Os eventos passados já ocorreram. Existiram, mas não existem mais. E os eventos futuros ainda não ocorreram. Apenas o presente tem uma existência real.

No entanto, não há nada nas equações da física que nos diga que o tempo corre dessa forma. Essas leis relacionam eventos ocorridos em tempos diferentes (ou seja, caracterizados por diferentes valores da coordenada tempo), mas não nos dizem que o tempo avança do passado para o futuro.

A Que Se Deve Essa Ilusão Coletiva?

Suponhamos que o tempo corria mais devagar. Como perceberíamos isso? Neste exercício, não devemos cometer o erro de imaginar que o tempo corre mais devagar para todos, exceto para nós. Nós somos parte do universo e, portanto, os processos do nosso cérebro (e seus pensamentos) também desacelerariam em sincronia com os relógios. Assim, a resposta é que não perceberíamos nada. Tudo pareceria exatamente igual.

Isso seria assim mesmo que a “passagem do tempo” fosse do futuro para o passado. Em cada momento, nossos pensamentos seriam idênticos e, consequentemente, o mesmo se aplicaria às nossas “lembranças” e à nossa perceção do tempo.

A Seta do Tempo

No entanto, o tempo parece passar em uma direção específica, não na direção oposta. Isso é chamado de “seta do tempo”. Quando adicionamos leite a uma xícara de café, ambos se misturam – e isso nunca acontece ao contrário. Quando um ovo cai ao chão, ele se quebra, mas seus pedaços nunca se recompõem espontaneamente para que o ovo volte às nossas mãos. A razão para esses processos aparentemente irreversíveis está no segundo princípio da termodinâmica, segundo o qual “a entropia tende sempre a aumentar”.

Em termos simples, a entropia é semelhante à desordem de um sistema físico. Na verdade, este segundo princípio não é uma lei física, mas estatística pura. Existem muito mais estados desordenados do que ordenados, portanto, a evolução tende sempre a desordenar os sistemas.

Pegue um baralho de cartas com 20 cartas vermelhas sobre 20 cartas pretas e baralhe-o. Isso fará com que o baralho perca a configuração inicial. Por mais que o baralhe, ele nunca voltará à configuração inicial, embora isso seja possível, em teoria. São esses processos irreversíveis que criam uma seta do tempo, distinguindo o passado (menor entropia) do futuro (maior entropia).

A Ordem no Big Bang

No instante do Big Bang, o universo apresentava uma entropia muito baixa, ou seja, muito pouca desordem. Ninguém sabe a razão para esse acontecimento fundamental (embora existam modelos interessantes que tentam explicá-lo), mas, graças a isso, a entropia pôde aumentar, dando origem à seta do tempo que nos é familiar.

Desde aquele instante remoto, a entropia tem aumentado continuamente através de processos irreversíveis, como os mencionados acima (ovos que se quebram, líquidos que se misturam) e outros de maior escala (estrelas queimando hidrogênio).

Os processos irreversíveis produzem uma poderosa sensação de causa e efeito nessa ordem temporal. Contudo, essa diferença não existe nas equações da física, pois todos os processos são, na verdade, reversíveis.

A Pedra no Tanque

Imagine que você deixa cair uma pedra em um tanque, originando as típicas ondas concêntricas na sua superfície. Em teoria, o processo poderia ocorrer ao contrário: uma flutuação aleatória na superfície da água geraria ondas perfeitamente concêntricas que avançariam até o centro, onde um redemoinho elevaria a pedra do fundo do tanque, lançando-a de volta para sua mão, enquanto a superfície se acalmaria. Tudo ocorreria como se estivesse assistindo a um filme ao contrário.

Isso não é proibido pelas leis da física, mas é extraordinariamente improvável devido ao segundo princípio da termodinâmica: os processos seguem sempre da menor entropia para a maior. O estado da pedra em nossa mão e o tanque calmo têm muito menos entropia do que a pedra no fundo do tanque e a água ligeiramente agitada pelo impacto da pedra.

Se víssemos uma fotografia de ondas circulares na superfície de um tanque, relacionaríamos (diríamos que “foram causadas”) com alguns estados de menor entropia (por exemplo, a queda de um objeto). O oposto (uma flutuação aleatória da água) é altamente improvável.

Portanto, situaremos a causa no passado, no reino da baixa entropia. É por isso que falamos em causas e efeitos, com as primeiras precedendo os segundos.

É também a razão pela qual existem registos e memórias do passado. Se a pedra cair em barro, em vez de na água, as ondas geradas ficam “congeladas”, oferecendo um registo da “causa” que as produziu, que, como dissemos, é sempre um evento do passado.

O mundo está cheio desse tipo de marcas do passado: crateras na Lua, fósseis, construções humanas, etc. Por essa mesma razão, relacionamos os registos em nosso cérebro (nossas memórias) com eventos do passado que os “causaram”. Isso gera a sensação psicológica de viajarmos do passado para o futuro: do passado (baixa entropia) temos registos e memórias abundantes, enquanto o futuro (alta entropia) é incerto. A perceção é que o passado “já aconteceu”, mas o futuro “ainda não”, embora as leis da física não façam exatamente essa interpretação.

A Natureza do Tempo

Embora a maioria dos físicos concorde com o que foi discutido anteriormente, a realidade é que ainda não compreendemos a natureza do tempo em toda a sua profundidade. Essa compreensão plena só será alcançada quando conseguirmos conciliar a teoria da relatividade geral com a mecânica quântica – os dois pilares fundamentais da física moderna.

Atualmente, podemos contemplar a ideia de que a passagem do tempo, desejada ou não, é apenas uma ilusão.

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