As plataformas de streaming, os cinemas e as livrarias estão recheados de romances e filmes de ficção científica cheios de ideias extravagantes que, na maioria das vezes, atuam como uma ponte para uma aventura inigualável.
Vemos casais se teletransportando, familiares fazendo viagens no tempo através de acelerações fantásticas ou até mesmo encontro de seres multidimensionais, talvez em um universo paralelo, onde a história aconteceria de uma forma diferente.
Tudo isso nos faz ficar com um frio na barriga e acabamos pensando se, por ventura, essas coisas não existiriam na vida real. Apesar de serem praticamente impossíveis de acordo com as leis da física como as entendemos, essas mesmas leis parecem permitir outros conceitos aparentemente rebuscados que até mesmo são possíveis de existir na vida real. Bem, pelo menos em teoria. Veja só alguns deles:
Viagem no Tempo
Quem não gostaria de poder viajar no tempo e ver pessoalmente como ocorreu a história e, quem sabe, mudá-la, não é mesmo?
O conceito de máquina do tempo é central em filmes e livros de ficção científica, permitindo aos personagens voltar e mudar o curso da história – para melhor ou pior – apesar disso inevitavelmente levantar paradoxos lógicos.
No filme “De Volta para o Futuro”, por exemplo, Doc teria conseguido construir sua máquina do tempo se não tivesse sido visitado pelo futuro Marty usando essa mesma máquina? O que você acha?
É por conta desses paradoxos que muitos acham essa ideia um absurdo no mundo real. Mas, surpreendentemente, de acordo com as leis da física esse tipo de viagem pode realmente ocorrer.
Assim como acontece com os buracos de minhoca e as deformações espaciais, como você verá a seguir, a física que nos diz que é possível viajar no tempo vem da teoria da relatividade geral de Einstein.
Essa teoria trata o espaço e o tempo como parte do mesmo continuum “espaço-tempo”, com os dois inextricavelmente ligados. Então, como falamos sobre distorcer o espaço com um buraco de minhoca ou unidade de dobra, o tempo também pode ser distorcido. Às vezes, ele pode ficar tão distorcido que se dobra sobre si mesmo, no que os cientistas se referem como uma “curva fechada semelhante ao tempo ” – embora pudesse ser chamada de máquina do tempo com a mesma precisão.
Um projeto conceitual para essa máquina do tempo foi publicado em 1974 pelo físico Frank Tipler: o chamado cilindro Tipler que, de acordo com o físico David Lewis Anderson, que descreve a pesquisa no Instituto Anderson, um laboratório de pesquisa privado, deve ter quase 100 km de comprimento com uma massa total comparável ao Sol.
Para fazer com que funcione como uma máquina do tempo, o cilindro precisa girar rápido o suficiente para distorcer o espaço-tempo até o ponto em que o tempo se dobra sobre si mesmo.
Pode não parecer tão simples, mas pelo menos a teoria funciona no papel e isso já é alguma coisa, não é mesmo?
Universos Paralelos
Para nós, o universo é tudo o que nossos telescópios nos revelam: todos os bilhões de galáxias que se expandem a partir do Big Bang para, quem sabe, um dia se retrair.
Mas, será que isso é tudo? A teoria científica diz que talvez não seja: pode haver todo um multiverso de universos lá fora! Daí surge a ideia dos chamados “universos paralelos”, que é outro tema familiar de ficção científica.
Apesar de nos filmes os universos paralelos serem muito semelhantes ao nosso, apenas com algumas pequenas diferenças, em teoria a realidade pode ser muito mais estranha. Com os parâmetros básicos da física em um universo paralelo – como a força da gravidade ou as forças nucleares – diferindo drasticamente dos nossos.
A chave para a abordagem moderna dos universos paralelos é o conceito de “inflação eterna”, que retrata o tecido infinito do espaço em um estado de expansão perpétua e incrivelmente rápida com, às vezes, um ponto localizado neste espaço sofrendo um Big Bang independente, o que faz a expansão ocorrer em um ritmo mais calmo – o que permite que objetos materiais como estrelas e galáxias se formem dentro dele. De acordo com essa teoria, nosso universo é uma dessas regiões, mas pode haver inúmeras outras.
No romance de Isaac Asimov “Os próprios Deuses ” há um retrato clássico de um universo bem diferente, junto com as criaturas que nele vivem. Na história de Asimov, esses universos paralelos podem ter parâmetros físicos completamente diferentes dos nossos.
E, incrivelmente, houve um tempo em que os cientistas acreditavam que apenas universos com os mesmos parâmetros que o nosso seriam capazes de sustentar a vida, mas estudos recentes sugerem que a situação pode não ser tão restritiva assim.
Isso por si só abre a possibilidade de alienígenas bem diferentes como os de Asimov possam, eventualmente, existir. Quem sabe…
Buracos de Minhoca
Um buraco de minhoca seria, a princípio, uma ideia de um atalho através do espaço que permite uma viagem quase instantânea entre partes muito distantes do universo.
Isso por si só parece algo da ficção científica, mas a ideia já existia sob o nome mais formal de “ponte Einstein-Rosen”, um conceito teórico sério formulado bem antes de escritores se empolgarem com essa possibilidade.
O conceito de um buraco de minhoca provém da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, que vê a gravidade como uma distorção do espaço-tempo causada por objetos maciços. Em 1935, em colaboração com o físico Nathan Rosen, Einstein teorizou que pontos de gravidade extremamente forte, como buracos negros, poderiam ser conectados diretamente uns aos outros. E assim nasceu o conceito dos buracos de minhoca.
As forças em torno de um buraco negro seriam capazes de destruir qualquer coisa que se aproximasse dele, então a ideia de realmente viajar por um buraco de minhoca não foi levada em consideração até os anos 1980, quando o astrofísico Carl Sagan decidiu que iria escrever um romance de ficção científica: o célebre ‘Contato’, que posteriormente, virou um filme com Jodie Foster no papel principal.
Sagan havia encorajado seu colega físico Kip Thorne, de acordo com informações da BBC, a descobrir uma maneira viável de viajar distâncias interestelares em um piscar de olhos. Thorne devidamente planejou uma maneira (possível em teoria, mas altamente improvável na prática) para que os humanos pudessem realizar uma viagem interestelar atravessando um buraco de minhoca completamente ilesos. O resultado encaminhou o escopo do livro de Sagan.
Embora seja altamente improvável que os buracos de minhoca se tornem os métodos simples e convenientes de transporte retratados nos filmes, os cientistas agora descobriram uma maneira mais viável de construir um buraco de minhoca do que a sugestão original de Thorne: também é possível que, caso existam os buracos de minhoca no universo, eles possam ser localizados usando a nova geração de detectores de ondas gravitacionais.
Dobra espacial
Para criar um enredo interessante de ficção científica, sem dúvida existe um conceito base: a capacidade de ir de A ao B muito mais rápido do que podemos hoje o que é, sem dúvida, um pré-requisito!
Agora, deixando um pouco os buracos de minhoca de lado, existem vários obstáculos para que possamos fazer essa viagem de forma rápida com uma nave convencional: além da enorme quantidade de combustível necessária e os efeitos esmagadores da aceleração, há também o fato de que o universo tem um limite de velocidade estritamente imposto. Esse limite é a velocidade com que a luz viaja – precisamente um ano-luz por ano, o que em um contexto cósmico não é algo muito rápido. Para se ter ideia, Centauri, a segunda estrela mais próxima da Terra, está a 4,2 anos-luz do Sol, enquanto o centro da galáxia está a impressionantes 27.000 anos-luz de distância, o que faria nossas viagens levarem muito, muito tempo mesmo…
Mas, felizmente, existe uma lacuna no limite de velocidade cósmica: ele apenas dita a velocidade máxima que podemos viajar através do espaço. Einstein explicou que o próprio espaço pode ser distorcido, o que talvez abra a possibilidade de manipular o espaço ao redor de uma nave de forma a subverter o limite de velocidade. A espaçonave ainda viajaria pelo espaço circundante a menos que a velocidade da luz, mas o próprio espaço estaria se movendo mais rápido do que isso.
Isso era o que os escritores de “Star Trek” pensavam quando levantaram o conceito de “warp drive” ou “dobra espacial” na década de 1960. Para eles era apenas uma frase que parecia plausível e não física real.
Foi apenas em 1994 que o teórico Miguel Alcubierre encontrou uma solução para as equações de Einstein que produziu um verdadeiro “efeito warp drive”, reduzindo o espaço na frente de uma nave espacial e expandindo-o para a retaguarda.
Para começar, a solução de Alcubierre não foi menos artificial do que o buraco de minhoca percorrível de Thorne, mas os cientistas estão tentando refiná-la na esperança de que um dia possa virar realidade.
Teletransporte
Teletransporte é uma ideia muito agradável para se inserir em filmes de ficção científica, podendo transportar pessoas de um local para o outro em um passe de mágica.
Porém, o conceito aplicável na realidade seria ligeiramente diferente do que vemos nos filmes: em vez de o viajante se mover pelo espaço do ponto de partida ao destino, o teletransporte resultaria na criação de uma duplicata exata no destino enquanto o original é destruído. Nesses termos – e no nível de partículas subatômicas, em vez de seres humanos – o teletransporte é de fato possível, de acordo com a IBM.
O processo do mundo real é chamado de teletransporte quântico. Esse processo copia o estado quântico preciso de uma partícula, como um fóton, para outra que pode estar a centenas de quilômetros de distância. O teletransporte quântico destrói o estado quântico do primeiro fóton, então, de fato, parece que o fóton foi magicamente transportado de um lugar para outro.
Esse truque é baseado no que Einstein chamou de “ação fantasmagórica à distância”, mas é mais formalmente conhecido como emaranhamento quântico. Se o fóton que deve ser “teletransportado” é colocado em contato com um de um par de fótons emaranhados, e uma medição do estado resultante é enviada para a extremidade receptora – onde o outro fóton emaranhado está.
Parece simples, mas é um processo complicado até mesmo para um único fóton, e não há como ele ser ampliado para o tipo de sistema de transporte instantâneo que vemos nos filmes.
Mesmo assim, o teletransporte quântico tem aplicações importantes no mundo real, como para comunicações protegidas e computação quântica de alta velocidade.
Mas nós ficamos no aguardo do dia que podemos ser teletransportados para as Bahamas automaticamente, não é mesmo? [Live Science]
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