As tentativas da física de construir o tempo

O físico Eliezer Rabinovici, da Universidade Hebraica de Jerusalém

A maior amplitude de tempo medida é de 13,7 bilhões de anos, a partir do Big Bang. A menor é de 10s elevados a -18, o que corresponde a um milionésimo de milionésimo de milionésimo de segundo, medido na excitação atômica. A partir desse espectro temporal, os físicos tentam entender a experiência e o fluxo do tempo.

Em sua conferência Construindo o Tempo na Física – Tentativas, no dia 20 de abril, na Intercontinental Academia (ICA), o físico Eliezer Rabinovici, da Universidade Hebraica de Jerusalém (HUJI na sigla em inglês), tratou de alguns conceitos descobertos e desenvolvidos para estudar as escalas grandes e pequenas de tempo, sobretudo aqueles envolvidos nas explicações sobre a constituição da matéria presentes nas teorias unificadas e na teoria das cordas.

Especialista em física de partículas, Rabinovici foi diretor do Instituto de Estudos Avançados de Israel da HUJI e idealizador da proposta que resultou na Intercontinental Academia.

Teoria unificada

"O maior de nós tem entre 1 e 2 metros e temos a pretensão de explicar todo o Universo, dos maiores aos menores aspectos. Queremos explicar e reduzir tudo ao mais simples. Acreditamos que podemos colocar todas as equações que descrevem a matéria no universo em uma página. Isso é surpreendente". O comentário de Rabinovici parece indicar que ele vê no mínimo com alguma reserva a possibilidade de a física chegar a uma teoria unificada, que conjugue as forças intervenientes na matéria (eletromagnetismo, gravidade, interação fraca e interação forte).

Ele disse que nos anos 20 os cientistas conheciam duas interações da matéria, o eletromagnetismo e a gravidade,  que em baixas energias ocorrem em quatro dimensões: as três espaciais e a quarta sendo o tempo. "Quando a energia passou a ser elevada em acelerados de partículas, verificou-se que há uma interação básica, a gravidade, e cinco dimensões. Isso foi um grande salto na compreensão da matéria."

Segundo Rabinovici, para escaparmos da ideia de que uma equação onipotente possa unificar todas as forças intervenientes na matéria e explicar integralmente sua constituição, basta dar à equação um número infinito de soluções: "Na teoria das cordas, na qual as cordas (constituintes da matéria) se movem em dez dimensões, acontece isso: temos uma equação com, pelo que sabemos até agora, infinitas soluções".

Dualidades

Rabinovici comentou que o trabalho dos físicos atualmente está impregnado por muitas coisas misteriosas, que parecem dualidades. "Inicialmente, todos os princípios matemáticos que conhecemos se tornam ambíguos ou possuem a mesma teoria. Um desses conceitos trata do número de dimensões existentes. A teoria das cinco dimensões tem a mesma descrição da teoria das dez dimensões. E uma das dualidades é a teoria do Big Crunch [colapso do Universo devido a contração provocada pela gravidade], que seria um evento terrível para uns e magnífico para outros, com cada explicação sendo tão boa quanto a outra."

Relatividade

Atualmente todos dizem que tudo é relativo. Isso não é verdade, segundo Rabinovici. "Uma dos piores representações de teorias é o fato de a teoria da relatividade ser chamada de ‘da relatividade’. Einstein sabia que a palavra não era adequada. Quando perguntado cinco anos depois se não era o caso de mudar o nome, respondeu: 'É muito tarde'."

De acordo com Rabinovici, a teoria da relatividade é uma tentativa de isolar o que não é relativo, de ser a teoria sobre o que todo observador concordaria. "O tempo possui aspectos relativos, mas faz parte de algo que não é relativo. Relações de causa e efeito não são relativas. O tempo de decaimento de uma partícula (o nêutron decai em 14 minutos) não é relativo."

Simetria

Ele afirmou que leis da física são, grosso modo, as mesmas em ambas as direções do fluxo do tempo, mas há uma pequena "quebra do tempo" medida na simetria reversa. Mesmo que as leis da física sejam simétricas, por que a manifestação delas não é simétrica, pois algo que é destruído não pode voltar a ser o que era? A essa questão, Rabinovici respondeu que não é bem assim que as coisas acontecem, pois com o decorrer de muito tempo ("zilhões de vezes a idade do Universo") essa reconstituição pode acontecer, com aquele algo se tornando bastante similar ao que era.

Tempo-espaço

Rabinovici comentou que todos aprendem no colégio ou em leituras populares que o tempo funde-se com o espaço e há apenas tempo-espaço, sendo impossível pensar em cada um deles separadamente. "Tempo e espaço realmente se fundem, mas há invariâncias, segundo o físico. "O espaço-tempo e a gravidade estão estreitamente ligados e o tempo e o espaço são quantidades médias; no então, não são fundamentais, pois emergem de alguma outra coisa."

Devido ao fato de o ser humano estar sujeito a uma gravidade extremamente fraca (se comparada a outras situações no Universo, como no caso dos buracos negros), temos uma percepção do tempo relativamente estável: "Como o Universo se expande, ele tem um raio. Podemos dizer onde estamos em função do tamanho desse raio. Esse é o nosso relógio".

Foto: Leonor Calazans/IEA-USP