O tempo na física e o tempo vivido

Duas questões dominaram a discussão final do Workshop de Física da Fase Nagoya da International Academia no dia 9 de março:  a diferença entre a concepção do tempo na física e a percepção do tempo pelos organismos vivos; os aspectos invariáveis do tempo na relatividade.

Eliezer Rabinovici

Para o físico Eliezer Rabinovici, da Universidade Hebraica de Jerusalém e integrante do Comitê Sênior do projeto, quem fala a linguagem físico-matemática vê com clareza o que significa adicionar o tempo como dimensão extra e as implicações de haver quatro dimensões. "A dimensão do tempo possui características diferentes, mas pode ser chamada de dimensão, que é um termo matemático. Mas se se torna confuso falar de quarta dimensão na linguagem comum, então é melhor não usar a expressão.”

O fisico Naoshi Sugiyama, diretor associado do Instituto de Pesquisa Avançada (IAR, na sigla em inglês) da Universidade de Nagoya, comentou que dimensões são números necessários para especificar a existência de algo. Como analogia para as quatro dimensões do espaço-tempo, disse que se alguém precisa dizer a um amigo como encontrá-lo, dirá o endereço do edifício, o andar e quando estará lá.

Naoshi Sugiyama

Sobre a discussão a respeito da percepção do tempo e o tempo na física, o físico Peter Goddard, pesquisador do Institute for Advanced Study, de Princeton, do qual foi diretor, disse que é confuso relacionar a experiência diária com o que acontece além dela: "Não podemos, como seres humanos, ter a experiência da Relatividade Especial, pois não podemos viajar à velocidade da luz".

Outro erro, segundo ele, é dizer que algo existe independente do observador. "Na estrutura de pensamento newtoniana o espaço era considerado uniforme e o tempo também. Não é possível colocar nessa estrutura a relatividade. O que existe em determinado tempo? A resposta a isso depende do observador".

O químico Hisanori Shinohara, diretor do IAR, lembrou que a 2º Lei da Termodinâmica prevê o aumento da entropia num sistema isolado e perguntou se o tempo ainda fará sentido quando a entropia do Universo como um todo cessar de aumentar, com ele atingindo um perfeito estado de equilíbrio e, consequentemente, morrendo.

Em resposta, Sugiyama, afirmou que não se pode prever a temperatura e o tempo do Universo se pensamos num futuro infinito. Além disso, "se houver energia escura, o Universo expandirá para sempre e nesse sentido nunca chegará a um final". Por outro lado, "se não houver energia escura e o Universo for achatado, ele vai parar de se expandir em algum momento, mas isso será num futuro infinito".

Hisanori Shinohara

Rabinovici também comentou a questão apresentada por Shinohara. Ele disse que, de fato, a entropia aumenta permanentemente, mas isso depende do sistema analisado.  Segundo ele, até mesmo no Universo deve-se considerar a existência de longos período de aumento da entropia e outros de diminuição: "E num tempo muito, muito distante, o Universo voltará a ser o que já foi. Mas costumo dizer aos jovens estudantes que esse tipo de questão é muito profunda e é melhor deixá-la de lado por enquanto e nos concentrarmos em questões mais simples".

Sugiyama disse que há uma analogia famosa sobre o retorno do Universo a uma condição anterior: "Um macaco bate em teclas de uma máquina de escrever. Se ele fizer isso por muito, muito tempo, dará origem a Shakespeatre, por mero acaso".

O antropólogo Naoki Nomura, da Universidade de Nagoya, também participou da discussão. Em sua opinião, a ideia de relatividade não pertence apenas à física, sendo também uma questão da epistemologia. Ele questionou inclusive a coerência da Teoria da Relatividade: "Quando ela prevê apenas uma natureza para o tempo deixa de ser relativa e torna-se contraditória".

Naoki Nomura

Ao responder aos comentários de Nomura, Rabinovici disse que um dos perigos daquele tipo de workshop "é o uso das palavras, pois elas significam coisas diferentes para cada pessoa". Acrescentou que o termo relatividade foi incorporado ao nome da teoria erroneamente: "Ela não é uma teoria da relatividade, é uma teoria da invariância. Busca-se o que não é relativo e se encontra. Nesse processo, descobre-se que muitas coisas que se pensava fossem invariáveis não o são. Toma-se como certo que algumas coisas são absolutas, como Newton pensou, e elas não são, são relativas. Mas nem tudo é relativo. A ordem no tempo, que uma coisa deve acontecer depois de outra, isso não se negocia. Se duas coisas são simultâneas ao se medir ou não o tempo, isso é negociável, isso depende de certos fatores".

Goddard também comentou a afirmação de Nomura: "A experiência pessoal do tempo é uma coisa e o tempo na física é outra. A Teoria da Relatividade é consistente e não tem nada a ver com a experiência subjetiva. É muito importante manter essas coisas separadas”.

Peter Goddard

Martin Grossmann, ex-diretor do IEA e integrante do Comitê Sênior do projeto, quis saber se Goddard considera impossível relacionar o tempo na forma como ele é pensando na física com a maneira como ele é visto pelas ciências sociais e humanidades.

Goddard disse que não julga isso impossível, mas que é preciso ser cuidadoso com as palavras, como disse Rabinovici. Em sua opinião, as confusões no uso de termos de uma área em outra são em parte culpa dos físicos, que "gostam de utilizar linguagem figurada, pois metáforas podem ser bastante produtivas ao se fazer ciência".

Vatterli Arstila, da Universidade de Turku, quis saber a opinião de Goddard sobre comentário em texto a respeito do espaço-tempo publicado no site da Universidade Stanford. De acordo com o texto, a Teoria da Relatividade Geral torna o espaço-tempo menos relativo do que previsto na Relatividade Especial:  “O espaço e tempo absolutos de Newton são mantidos. Eles são meramente amalgamados e enriquecidos com o esqueleto matemático mais flexível”.

Vatterli Arstila

Goddard não concordou com essa afirmação presente no texto de Stanford. Para ele, o tempo não deixa de ser relativo na Teoria da Relatividade Geral pelo fato de haver uma "simetria entre massa e geometria do espaço-tempo, por Einstein conceber o espaço-tempo intensamente relacionado com a matéria".