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A viagem no tempo há muito que captura a imaginação humana, desde as suas aparições nas fantasias de ficção científica até às suas profundas implicações na física teórica moderna. Agora, um estudo recente do Dr. Lorenzo Gavassino, físico teórico e matemático da Universidade Vanderbilt, investiga a natureza enigmática de viagem no tempo envolvendo loops temporais para examinar suas profundas implicações para a mecânica quântica, entropia e experiência humana.
As descobertas do Dr. Gavassino, publicadas em Gravidade Clássica e Quânticaapresentam uma imagem surpreendentemente diferente da viagem no tempo. Eles revelam que viajar através de tais loops temporais evitaria muitos paradoxos clássicos da viagem no tempo, incluindo o infame “paradoxo do avô”.
“Muitas vezes presume-se que, num Universo com Curvas Temporais Fechadas (CTCs), as pessoas podem ‘viajar para o passado’”, escreve o Dr. Gavassino. “Superficialmente, esta parece ser uma implicação óbvia, uma vez que (em escalas suficientemente grandes) pode-se ver uma curva semelhante ao tempo como a linha do mundo de uma nave espacial hipotética viajando através do espaço-tempo. No entanto, para confirmar que esta é uma verdadeira viagem ao passado, devemos primeiro discutir o que acontece aos passageiros (isto é, aos sistemas macroscópicos de partículas) à medida que completam a viagem de ida e volta.”
“Por exemplo, considere a seguinte questão: ‘Alice pode encontrar seu eu mais jovem no final da jornada?’ Responder a esta e a perguntas semelhantes resume-se, em última análise, a determinar a evolução estatística de sistemas termodinâmicos de não-equilíbrio em CTCs.”
A teoria da relatividade geral de Einstein propõe que a viagem no tempo ao passado pode ser teoricamente possível sob condições específicas, como geometrias exóticas do espaço-tempo, como buracos de minhoca percorríveis, cordas cósmicas ou viagens mais rápidas que a luz.
No entanto, mesmo que tais fenómenos fossem alcançáveis, os estudiosos há muito que lutam contra as contradições lógicas que a viagem no tempo introduz. Em particular, os paradoxos associados ao conhecimento prévio do futuro tornam a viagem no tempo implausível.
O paradoxo da consistência é frequentemente considerado a pedra angular destes enigmas da viagem no tempo, que questiona o que acontece se um viajante no tempo altera o passado de forma a impedir a sua existência.
Comumente conhecido como “paradoxo do avô”, o paradoxo da consistência tem sido um elemento básico da ficção científica, frequentemente explorado em histórias sobre viagens no tempo. Por exemplo, no filme de 1985 De volta para o futuroo personagem principal, Marty McFly, acidentalmente cria um paradoxo que impede o encontro de seus pais, colocando em risco sua própria existência.
Em seu artigo recente, o Dr. Gavassino oferece uma solução provocativa para os maiores desafios lógicos da viagem no tempo. Segundo ele, em um universo com curvas fechadas semelhantes ao tempo (CTCs), as leis da mecânica quântica apagariam inerentemente muitos paradoxos das viagens no tempo.
O estudo do Dr. Gavassino revela que qualquer sistema que viaje através de um loop temporal experimenta uma reinicialização na entropia e na memória, garantindo que a causalidade permaneça intacta e evitando o surgimento de contradições como o paradoxo do avô.
No centro da pesquisa do Dr. Gavassino está o conceito de curvas fechadas semelhantes ao tempo (CTCs), caminhos teóricos dentro do espaço-tempo que retornam à sua origem.
Curvas fechadas semelhantes ao tempo só poderiam existir sob condições altamente exóticas previstas pela relatividade geral de Einstein. Estas condições incluem fenómenos como buracos de minhoca atravessáveis, onde um túnel estável entre pontos distantes no espaço-tempo é mantido usando energia negativa ou matéria exótica para evitar o colapso.
Da mesma forma, espaços-tempos rotativos, como os descritos pela métrica de Gödel, sugerem que o momento angular intenso numa escala cósmica poderia criar caminhos que retornam no tempo.
As cordas cósmicas, hipotéticos defeitos unidimensionais formados durante o início do universo, também poderiam teoricamente gerar CTCs se passassem umas pelas outras a velocidades próximas da da luz ou girassem rapidamente, distorcendo o espaço-tempo o suficiente para permitir loops temporais.
Outra possibilidade envolve buracos negros de Kerr, onde a rotação extrema perto dos seus horizontes de eventos poderia, teoricamente, permitir caminhos fechados no tempo, embora tais regiões sejam provavelmente instáveis devido a singularidades e efeitos quânticos.
Estes cenários exigem condições muito além do que é naturalmente observável ou tecnologicamente alcançável, incluindo densidade de energia negativa ou geometrias espaço-temporais exóticas. Da mesma maneiraessas construções teóricas enfrentam desafios significativos, como requisitos de energia, questões de estabilidade e a potencial invalidação da causalidade, tornando a criação natural ou artificial de CTCs um desafio extraordinário.
No entanto, o Dr. Gavassino usou um modelo matemático de uma nave espacial viajando em um CTC para examinar a dinâmica física e quântica de tal viagem. Sua análise revelou que os sistemas que viajam ao longo dessas curvas passam por uma reestruturação quântica espontânea, incluindo ajustes discretos nos níveis de energia e inversões de entropia. Isso garante que todos os estados e sistemas internos sejam redefinidos para sua configuração original ao final do loop.
Uma das descobertas mais notáveis do estudo é o apagamento de memórias de indivíduos ou sistemas que viajam num CTC. A formação de memória, intimamente ligada ao aumento da entropia ao longo do tempo, é inerentemente instável em um CTC devido à reversão da seta entrópica do tempo.
À medida que a entropia diminui durante a segunda metade da viagem, todos os processos – incluindo a retenção de memória – invertem-se, deixando o viajante incapaz de recordar as suas experiências dentro do ciclo.
Este fenómeno garante que nenhum observador dentro do circuito possa interferir no seu passado ou criar paradoxos causais, uma vez que a sua memória e estados internos são efetivamente “reiniciados” ao completar a viagem.
Em termos simples, a viagem no tempo pode ser teoricamente possível, mas as descobertas do Dr. Gavassino revelam que alterar o passado é fundamentalmente impossível.
A entropia desempenha um papel fundamental na compreensão da física dos loops temporais. Nos sistemas comuns, a entropia – a medida da desordem – aumenta constantemente, proporcionando uma clara seta do tempo.
Contudo, as descobertas do Dr. Gavassino mostram que os CTCs impõem uma restrição periódica à entropia, exigindo que ela retorne ao seu valor mínimo em pontos específicos ao longo do ciclo.
Este fenómeno está alinhado com o teorema da recorrência de Poincaré, que prevê que sistemas finitos e isolados acabarão por regressar aos seus estados iniciais. No caso dos CTCs, esse retorno ocorre em intervalos regulares, ditados pelas propriedades da curva.
A pesquisa do Dr. Gavassino demonstra como a mecânica quântica garante a autoconsistência dos loops temporais. O estudo mostra que os níveis de energia dos sistemas que viajam nos CTCs são quantizados para que todos os processos permaneçam coerentes e autocorrigidos.
Por exemplo, observa-se que uma partícula instável que decai em componentes menores durante a viagem se remonta espontaneamente em sua forma original à medida que a viagem se aproxima do fim. Embora contra-intuitivo na termodinâmica comum, este comportamento é uma consequência natural das restrições quânticas impostas pelo CTC.
As implicações dessas descobertas podem ser profundas. Ao contrário dos cenários caóticos e paradoxais de viagem no tempo frequentemente descritos na ficção científica, as descobertas sugerem que a viagem no tempo através de CTCs opera sob regras estritas da mecânica quântica que evitam perturbações na causalidade. Quaisquer desvios na entropia são revertidos, as memórias são apagadas e o sistema retorna ao seu estado inicial sem contradições ou inconsistências.
Esta estrutura fornece um modelo estável, embora perturbador, de viagem no tempo, no qual os paradoxos clássicos, como encontrar uma versão mais jovem de si mesmo ou alterar o passado, são inerentemente evitados.
O estudo também investiga a natureza da realidade dentro de um loop temporal. No ponto de entropia mínima numa CTC, a causalidade parece desmoronar-se completamente. Sistemas complexos, incluindo organismos vivos, podem aparentemente “flutuar até existir” sem uma origem clara, consistente com a mecânica estatística quântica.
Por exemplo, um livro pode aparecer sem autor, ou uma pessoa pode possuir memórias que não têm base lógica na história macroscópica do sistema. Estes estados de baixa entropia existem isoladamente, desligados das cadeias causais tradicionais, mas enquadram-se no quadro mais amplo da mecânica quântica.
Embora o estudo não afirme que a interação com o futuro ou o passado seja impossível, ele enquadra tais encontros de forma não convencional. Qualquer versão mais antiga de uma pessoa encontrada em um loop temporal provavelmente não teria relação causal com a versão mais jovem devido à redefinição da entropia e da memória. Esse “clone mais antigo” pode emergir das flutuações aleatórias no ponto de entropia mínima do ciclo, sem trazer nenhuma ligação verificável com a linha do tempo do eu mais jovem.
O trabalho do Dr. Gavassino oferece uma perspectiva única sobre a viagem no tempo, fundamentando essas ideias especulativas na estrutura rigorosa da mecânica quântica.
Embora as curvas fechadas semelhantes ao tempo permaneçam puramente teóricas, as suas implicações desafiam e expandem a nossa compreensão do tempo, da causalidade e das leis do universo.
Esta investigação destaca que, se a viagem no tempo fosse possível, não se assemelharia às viagens caprichosas da cultura popular, mas funcionaria como um processo quântico altamente limitado e autoconsistente.
Em última análise, embora a possibilidade de atravessar o tempo possa não ser tão absurda como se pensava, uma conclusão crucial é clara: o passado é permanente.
Não importa quão avançada se torne a nossa compreensão do espaço-tempo, as leis da física parecem salvaguardar a causalidade, garantindo que a história permaneça imutável. A viagem no tempo poderá um dia permitir-nos observar e vivenciar o passado – mas reescrevê-lo permanecerá para sempre fora de alcance.
Tim McMillan é um executivo aposentado da lei, repórter investigativo e cofundador do The Debrief. Sua escrita normalmente se concentra em defesa, segurança nacional, comunidade de inteligência e tópicos relacionados à psicologia. Você pode seguir Tim no Twitter: @LtTimMcMillan. Tim pode ser contatado por e-mail: tim@thedebrief.org ou através de e-mail criptografado: TenTimMcMillan@protonmail.com
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