sexta-feira, 10 de fevereiro de 2012

Ciência X Ficção: Wormholes

Wormholes - Viagens através do Espaço-Tempo
Realidade ou Filme???

Se você dá de cara com um cientista biruta num filme de ficção científica, tudo bem. Mas se um pesquisador de verdade passa a ser visto como um tipo meio tantã, aí ele está perdido. Cientistas de carne e osso, ao contrário dos personagens da ficção, dependem de credibilidade social. O público é capaz de deixar milhões de dólares nas bilheterias para ver um trilogia escancaradamente impossível como De Volta para o Futuro, mas não gostaria que o governo destinasse quantias iguais à tentativa de construir engenhocas como usado pelo professor Doc Brown nos filmes de Robet Zemeckis.

Por isso, a viagem no tempo parece uma exclusividade das máquinas escalafobéticas inventadas pela ficção cientifica. Apenas parece. O fato é que o sonho de cruzar milênios em direção ao futuro ou ao passado é acalentado, a sério, por alguns físicos de grande renome. Eles só não comentam o assunto abertamente porque não querem acabar internados como loucos.




O sonho secreto dos físicos

Não existe sonho mais fantástico do que viajar através do tempo, voltar ao passado ou avançar pelas décadas à frente. O problema é que, além de fantástico, esse é um sonho comprometedor. Nenhum cientista pode sonhá-lo em público sem correr o risco de dar uma de maluco. Agora, para surpresa dos próprios físicos, a possibilidade de cruzar os séculos para a frente e para trás não pode ser mais descartada. Desde o final da década passada o físico americano Kip Thorne, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, trouxe à tona um objeto estupendo: o wormhole, que, em inglês, quer dizer buraco de minhoca. Este bicho de nome estranho pode ser a chave para um futuro ônibus do tempo.

E o que é esse bagulho? É uma espécie de túnel que, segundo a teoria, pode existir no Universo. Como se fosse um atalho cósmico, ele ligaria pontos super distantes de um modo tal que, se alguém pudesse caminhar por ele, chegaria rapidamente à outra extremidade. A ideia de Thorne, então, seria aproveitar esse túneis, deslocando suas extremidades para os pontos desejados e conseguir, com idas e voltas por dentro deles, saltos não apenas no espaço, mas também no tempo.

Por enquanto, essa máquina do tempo só existe na teoria. Mas, exatamente porque só existe na teoria, tem aquele fascínio dos aviões e helicópteros esboçados nas pranchetas do século XV por Leonardo da Vinci. Como o velho gênio italiano, Kip Thorne foi além dos limites do que é possível em sua área e planeja a máquina mais fascinante que o homem já ousou criar.

Ir pra frente é fácil. O duro é voltar!
 
Você pode não levar a sério, mas viajar no tempo não é apenas possível. É até inevitável, em certas circunstâncias. A ciência sabe disso desde 1905, data em que o alemão Albert Einstein formulou a Teoria da Relatividade. "O princípio é muito simples", disse o americano Michael Morris, da Butler University, em Indianápolis, pesquisador vital nos mais importantes avanços da atualidade. "Basta embarcar em uma nave que alcance velocidade bem próxima à da luz, de 300.000 km/s", fala Morris. Automaticamente o tempo na nave vai começar a passar mais devagar do que na Terra". Na volta, portanto, o viajante estará mais jovem do que os que não voaram. Em números, se o relógio da nave, nessa velocidade, marca a passagem de 12 horas, os da Terra marcam muito mais: uma década. Ou seja, em relação a quem ficou aqui, o viajante terá feita uma travessia de 10 anos para o futuro.

O Pedido
Já não há dúvida alguma sobre esse efeito, que foi testado e comprovado exaustivamente nos últimos 30 anos. A precisão dos resultados só não é maior porque, como as velocidades usadas são muito inferiores à da luz, o ritmo do tempo também não se altera muito. Assim, as viagens já feitas ao futuro geralmente são curtas, da ordem de frações de segundo. Mas a possibilidade, hoje, é um consenso tranqüilo entre todos os físicos, diz Morris.
Em 1985, ele embarcou numa investigação muito mais complicada: era a possibilidade de viajar para o passado. A história começou com um telefonema do astrofísico, divulgador ciêntifico e escritor Carl Sagan, da Universidade Cornell, a um amigo, nada menos nada mais, que o Thorne. Sagan estava escrevendo o romance Contato, lançado no Brasil em 1986. Queria saber se era cientificamente plausível viajar pelo "hiperespaço", que na ficção ciêntifica é o meio de cruzar imensas distâncias quase instantaneamente. Foi então que, Thorne convocou Morris para ajudá-lo nas pesquisas.
Thorne chegou a uma conclusão extraordinária: o imaginário hiperespaço talvez pudesse viabilizar as expedições no tempo. E com destino ao passado, tanto quanto ao futuro! Em 1994, ele lançou um livro clássico com essas conclusões: Black Holes and Time Warps (Buracos Negros e Dobras no Tempo).
Como tirar as dúvidas?
Antes de começar a falar em passeios ao passado, duas coisas precisam ficar claras. Primeiro, a possibilidade é real, existe mesmo. Não é mágica, não é bruxaria. Segundo, essa possibilidade está sendo estudada com extrema cautela, pois os conhecimentos atuais da Física podem não ser suficientes para resolver as dúvidas que ainda existem. Enfim, os meios materiais par construir uma máquina do tempo como a que a teoria sugere estão muito além da tecnologia disponível. Muito, muito além. Como escreveu Thorne em seu livro: "Mesmo se as máquinas do tempo fossem possíveis pelas leis da Física ainda estaríamos mais longe delas do que o homem das cavernas estava das viagens ao espaço".
Teoria da Relatividade
1) Bê-a-bá da relatividade
Veja nas primeiras seqüências de quadro como o espaço e o tempo mudam de acordo com Einstein. Primeiro o espaço, representado por um triângulo. Para os antigos, este nunca mudaria de forma (em cima). Hoje se sabe que perto das grandes massas, como a do Sol, o triângulo fica deformado (embaixo)
2) Deformação pela velocidade
As massas deformam as figuras, e a velocidade também. Um triângulo imóvel, desenhado com linhas perfeitamente retas (em cima), fica torto se colocado em movimento (embaixo). Note bem: o efeito ocorre sempre, mas só é significativo em velocidade próxima à da luz.
3) O Sol atrasa os relógios
Até o inicio do século se pensava que 2 relógios idênticos deviam correr sempre com a mesma marcha, não importava onde fossem colocados (em cima). Mas não é assim. Perto de massas imensas (embaixo), o tempo passa mais devagar. Junto ao Sol o efeito é pequeno, mas acontece.
4) Como os anos viram horas
A velocidade é outra maneira de tornar os relógios mais lerdos. E como o organismo muda, quem viaja envelhece menos. Algumas horas numa nave podem significar anos na Terra, onde será futuro quando o viajante voltar. Mas para isso ele terá que ir muito longe, muito depressa.

Como cavar um buraco de metrô no espaço vazio?

Para viajar no tempo da maneira como o teórico americano Kip Thorne visualizou é preciso embarcar num paradoxo: abrir um buraco no espaço vazio, bem do tipo que liga nada a lugar nenhum. Confuso? Para entender, melhor, pense por um momento nos buracos negros. Eles nascem quando uma estrela superpesada (pelo menos 3 vezes e meia maior que o Sol) se apaga e fica sem energia luminosa. A estrela escurecida desaba sobre si mesma, produzindo uma esfera absolutamente preta, ultracompacta, com uma força gravitacional apavorante. Traga até mesmo os raios de luz. Dentro dela, ninguém sabe direito o que existe, Certamente não é o espaço comum. Será que, entrando lá, alguém iria sair em outro lugar do Universo?

Passeio num wormhole
Em 1986, Thorne já sabia que não. Tudo que cai num buraco negro é esmagado. Propôs então viajar dentro de wormholes, os tais "buracos de minhocas" que já eram descritos em outros estudos de Cosmologia. A grande vantagem dos wormholes (que são conhecidos apenas em teoria) sobre os buracos negros é que, apesar de também ter densidade altíssima, eles não trituram ninguém.
Mais do que isso: como os wormholes têm duas bocas, situadas em locais diferentes do Universo, seriam os túneis ideais. Só faltava direcioná-los. A partir da Teoria da Relatividade - que ensina que um relógio em movimento marca o tempo mais devagar em relação a um relógio que está imóvel (veja à cima)- Thorne imaginou pôr uma das bocas de um wormhole dentro de uma nave, mandando-a para uma velocíssima viagem. A outra boca ficaria na Terra. Na volta, um das bocas, a que viajou, estaria atrasada no tempo.
É claro! Se essa viagem acontecesse hoje, numa velocidade bem próxima da luz, bastariam 12 horas de passeio para conseguir um intervalo de 10 anos na Terra. Pronto! Sai um túnel do tempo para viagem: uma das bocas estaria em 2006; a outra estaria em 1996. E quanto tempo levaria para atravessar o túnel do tempo depois de pronto? Menos de 1 segundo
O ônibus do tempo na teoria
Eis a máquina imaginada pelo físico Kip Thorne. As esferas são as bocas de um wormhole com sua forma real. Olhando para dentro de uma delas se vê o que está na outra. O túnel ligando as bocas não pode ser desenhado em 3 dimensões. Assim a figura roxa entre as esferas mostra o wormhole em 2 dimensões.
1) Túnel voador
A máquina do tempo seria feita com ajuda de wormhole, que tem duas bocas ligadas por um túnel (em cima) Ex: no dia 5 de setembro de 1996, uma das bocas parte dentro de uma nave ultraveloz (em baixo) rumo a uma estrela situada a 260 trilhões de quilômetros.
2) A máquina está pronta
Na nave o tempo corre mais devagar do que na Terra: na volta, pelo relógio da nave, a viagem durou só 12 horas, e nos calendários da Terra, 10 anos. Nesse momento, o wormhole vira máquina do tempo, a que viajou, está ainda em 1996, e a outra já está em 2006.
3) Por dentro do Buraco
Imagine que um homem em 2006, vai até a boca se 1996 (em cima). Depois volta por dentro do funil. Assim ele retorna ao passado, para 1996 (embaixo). Atenção: a data na qual se sai depende da boca pela qual se entra, por isso o homem ao lado saiu em 1996. Mesmo que tenha saído pela boca de 2006.
4) Degrau do tempo
Veja como a data de chegada depende da boca pela qual se entra. Quem vai para 1996, entra pela boca da direita (em cima). Quem vai para 2006, entra pela boca da esquerda (embaixo). Depois que o túnel vira máquina do tempo, os anos passam por igual nas bocas: após um ano, elas ligam 1997 a 2007, e por aí vai.

Estigma de físico maluco
É uma hipótese tão doida que Thorne viu-se diante do risco de ser chamado exatamente disso: doido. Tornou-se muito zeloso da imagem de seus colaboradores, Michael Morris e Ulvi Yurtserver, além da sua própria. Tanto que, em seu livro, escreveu que temia "que a reputação ciêntifica de Morris e Yurtserver fosse manchada com o estigma de físicos malucos de ficção científica. Thorne manteve silêncio para com a imprensa. Já Morris foi mais claro: "Muitas coisas que dizemos não significam o que normalmente a imprensa acha que significam. Nós não gostamos de ver esse assunto ser sensacionalizado e ninguém quer ser acusado de ter contribuído para a sua sensacionalização.
Por que o sonho ainda é um sonho?

As viagens no tempo ainda não estão garantidas por vários motivos. Tecnologicamente, nem se fala. Se é que existe de fato, os wormholes têm um peso bem maior que o planeta Terra. Não existe veículo capaz de carregar a boca de um monstro desses, como seria necessário para montar uma máquina do tempo. Mas o maior problema é teórico.

Porque a origem dos wormholes tem a ver com a energia espalhada pelo espaço. Mesmo onde não há nenhum átomo, existe luz e força gravitacional, isto é energia. Ou melhor, é um caos: a energia, em vez de se espalhar por igual, pode muito bem, sem aviso prévio, acumular-se de forma brutal num ponto qualquer. Pois aí poderiam nascer os wormholes.

A antigravidade existe?
Mas há 2 problemas. Primeiro: eles surgem e somem num piscar de olhos. Tão rápido que nem dá tempo de transformá-los em túneis do tempo. Segundo: no nascimento, eles seriam infinitamente pequenos. Seria preciso achar alguma coisa que pudesse aumentar o tamanho do wormhole e mantê-lo aberto durante um período maior.
Essa "alguma coisa", para Thorne, seria matéria com gravidade negativa, ou antigravidade. De novo, ele se socorreu na Teoria da Relatividade, segundo a qual dois fatores produzem gravidade. Um é a massa, sempre positiva. O outro é uma pressão que a massa cria a sua volta, e a pressão tanto pode ser positiva (de fora para dentro) quanto negativa (de dentro para fora.
Em algumas situações, a gravidade da pressão negativa supera a da massa. Portanto, sobra gravidade negativa. A matéria nessa condições seria útil. Ela serviria para manter o wormhole aberto e aumentá-lo. Os argumentos de Thorne convenceram diversos cientistas, que agora tentam projetar um "gerador" de wormhole. O italiano Claudio Maccone, do Centro de Astrofísica de Turim, acredita que um eletroíma pode dar conta do recado. Ele começou a fazer contas em 1994, concluindo que o eletroíma precisaria ter no mínimo 3 km de comprimento. O wormhole resultante teria baixa densidade, o que não é o ideal. Mas poderia alterar a trajetória de um raio de luz, e se isso acontecer é sinal de que a idéia do eletroíma funciona.
Outros estudiosos resolveram olhar para o céu em busca de wormholes naturais, gerados de alguma forma durante a evolução do Universo, e que podem ser gigantescos. Se eles tiverm gravidade negativa, devem criar efeitos de luz marcantes, como as imagens duplas. Por isso, caso uma estrela apareça com a imagem duplicada, é muito provável que ela esteja passando por trás de um wormhole, dos grandes ainda. E será magnífico captar esse efeito na Terra. Teríamos uma demonstração de que a antigravidade expande um "sim" da natureza para as mais ousadas conjecturas já feitas sobre o tempo.
Um jeito de ver o invisível
Wormholes não são visíveis diretamente, mas podem ser detectados porque duplicariam a imagem de estrela passando às suas costas. Gravidade negativa é algo que ninguém nunca viu. Mas talvez ela exista nos estranhos objetos deduzidos da Teoria da Relatividade. Se existir, ela deve criar efeitos notáveis, pois pode repelir raios de luz, como se pode ver em cima. Assim um astro distante apareceria em duplicata nos telescópios da Terra.
1) Buraco instantâneo
Os wormholes podem simplismente "brotar" onde a energia se acumula em excesso num único ponto do espaço. Isso cria um túnel trilhões de vezes menor que um átomo, que some de imediato. Veja como o túnel aparece e desparece em seis rapidíssimas etapas.
2) Espuma quântica
Em regiões infinitamente pequenas do espaço os wormholes proliferam. Eles dão ao espaço as formas mais malucas, conhecidas como espuma quântica. O problema é achar um meio de manipular esse processo para montar wormholes grandes e estáveis.
3) Geometria Louca
O túnel do wormhole não muda de comprimento se uma de suas bocas é levada para longe por uma nave. Não dá para desenhar porque o túnel, de algum modo, fica "dentro" do espaço comum. Mas dá para ter uma idéia do acontece. Veja à seguir.
4) Espaço Flexível
É como se o espaço dobrasse enquanto a boca se afasta. É difícil imaginar, mas a matemática funciona: com isso o comprimento do túnel não muda. Olhando por fora dele se vê a boca da direita se afastar. Olhando por dentro, a boca da direita (agora em baixo) fica a mesma distância.

Fonte: Revista Superinteressante, set. 1996.

Postado por Anderson Drumond

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