Você acha que não pode entrar no mesmo rio duas vezes? A física moderna pensa o contrário
Todos ouvimos o ditado: “você não pode entrar no mesmo rio duas vezes” [no original não há tempo como o presente, ou seja, “não existe outro momento como agora” / aprox. transl.]. Em um sentido amplo, isso significa que é necessário “aproveitar o momento” ou terminar a procrastinação. Do ponto de vista psicológico, isso faz sentido. As pessoas sentem a “passagem do tempo”, e o momento atual tem uma qualidade especial. Se a hipnose e os sonhos são descartados, não há como experimentar diretamente o passado ou o futuro da mesma maneira que experimentamos o presente. Mas o ditado é verdadeiro? A física moderna concorda que você não pode entrar no mesmo rio duas vezes?
Nossa melhor teoria do espaço e do tempo hoje é a teoria da relatividade. Antes da revolução de Einstein, que aconteceu há mais de cem anos, a física considerava o tempo um "parâmetro externo" - uma característica fundamental e independente da realidade, que não é afetada por nenhum outro fator do universo. Se o curso do tempo é real ou aparente (esse debate filosófico é terrivelmente antigo, foi antes de Einstein e suas teorias não permitem essa discussão), agora sabemos que os intervalos de tempo não são externos e não são definidos em todos os lugares. O tempo é um componente interno do sistema físico, uma dimensão entrelaçada com três espaciais. Juntos, eles formam o "espaço-tempo" e são influenciados por vários fatores, incluindo velocidade (em relação a outros observadores ou sistemas) e forças gravitacionais. Como a teoria da relatividade postula a constância da velocidade da luz para todos os observadores (mesmo se movendo um em relação ao outro), o espaço-tempo em si deve ser deformado e o conceito de intervalo de tempo torna-se flexível.
Como resultado, não existe um conceito universal do momento atual que se aplique igualmente a todos os observadores. O que parece real para mim pode estar no futuro de outra pessoa e no passado da terceira. A simultaneidade é relativa. Digamos que seu cônjuge viajou a negócios e está do outro lado do mundo. No momento em que você pensa em como sentiu sua falta, ela pressiona o botão "enviar" no cliente de correio em uma carta com palavras sobre como ela sentiu sua falta. Romântico, não é? Mas, embora esses dois eventos ocorram simultaneamente do seu ponto de vista, para um alienígena voando em uma nave espacial orbitando a órbita da Terra, a ordem do tempo pode ser diferente. Se o navio voar em direção ao seu cônjuge, o estrangeiro verá o envio de um e-mail antes que um pensamento sombrio lhe ocorra. Se o navio se afastar do seu cônjuge, a carta dela será enviada depois disso. Portanto, devido à teoria da relatividade, no momento atual não há nada de especial ou único. De fato, existem muitas coisas semelhantes ao que está acontecendo agora - outros observadores chamarão o seu presente de futuro ou passado.
E isso não é tudo. Embora o GR seja muito bem apoiado por experimentos, essa não é uma teoria completa do universo. Não inclui lições aprendidas de outro pilar da física do século XX - a mecânica quântica. E essas duas teorias são realmente em sua forma atual incompatíveis entre si. Estudando, por exemplo, buracos negros ou as origens do Universo, os físicos precisam descrever objetos muito maciços (que a relatividade geral faz bem), compactados em um espaço muito pequeno (pertencente ao escopo da mecânica quântica). Tais cenários requerem repensar a física, e espera-se que um dia eles levem à descoberta da teoria quântica da gravidade. Uma das dificuldades dessa busca é que, nessas duas teorias, o tempo é tratado de maneira diferente. A mecânica quântica canônica usa uma abordagem anterior do tempo como um parâmetro externo que o Universo não afeta. Mas sabemos que o tempo não pode ser visto dessa maneira, uma vez que o GR nos diz que a gravidade afeta o tempo - e a física quântica não o explica. Portanto, é provável que a nova teoria da gravidade quântica retorne novamente à nossa visão do tempo, como Einstein fez cem anos atrás. Uma revolução na física do século XXI pode acontecer muito em breve.
E embora versões diferentes da gravidade quântica tenham teorias diferentes sobre a natureza do tempo, talvez uma das perspectivas mais interessantes seja a
teoria da dinâmica
da forma. A dinâmica da forma geralmente abandona o tempo e tenta explicar o efeito da gravidade através da evolução das formas espaciais, cada uma das quais conta uma história causal da aparência do Universo. A teoria nos dá inúmeros momentos reais, "agora". Cada um desses momentos é semelhante a uma fotografia de um álbum que contém registros históricos de como chegamos ao estado de hoje, capturados em fotografias separadas.
Os defensores da dinâmica da forma chamam esses "agora" inoportunos de "cápsulas do tempo" e afirmam que nosso cérebro os une, o que leva ao aparecimento da ilusão da passagem do tempo. Pense em como percebemos o movimento de um gato pulando: nossos olhos percebem instantâneos de um gato localizados em diferentes pontos do ar, e o cérebro os une para criar a ilusão de movimento. A dinâmica da forma sugere que um processo semelhante é responsável pela percepção do próprio tempo.
Quanto ao nosso aforismo, a dinâmica da forma concorda com a teoria da relatividade: não se pode dizer que é impossível entrar no mesmo rio duas vezes. Se a dinâmica da forma estiver correta, o Universo consistirá em um grande número de momentos "agora", e não haverá uma passagem constante do tempo.
Mas a dinâmica da forma está longe de ser a única abordagem para a gravidade quântica. Qual é o destino do tempo, por exemplo, na teoria das cordas? Acontece que aqui você não pode falar sobre a singularidade do momento atual. A teoria das cordas afirma que as partículas pontuais fundamentais da física são melhor modeladas como objetos estendidos unidimensionais que podem assumir a forma de um loop ou segmento de "strings". A plataforma da teoria das cordas requer a adoção de dimensões espaciais adicionais (pelo menos dez, dependendo da variedade da teoria), fechadas sobre si mesmas para que não sejam visíveis no mundo tridimensional familiar. A analogia com uma mangueira de jardim pode ajudar aqui: se você a observar à distância, por exemplo, a partir de uma janela no segundo andar, a mangueira situada no pátio parece ser unidimensional, tendo apenas comprimento. Mas se você abordá-lo, entenderá que ele também tem uma segunda propriedade, width.
Assim como as dimensões espaciais surgem da teoria das cordas, o tempo surge de um elemento prematuro em uma versão adequada dessa teoria. Nesse sentido, o tempo não é um conceito fundamental na teoria das cordas, e não podemos dizer que o presente é único porque não há tempo.
E agora, desculpe-me, ainda tenho que refazer um monte de tudo e preciso pegar o momento presente, isso realmente existe ou não.