Viagem no tempo pode ser possível, mas apenas com linhas do tempo paralelas

Viagem no tempo pode ser possível, mas apenas com linhas do tempo paralelas

1 de maio de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Você já cometeu um erro que gostaria de poder desfazer? Corrigir erros do passado é uma das razões pelas quais achamos o conceito de viagem no tempo tão fascinante. Como muitas vezes retratado na ficção científica, com uma máquina do tempo, nada é mais permanente – você sempre pode voltar e mudar. Mas a viagem no tempo é realmente possível em nosso universo ou é apenas ficção científica?

Nossa compreensão moderna de tempo e causalidade vem da relatividade geral. A teoria do físico teórico Albert Einstein combina espaço e tempo em uma única entidade – “espaço-tempo” – e fornece uma explicação extraordinariamente complexa de como ambos funcionam, em um nível inigualável por qualquer outra teoria estabelecida. Essa teoria existe há mais de 100 anos e foi verificada experimentalmente com precisão extremamente alta, de modo que os físicos estão bastante certos de que fornece uma descrição precisa da estrutura causal do nosso universo.

Durante décadas, os físicos tentaram usar a relatividade geral para descobrir se a viagem no tempo é possível. Acontece que você pode escrever equações que descrevem a viagem no tempo e são totalmente compatíveis e consistentes com a relatividade. Mas a física não é matemática, e as equações não têm sentido se não corresponderem a nada na realidade.

Argumentos contra a viagem no tempo

Há duas questões principais que nos fazem pensar que essas equações podem ser irreais. A primeira questão é prática: construir uma máquina do tempo parece exigir matéria exótica, que é matéria com energia negativa. Toda a matéria que vemos em nossas vidas diárias tem energia positiva – matéria com energia negativa não é algo que você pode simplesmente encontrar por aí. Da mecânica quântica, sabemos que tal matéria pode teoricamente ser criada, mas em quantidades muito pequenas e por tempos muito curtos.

No entanto, não há provas de que seja impossível criar matéria exótica em quantidades suficientes. Além disso, outras equações podem ser descobertas que permitem viajar no tempo sem exigir matéria exótica. Portanto, esse problema pode ser apenas uma limitação de nossa tecnologia atual ou compreensão da mecânica quântica.

A outra questão principal é menos prática, mas mais significativa: é a observação de que a viagem no tempo parece contradizer a lógica, na forma de paradoxos de viagem no tempo. Existem vários tipos de tais paradoxos, mas os mais problemáticos são os paradoxos de consistência.

Um tropo popular na ficção científica, paradoxos de consistência acontecem sempre que há um determinado evento que leva a mudar o passado, mas a própria mudança impede que esse evento aconteça em primeiro lugar.

Por exemplo, considere um cenário em que eu entro na minha máquina do tempo, uso-a para voltar cinco minutos no tempo e destruo a máquina assim que chegar ao passado. Agora que destruí a máquina do tempo, seria impossível para mim usá-la cinco minutos depois.

Mas se não posso usar a máquina do tempo, não posso voltar no tempo e destruí-la. Portanto, ele não está destruído, então posso voltar no tempo e destruí-lo. Em outras palavras, a máquina do tempo é destruída se e somente se não for destruída. Como não pode ser destruído e não destruído simultaneamente, esse cenário é inconsistente e paradoxal.

Eliminando os paradoxos

Há um equívoco comum na ficção científica de que paradoxos podem ser “criados”. Viajantes do tempo geralmente são avisados ​​para não fazer mudanças significativas no passado e evitar encontrar seus eus passados ​​​​por esse motivo exato. Exemplos disso podem ser encontrados em muitos filmes de viagem no tempo, como a trilogia “Back to the Future”.

Mas na física, um paradoxo não é um evento que pode realmente acontecer – é um conceito puramente teórico que aponta para uma inconsistência na própria teoria. Em outras palavras, paradoxos de consistência não implicam apenas que a viagem no tempo é um empreendimento perigoso, eles implicam que simplesmente não pode ser possível.

Essa foi uma das motivações para o físico teórico Stephen Hawking formular sua conjectura de proteção cronológica, que afirma que a viagem no tempo deveria ser impossível. No entanto, esta conjectura até agora permanece não comprovada. Além disso, o universo seria um lugar muito mais interessante se, em vez de eliminar as viagens no tempo devido aos paradoxos, pudéssemos eliminar os próprios paradoxos.

Uma tentativa de resolver os paradoxos da viagem no tempo é a conjectura de autoconsistência do físico teórico Igor Dmitriyevich Novikov, que afirma essencialmente que você pode viajar para o passado, mas não pode mudá-lo.

De acordo com Novikov, se eu tentasse destruir minha máquina do tempo cinco minutos atrás, descobriria que é impossível fazê-lo. As leis da física de alguma forma conspirariam para preservar a consistência.

Apresentando várias histórias

Mas qual é o sentido de voltar no tempo se você não pode mudar o passado? Meu trabalho recente, junto com meus alunos Jacob Hauser e Jared Wogan, mostra que existem paradoxos de viagem no tempo que a conjectura de Novikov não pode resolver. Isso nos leva de volta à estaca zero, uma vez que, mesmo que apenas um paradoxo não possa ser eliminado, a viagem no tempo permanece logicamente impossível.

Então, este é o último prego no caixão da viagem no tempo? Não exatamente. Mostramos que permitir múltiplas histórias (ou, em termos mais familiares, linhas de tempo paralelas) pode resolver os paradoxos que a conjectura de Novikov não pode. Na verdade, ele pode resolver qualquer paradoxo que você lançar nele.

A ideia é muito simples. Quando saio da máquina do tempo, saio para uma linha do tempo diferente. Nessa linha do tempo, posso fazer o que quiser, inclusive destruir a máquina do tempo, sem alterar nada na linha do tempo original de onde vim. Como não posso destruir a máquina do tempo na linha do tempo original, que é a que usei para viajar no tempo, não há paradoxo.

Depois de trabalhar nos paradoxos da viagem no tempo nos últimos três anos, fiquei cada vez mais convencido de que a viagem no tempo poderia ser possível, mas apenas se nosso universo permitir que várias histórias coexistam. Então, pode?

A mecânica quântica certamente parece implicar isso, pelo menos se você concordar com a interpretação de “muitos mundos” de Everett, onde uma história pode se “dividir” em várias histórias, uma para cada resultado de medição possível – por exemplo, se o gato de Schrödinger está vivo ou morto , ou se cheguei ou não no passado.

Mas estas são apenas especulações. Meus alunos e eu estamos atualmente trabalhando para encontrar uma teoria concreta de viagem no tempo com múltiplas histórias que seja totalmente compatível com a relatividade geral. É claro que, mesmo que conseguíssemos encontrar tal teoria, isso não seria suficiente para provar que a viagem no tempo é possível, mas pelo menos significaria que a viagem no tempo não é descartada por paradoxos de consistência.

A viagem no tempo e as linhas do tempo paralelas quase sempre andam de mãos dadas na ficção científica, mas agora temos a prova de que elas também devem andar de mãos dadas na ciência real. A relatividade geral e a mecânica quântica nos dizem que a viagem no tempo pode ser possível, mas se for, várias histórias também devem ser possíveis.

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