Pesquisador usa matemática para investigar a possibilidade de viajar no tempo

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Ben Tippett, instrutor de matemática e física no campus da Okanagan da UBC, publicou recentemente um estudo sobre a viabilidade da viagem no tempo. Tippett, cujo campo de atuação é a teoria da relatividade geral de Einstein, estuda buracos negros e ficção científica quando não está ensinando. Usando matemática e física, ele criou uma fórmula que descreve um método de viagem no tempo.

“As pessoas pensam em viajar no tempo como algo da ficção”, diz Tippett. “E nós tendemos a pensar que não é possível porque na verdade não o fazemos. Mas, matematicamente, é possível”.

Desde que H.G. Wells publicou seu livro Time Machine em 1885, as pessoas ficaram curiosas à respeito da viagem no tempo – e os cientistas trabalharam para resolver ou refutar a teoria, diz ele. Em 1915, Albert Einstein anunciou sua teoria da relatividade geral, afirmando que os campos gravitacionais são causados ​​por distorções no tecido do espaço e do tempo. Mais de 100 anos depois, a LIGO Scientific Collaboration – uma equipe internacional de institutos de física e grupos de pesquisa – anunciou a detecção de ondas gravitacionais geradas pela colisão de buracos negros, confirmando a teoria de Einstein.

A divisão do espaço em três dimensões, com o tempo em uma dimensão separada por si só, é incorreta, diz Tippett. As quatro dimensões devem ser imaginadas simultaneamente, onde diferentes direções estão conectadas, como um contínuo espaço-tempo. Usando a teoria de Einstein, Tippett diz que a curvatura do espaço-tempo explica as órbitas curvas dos planetas.

Em um “plano” – ou não curvo – espaço-tempo, planetas e estrelas se moveriam em linhas retas. Na proximidade de uma estrela maciça, a geometria espaço-tempo torna-se curvada e as trajetórias diretas dos planetas próximos seguirão a curvatura e se curvarão em torno da estrela.

“A direção do tempo da superfície espaço-tempo também mostra curvatura. Existem evidências que mostram que quanto mais próximos de um buraco negro que chegamos, mais devagar o tempo passa”, diz Tippett. “Meu modelo de máquina do tempo usa o espaço-tempo curvo – para dobrar o tempo em um círculo para os viajantes, não em uma linha reta. Esse círculo nos leva de volta no tempo”.

Embora seja possível descrever esse tipo de viagem no tempo usando uma equação matemática, Tippett duvida que alguém construirá uma máquina para fazê-la funcionar.

“H.G. Wells popularizou o termo ‘máquina do tempo’ e deixou as pessoas com o pensamento de que um explorador precisaria de uma ‘máquina ou caixa especial’ para realmente realizar viagens no tempo”, diz Tippett. “Embora seja matematicamente viável, ainda não é possível construir uma máquina do espaço-tempo porque precisamos de materiais para dobrar o espaço-tempo dessas formas impossíveis, mas eles ainda não foram descobertos”.

Para sua pesquisa, Tippett criou um modelo matemático. Ele descreve isso como uma bolha de geometria espaço-tempo que carrega seu conteúdo para trás e para frente através do espaço e do tempo, enquanto percorre um grande caminho circular. A bolha move-se através do espaço-tempo a velocidades superiores à velocidade da luz, permitindo que ela se mova para trás no tempo.

“Estudar o espaço-tempo é fascinante e problemático. E também é uma maneira divertida de usar matemática e física”, diz Tippett. “Especialistas em meu campo têm explorado a possibilidade de máquinas de tempo matemáticas desde 1949. E minha pesquisa apresenta um novo método para fazê-las”.

A pesquisa da Tippett foi recentemente publicada no periódico IOPscience Classical and Quantum Gravity.

Traduzido e adaptado de Phys.

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