Explicando a passagem do tempo

 

“A sua resistência em aceitar esta teoria só vai fazer você desperdiçar o seu precioso tempo.”   (Caco, 2010)

 

O passar do tempo é um fenômeno tão corriqueiro e, ao mesmo tempo, tão fascinante. Quando estamos atrasados com nossos compromissos, o tempo parece passar rápido; quando não temos o que fazer, ele simplesmente não passa. É assim com todo mundo. O que faz o tempo passar? Como sentimos ele passar? Por que ele caminha sempre na mesma direção? É possível viajar no tempo? Essas são algumas das perguntas que sempre fazemos sem ter respostas convincentes.

O comentário de meu amigo João Lorenzetti (V. Comentários no artigo Lost, deste blog) ilustra bem a estranheza deste assunto. Ele diz:

“Parece que Kant afirmava que, tanto o conceito de tempo, quanto de espaço, não são nada mais que construtos mentais, que se desenvolveram conosco, humanos, ao longo de nossa evolução, de amebas ao que hoje somos. Veja que somente conseguimos estruturar nossas vidas e organizar nosso entendimento do mundo, colocando duas etiquetas a tudo o que acontece: quando algo ocorre (tempo) e onde (espaço). Sem esses dois atributos, nada faria sentido, não é? Agora mais um paradoxo. Veja: o passado nada mais é que um conjunto de recordações, lembranças de atos acontecidos; portanto não é algo real. É somente virtual. O futuro é, digamos, o potencial do que está para acontecer, mas ainda não se materializou; sendo também virtual. O futuro também não é real. Agora, vamos ao presente. O presente nada mais é que uma linha separando o passado do futuro. Algo que separa duas coisas imateriais, virtuais, não pode ser de natureza distinta. Portanto, o presente também não existe como algo real; é também virtual. Como consequência, tudo o que se associa ao conceito de tempo (até mesmo o agora), de fato não tem existência real. Como dizia Kant: só existe no cérebro humano.”

A noção que temos do passar do tempo vem do fato de observarmos que uma coisa vem “após” a outra. Quem, em sã consciência, não concordaria que o atentado às torres gêmeas veio após a segunda guerra mundial? Mas o que nos dá a idéia de “após”? Ou, em outras palavras, como percebemos que um evento se seguiu ao outro e não o contrário?

Um fator decisivo para que se perceba o passar do tempo é a maneira pela qual registramos os fatos em nossa memória. Os eventos passados que foram por nós observados estão gravados em nossa memória, ao contrário dos que ainda não ocorreram. Ao observar um evento que está ocorrendo sabemos que ele veio após todos aqueles que já estão na memória. Assim diferenciamos passado de futuro: o passado está registrado, o futuro não (porque ainda não aconteceu! diríamos, levados por nosso preconceito a respeito do tempo).

Quanto a dois eventos passados, gravados em nossa memória, podemos identificar, salvo em raras ocasiões, qual ocorreu antes. Isso nos leva a crer que os eventos são gravados em nossa memória por um processo que nos permite estabelecer a relação de precedência entre eles. Como se, ao serem gravados, eles fossem empilhados uns sobre os outros. Quanto mais baixo na pilha, mais antigo é o evento.

Se a gravação dos eventos em nossa memória permite que tenhamos a noção do passar do tempo, por outro lado, ela não explica o mecanismo que faz com que o tempo passe. Este é outro aspecto intrigante a respeito dessa entidade física chamada de tempo. Que mecanismo é este que faz o tempo passar?

Depois de pensar muito sobre este assunto achei a resposta. O mecanismo que faz o tempo passar está intimamente relacionado com a relação causa-efeito. Todos os fenômenos da natureza são regidos pelo conceito de causa e efeito, ou seja, um evento ocorre quando e somente quando um outro evento o provoca. (Por simplicidade vou utilizar os termos evento e ação como sinônimos, mesmo sabendo que um evento é o resultado de uma ação e não tem duração, ao contrário de uma ação que tem uma duração finita) O primeiro é chamado de efeito e o segundo de causa. Por exemplo, um objeto se movimenta (efeito) quando uma força (causa) é aplicada a ele; o bolo assa (efeito) quando o forno é ligado (causa); o vidro se parte (efeito) quando é atingido por algum objeto (causa); uma pessoa anda (efeito) quando suas pernas se movimentam (causa) e assim por diante.

A noção de causa e efeito está intimamente relacionada com a noção de tempo; pelo menos com a noção intuitiva que temos dele. De acordo com o entendimento comum, a causa “precede” o efeito, i.e., a causa deve acontecer para que o efeito aconteça. Há duas maneiras de interpretar isto. A primeira é supor que se o tempo não existisse não haveria a relação causa-efeito, pois todos os eventos ocorreriam simultaneamente e não se verificaria a relação de precedência entre eles, confundindo-se, portanto, as causas com os efeitos. A relação causa-efeito, portanto, não faria sentido sem a existência do tempo.

A segunda é imaginar uma situação na qual não ocorre nenhum evento, um universo completamente estático e sem vida, no qual nada acontece. Pense que nesse universo o tempo não flui. Imagine em seguida que, por alguma razão, um evento aconteça e este leve à ocorrência de outro e este de outro e assim por diante. Estaria, assim, criado o tempo. Entendido dessa maneira, o tempo seria decorrência da sequência de eventos (causas e efeitos). Esses eventos, por sua vez, teriam acontecido sem que para isso fosse necessário que o tempo existisse a priori. De acordo com essa interpretação o tempo seria uma simples somatória das durações dos eventos (ou melhor, das ações que produzem tais eventos) que se sucedem. (Ignore, por enquanto, que a noção de duração já é, ela própria, uma referência ao conceito de tempo).

Existe uma diferença sutil entre as duas interpretações: na primeira, o tempo é um pano de fundo para os eventos que acontecem no universo, isto é, ele existe e flui, independentemente de haver ou não eventos ocorrendo, ou mesmo, de existir ou não um universo. Na segunda, o tempo é uma decorrência dos eventos e, neste caso, não ocorrendo eventos, o tempo não existe (ou não passa). Na primeira situação, o tempo é uma entidade contínua enquanto que na segunda não necessariamente. Vou apostar na segunda alternativa.

A relação de causa e efeito está associada a eventos de qualquer complexidade. Em geral, os eventos que conseguimos observar, em condições normais, são eventos de alta complexidade, como nos exemplos dados no início, pois eles são o resultado de uma série de outros eventos menos complexos que, em conjunto, caracterizam o evento em questão. Explicando melhor, “o bolo assa” consiste de uma série de reações químicas ou fenômenos físicos, que ocorrem devido ao aumento da temperatura; “as pessoas andam” significa uma sequência de contrações e distensões musculares devidas a impulsos elétricos emitidos pelo cérebro. Portanto, quando analisamos tais eventos, vemos que eles podem ser decompostos em outros, mais simples, que também estão sujeitos à relação causa-efeito. Por sua vez, esses últimos podem ser decompostos em outros eventos, ainda mais simples, e com durações cada vez menores. É razoável supor que essa decomposição tenha um limite a partir do qual um evento não mais possa ser subdividido em outros. A esses eventos indivisíveis vou dar o nome de eventos fundamentais, em analogia às partículas fundamentais que constituem a matéria. Esses eventos fundamentais (voltarei a eles mais tarde) participam de toda e qualquer sequência de eventos mais complexos e têm uma duração finita, embora não necessariamente igual para todos.

Como o tempo é decorrência desses eventos fundamentais, ele avança aos saltos à medida que os eventos fundamentais ocorrem; o tamanho desses saltos corresponde à duração dos eventos fundamentais. Assim, a menor variação possível para o tempo seria igual à menor das durações dos eventos fundamentais. Vou chamar a duração de um evento fundamental simplesmente de tempo, com plural tempi.

Sequências independentes de eventos teriam, então, contagens de tempo independentes. Não haveria um passar do tempo absoluto. Em outras palavras, um objeto ou indivíduo sentiria o passar do tempo em função dos eventos que o tivessem afetado diretamente. Esse passar do tempo seria caracterizado por uma sequência de pequenos e imperceptíveis incrementos de tempo, os tempi, que são as durações dos eventos fundamentais que compõem os eventos que afetam coisas e indivíduos. É como se o tempo fosse constituído pela justaposição de pequenos blocos ou tijolos que constituem as durações dos eventos fundamentais, de modo semelhante ao que acontece com a constituição da matéria.

Agora vem o passo decisivo. Os eventos fundamentais podem ser confundidos com as partículas de força (fótons, bósons, grávitons, glúons) pois, afinal, as causas que provocam os efeitos são as próprias forças da natureza. A força eletromagnética se manifesta quando há a emissão de um fóton; a força da gravidade, quando há a emissão de um gráviton. A emissão de um fóton ou de um gráviton é, portanto, um evento fundamental ao qual está associada uma duração de tempo específica e indivisível, um tempo. O tempo é uma propriedade fundamental das partículas de força.

Portanto, o tempo, como entidade física, está para as partículas de força assim como a massa e a carga elétrica estão para as partículas de matéria. Um elétron tem massa, assim como um fóton tem tempo. O fóton tem massa zero, enquanto que o elétron tem tempo zero. Enquanto massa e carga elétrica moldam o tecido do espaço, onde se encontra toda a matéria, os tempi moldam o tecido temporal.

O significado de “duração” de um evento fundamental não depende do conceito de tempo como o conhecemos intuitivamente. Um evento fundamental não “demora” um certo número de unidades de tempo para ocorrer; ao contrário, o tempo é que transcorre (salta) uma quantidade equivalente à duração do evento.

Assim como ocorre com a matéria, que em escala microscópica é constituída preponderantemente de vazios mas em escala macroscópica parece ser compacta e contínua, com o tempo acontece algo parecido. Microscopicamente ele transcorre em saltos associados às ocorrências dos tempi, mas macroscopicamente ele parece transcorrer de uma forma suave e contínua. Em nosso cotidiano estamos sendo bombardeados constantemente pelos tempi que, na somatória, produzem a sensação do passar do tempo. Se você quiser se manter jovem, parece que uma boa maneira seria ficar na completa escuridão (na ausência de fótons) ou, melhor ainda, isolar-se completamente deste mundo!

Para complementar esta explicação é necessário definir como os tempi interagem para resultar numa efetiva passagem do tempo, coerente com o que percebemos em nosso cotidiano. Ora eles se somam, ora se complementam, ora se cancelam (?) – e sabe-se lá a que outras interações estão sujeitos -, face ao tipo de dependência dos eventos envolvidos. Mas isto é assunto para uma outra oportunidade.

A comprovação desta teoria poderia ser feita no Grande Colisor de Hádrons, do CERN, por meio de uma experiência projetada para detectar o “tempo” de um fóton (ou de qualquer outra partícula de força). Pena que até lá terão decorridos tantos tempi que não estarei aqui para assisti-la. Porém, antes dessa confirmação, os autores de ficção científica já poderão usar a ideia em suas novas histórias.

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Um comentário sobre “Explicando a passagem do tempo

  1. O tema tratado é fascinante. O tempo e o espaço são bem intrigantes. Ousaria afirmar que a explicação está de acordo com a teoria da relatividade, porque o tempo não seria uma grandeza absoluta, mas varíavel de acordo com o comportamento das partículas ou ondas.

    E mais. Focalizar o tempo em razão do comportamento das partículas tanto é uma boa resposta para a sua compreensão que de acordo com o sistema internacional de medidas, o segundo nada mais é do que uma unidade de duração de um comportamento específico do átomo de césio.

    Faz algum tempo me deparo com essa inquietação e queria levar a discussão para os horizontes da ciência e tentar então aplicar a explicação justamente aos fenômenos que ainda estão na fronteira do conhecimento.

    Imagine como seria a medida do tempo na matéria escura, ou nos buracos negros do universo. Em um, o comportamento da matéria é desconhecido, e noutro as leis da física são rasgadas. Contudo, em nenhum deles pode-se dizer que não existem partículas e não se pode afirmar que ela esteja estática.

    E mais. Estuda-se a expansão do universo. Uma das observações feitas dizem respeito justamente à peculiaridade dessa expansão, porque ainda que as galáxias se distanciem entre si numa taxa acelerada, elas não aumentam proporcionalmente a distância entre as estrelas que a compõem.

    Ou seja, imaginando-se o universo como uma bexiga sendo assoprada constantemente com pontos de tinta significando as galáxias, a bexiga se enxe, mas os pontos de tinta mantem-se iguais. Cientístas atribuem essa peculiaridade da expansão justamente ao vazio. Nesse caso, como ficaria o tempo nesse vazio?

    O tema é intrigante!

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