Físico afirma ter resolvido o infame “paradoxo do avô”, tornando a viagem no tempo (teoricamente) possível

O paradoxo do avô é apenas um dos espinhosos problemas lógicos que surgem com o conceito de viagem no tempo. Mas um físico diz que os resolveu.

Com informações de Live Science.

A viagem no tempo há muito tempo é descartada como impossível, em parte devido ao infame “paradoxo do avô”. Esse enigma pergunta o que aconteceria se alguém viajasse de volta no tempo e impedisse seu avô de ter filhos, apagando assim a existência do viajante. No entanto, um novo estudo pode ter resolvido esse problema.

Ao combinar relatividade geral, mecânica quântica e termodinâmica, o estudo demonstra que a viagem no tempo pode ser viável sem levar a essas contradições lógicas.

A física dos loops de tempo

Nossa compreensão cotidiana do tempo está enraizada na física newtoniana, onde os eventos progridem linearmente do passado para o futuro. Mas a teoria geral da relatividade de Einstein , concluída em 1915, desafia essa suposição intuitiva. Ela revela que o tecido do espaço-tempo pode se comportar de maneiras que desafiam o senso comum, como evidenciado por fenômenos como buracos negros. Uma de suas previsões mais fascinantes é a existência potencial de curvas fechadas semelhantes ao tempo — caminhos através do espaço-tempo que se enrolam em si mesmos, teoricamente permitindo que um viajante revisite o passado.

“Na relatividade geral, todas as formas de energia e momento agem como fontes de gravidade — não apenas massa”, disse o autor do estudo Lorenzo Gavassino, físico da Universidade Vanderbilt, à LiveScience por e-mail. “Isso significa que se a matéria estiver girando, ela pode ‘arrastar’ o espaço-tempo junto com ela. Embora esse efeito seja insignificante em planetas e estrelas, e se o universo inteiro estivesse girando?”

Em um universo onde toda a matéria gira, o espaço-tempo poderia se tornar tão distorcido que o tempo efetivamente se curvaria sobre si mesmo, formando um loop. Uma nave espacial viajando ao longo de tal loop poderia teoricamente retornar ao seu ponto de partida, não apenas no espaço, mas também no tempo. Embora nosso universo como um todo não pareça girar dessa forma, massas rotativas — como buracos negros — podem produzir efeitos semelhantes, criando ambientes potenciais para curvas fechadas semelhantes ao tempo.

Os paradoxos da viagem no tempo

Um dos maiores desafios da viagem no tempo está nos paradoxos que ela cria. O paradoxo do avô é apenas um exemplo. Essas questões surgem porque assumimos que as leis da termodinâmica , as leis que governam o calor e a energia, funcionariam normalmente em um loop temporal.

“Na verdade, a lei da entropia crescente — uma quantidade termodinâmica que mede o grau de desordem em um sistema — é a única lei da física que distingue entre passado e futuro”, disse Gavassino. “Até onde sabemos, a entropia é a única razão pela qual nos lembramos de eventos passados ​​e não podemos prever os futuros.”

A entropia governa muitas das nossas experiências diárias, desde a maneira como nossos corpos envelhecem até como processamos memórias. Até mesmo ações simples, como caminhar, dependem do atrito, o que por si só aumenta a entropia. Então, como esses processos se comportariam em um loop temporal?

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Uma solução quântica para paradoxos

A pesquisa de Gavassino, publicada em 12 de dezembro de 2024 no periódico Classical and Quantum Gravity, fornece uma solução intrigante. Inspirando-se no trabalho do físico Carlo Rovelli, ele demonstrou que o comportamento da termodinâmica muda fundamentalmente em uma curva fechada do tipo tempo. Em tal loop, surgem flutuações quânticas que podem apagar a entropia — um processo fundamentalmente diferente do que vivenciamos na vida cotidiana.

Essas flutuações podem ter efeitos dramáticos em um viajante do tempo. Por exemplo, conforme a entropia diminui, as memórias de uma pessoa podem desaparecer, e o envelhecimento pode ser revertido. “O aumento da entropia é a razão pela qual morremos. O que acontece quando você inverte a morte?”, perguntou Gavassino. Esse fenômeno pode até mesmo tornar eventos irreversíveis, como matar o avô, temporários em um loop temporal, anulando o paradoxo completamente.

“A maioria dos físicos e filósofos do passado argumentou que, se a viagem no tempo existe, a natureza sempre encontrará uma maneira de evitar situações contraditórias”, disse Gavassino. “Um ‘princípio de autoconsistência’ foi introduzido, sugerindo que tudo deve se alinhar para criar uma história logicamente coerente. Meu trabalho fornece a primeira derivação rigorosa desse princípio de autoconsistência diretamente da física estabelecida. Especificamente, apliquei a estrutura padrão da mecânica quântica — sem postulados adicionais ou suposições controversas — e demonstrei que a autoconsistência da história decorre naturalmente das leis quânticas.”

Implicações teóricas e práticas

Embora as descobertas de Gavassino ofereçam uma estrutura teórica convincente para a viagem no tempo, a questão permanece: curvas fechadas semelhantes ao tempo realmente existem no universo real? A maioria dos físicos é cética. Em 1992, Stephen Hawking, por exemplo, propôs uma “conjectura de proteção cronológica”, sugerindo que as leis da física podem impedir que loops de tempo se formem em primeiro lugar. Isso pode envolver o espaço-tempo se tornando singular — ou quebrando — pouco antes de um loop poder ser estabelecido.

Ainda assim, o trabalho de Gavassino é valioso para ampliar os limites do nosso entendimento.

“O que acho interessante sobre esse tópico é a maneira como ele nos força a pensar sobre o papel da entropia na geração de nossa experiência do universo, que provavelmente é meu tópico favorito em toda a física”, disse Gavassino.

Mesmo que loops de tempo não existam, entendê-los e modelá-los pode fornecer insights sobre fenômenos reais. Por exemplo, explorar como a entropia real evolui e se comporta ao longo de uma trajetória fechada na escala subatômica pode render insights fascinantes sobre o comportamento de sistemas subatômicos e sua termodinâmica.