A Simetria do Tempo E As Leis da Física

Se três ou mais objetos se movem, um ao redor do outro, a história não pode ser revertida. Essa é a conclusão de um grupo de pesquisadores depois de rodar simulações computacionais de 3 buracos negros, um orbitando o outro.

As leis mais básicas da física não têm problema com a direção na qual elas são aplicadas. Elas são, como dizem os cientistas, simétricas com relação ao tempo. Na prática, contudo, todo mundo sabe que o tempo não pode simplesmente voltar. Por exemplo, um copo que cai de uma mesa e se quebra em milhares de pedaços não voa de novo para a mesa e fica inteiro. Até agora, os cientistas explicavam a falta de simetria do tempo por meio de interações estatísticas entre um grande número de partículas. Três astrônomos, mostraram agora que somente 3 partículas são suficientes para quebrar a simetria do tempo.

Os pesquisadores fizeram isso calculando a órbita de 3 buracos negros que se influenciam de forma mútua. Isso foi feito em duas simulações. Na primeira simulação, o buraco negro começa do descanso. Então ele se move em direção aos outros e passa por eles numa órbita complicada. Finalmente, um buraco negro deixa a companhia dos outros dois. A segunda simulação começa com a situação final da primeira, ou seja, dois buracos negros e um que escapou e tenta voltar o tempo para a situação inicial.

Em 5% dos cálculos o tempo não pode ser revertido. Isso, mesmo se os computadores usarem mais de 100 casas decimais. Isso mostra que o problema não está ligado ao poder de máquina como se pensava anteriormente.

Os pesquisadores explicaram o fato do tempo não ser reversível usando o conceito de Comprimento de Planck. Esse é um princípio conhecido na física que se aplica aos fenômenos no nível atômico ou em níveis menores. O movimento dos 3 buracos negros pode ser muito caótico, de modo que algo tão pequeno como o Comprimento de Planck poderia influenciar os movimentos. As perturbações no tamanho do Comprimento de Planck tem um efeito exponencial e quebra a simetria do tempo.

Desse modo, não poder voltar no tempo não é apenas um argumento estatístico. Já é algo que está ali, escondido nas próprias leis básicas da natureza. Nem mesmo um sistema simples de 3 objetos em movimento, pode escapar da direção do tempo.

Fonte:

https://phys.org/news/2020-03-symmetry-laws-physics.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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