Um conceito bizarro sobre a luz e o tempo que vai bugar seu cérebro

Por , em 11.05.2014

Você já notou que o tempo voa quando você está se divertindo? Bem, não para a luz. Na verdade, os fótons não sentem a ação do tempo em nenhuma situação. Não entendeu? Aqui está um conceito alucinante que deve deixar o seu cérebro em pedaços.

O jornalista de astronomia Fraser Cain e a astrofísica Pamela Gay têm um podcast chamado Astronomy Cast, e cada semana discutem as mais diversas questões. Em um dos programas, estavam falando sobre fótons quando ela soltou a bomba: fótons não experimentam o tempo.

Vamos tentar pensar sobre essa ideia do ponto de vista de um fóton: este tal de tempo não existe. Um fóton é emitido e pode existir por centenas de trilhões de anos, mas, para ele, não há tempo decorrido entre o momento em que foi primeiro emitido e quando foi absorvido novamente. Ah! Ele também não sabe o que é distância.

Já que os fótons não podem pensar, não temos que nos preocupar muito com o seu horror existencial de não experimentar nem o tempo, nem a distância. Porém, tais informações nos dizem muito sobre como eles estão ligados entre si. Através de sua Teoria da Relatividade, Einstein nos ajudou a entender como o tempo e a distância são conectados.

Vamos fazer uma rápida revisão. Se você quer viajar para algum ponto distante no espaço, e viajamos cada vez mais rápido, à medida que nos aproximamos da velocidade da luz, nossos relógios desaceleram em relação a um observador na Terra. E, ainda assim, chegamos ao nosso destino mais rapidamente do que seria de se esperar. Claro, a nossa massa aumenta e há uma enorme quantidade de energia envolvida, mas, para este exemplo, vamos simplesmente ignorar tudo isso.

Se pudesse viajar a uma aceleração constante de 1 g (de força-g, igual a 9,806 65 m/s², aproximadamente o valor da aceleração da gravidade terrestre), você poderia cruzar bilhões de anos-luz em uma única geração humana. Os seus amigos, em casa, teriam experimentado bilhões de anos em sua ausência, mas, como no caso do aumento da massa e da energia requerida, não vamos nos preocupar com eles.

Quanto mais perto você chega da velocidade da luz, menos você experimenta o tempo e a distância. Você deve se lembrar que esses números começam a se aproximar de zero. De acordo com a relatividade, a massa não pode mover-se através do universo na velocidade da luz; a massa irá aumentar até ao infinito e a quantidade de energia necessária para movê-la mais rápido também será infinita. Contudo, para a própria luz – que obviamente já está se movendo na velocidade da luz – os números não se aproximam, mas sim chegam a zero distância e zero tempo.

Fótons podem levar centenas de milhares de anos para viajar do núcleo do sol até que atinjam a superfície e voem para o espaço. E, no entanto, aquela jornada final, que poderia levar bilhões de anos-luz através do espaço, não foi diferente de saltar de um átomo para outro. [Phys]

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (3 votos, média: 5,00 de 5)

35 comentários

  • hachiki:

    então quer dizer que se um fóton não sente a interferência do tempo, a luz do sol de amanhã já está aqui?

  • Eitan Peles:

    Quer dizer que se eu viajasse na velocidade da luz para uma galáxia que esteja a 2 milhões de anos luz, para mim esta viagem seria instantânea e para quem estivesse na Terra levariam 2 milhões de anos para que eu chegasse lá?

    • Marcelo Ribeiro:

      Vai levar 2 milhões de anos para você chegar lá.

    • Eitan Peles:

      Marcelo: Pela perspectiva do viajante, a viagem seria instantânea, já que o tempo inexiste a 100% da velocidade da luz. Agora, para quem estiver na Terra, irá levar 2 bilhões de anos.

    • Cesar Grossmann:

      Acho que você entendeu certo, Eitan.

      Segundo a Teoria da Relatividade, quanto mais próximo da velocidade da luz, mais lento o tempo passa para ti. Se fosse possível viajar à velocidade da luz, o tempo iria parar completamente, e a viagem seria instantânea.

      Mas um observador na Terra veria a sua viagem demorar milhões de anos. Lembrando que ele veria você chegando na galáxia a 2 milhões de anos, 2 milhões de anos depois de você chegar lá. Ou seja, ele só saberia se você chegou lá 4 milhões de anos depois que você partiu.

      Louco, né?

    • Eitan Peles:

      Entao, Cesar… Segundo o Entrelaçamento Quântico seria possível enviar e receber mensagens simultaneamente, independente se estou na Terra ou a 2 milhões de anos luz da Terra. Sendo assim, o pessoal aqui saberia q eu cheguei no meu destino no momento q eu de fato chegasse lá. Isso sim é realmente louco 🙂

    • Cesar Grossmann:

      AGORA você conseguiu dar um nó na minha cabeça…

    • Lucas Lusosi:

      Bem louco mesmo isso! Eitan Peles, supondo que uma espaçonave viaje na velocidade da luz. Então acabaríamos de vê-la decolando,

    • Lucas Lusosi:

      simultaneamente receberíamos a informação da sua chegada, e não levaria esses 2 milhões de anos pra essa informação chegar até nós?

  • Rosduz:

    Só conseguiríamos nos deslocar de um ponto a outro se nos desmaterializarmos e viajarmos como a luz, chegando no destino e novamente nos materializar!!!!!

    • Rodrigo Franz:

      Se uma máquina fosse capaz de nos converter em energia, e depois converter energia em massa novamente, não só seria possível a viagem especial, bem como qualquer tipo de viagem da ficção científica – Teletransporte, Viagem no Tempo e etc…

    • Rubens Junior:

      Atravessar um buraco negro,só na velocidade da luz para ter uma quantidade gigantesca de massa e assim equilibrar uma chegada integral.

    • Cesar Grossmann:

      “Buraco Negro” não é um buraco.

    • MarioMF:

      simples assim

  • Felipe Granado:

    Pelo que eu entendi, uma nave que viaje próxima velocidade da luz e desconsiderarmos massa e energia, ao viajar para a próxima estrela(4 anos-luz), todos os viajantes terão experimentado uma viagem instantânea tanto na ida como na volta.
    Mas para os que ficaram na terra, se a nave tivesse saído em 2014, quando os viajantes voltarem, seria 2022? (Considere, um bate e volta).

  • Gabriel Pires da Cruz:

    Então, supondo que um objeto pudesse ultrapassar a velocidade da luz, ele experimentaria o tempo “ao contrário”? Poderia ser como voltar no tempo?

    • Daniel Magalhaes:

      Não poderia ser como voltar no tempo… É exatamente voltar no tempo!

  • Elis Nunes Ficos:

    Então no “mundo” de StarTrek eles estao errados quando dizem que falta 3 minutos para chegar em Vulcano estando em dobra. ou seja qndo entro em dobra para determinado Vulcano eles vão ficar me esperando por 3 minutos e eu estando em dobra será intantaneo.
    Ou no caso da viajem em dobra seria diferende de viajem na velocidade da luz?

    • Cesar Grossmann:

      É um problema, mesmo. Será que a “velocidade de dobra” é igual à velocidade da luz ou é infinita? Ou será que você entra em um outro espaço, conectado a este, de forma a não estar sujeito aos efeitos da distância no Universo comum?

    • Victor Assis:

      Velocidade de dobra é sub-luz. Nada pode viajar à velocidade da luz, pois matéria à velocidade da luz alcançaria massa infinita. A tecnologia da série parte do princípio que o espaço pode ser deformado intencionalmente. Os motores de dobra deformam o espaço à frente e atrás da nave, e essa diferença de “densidade” espacial faz com que a velocidade resultante, em relação aos demais objetos no espaço, seja maior que a da luz; mas a nave, no espaço deformado, viaja abaixo da velocidade da luz.

  • Jackson Rocha:

    Ta então se um ser humano pode-se viajar na velocidade da luz de um galaxia a outra mesmo que demora-se 50 mil anos luz ele não veria a tempo passar, chegaria vivo mesmo depois de 50 mil anos luz ?

    • Cesar Grossmann:

      Mais ou menos, Jackson. Eu não tenho os números comigo, mas uma nave viajando a 90% da velocidade da luz, por exemplo, poderia vencer os milhões de anos-luz que nos separam da galáxia de Andrômeda em poucas décadas em “tempo próprio”, ou seja, o calendário da nave teria marcado algumas décadas, enquanto para um terráqueo teriam se passado… milhões de anos.

  • Leones Silva:

    Realmente deu um bug mesmo. Uma vez que o próprio Einstein postula que um único fóton viajando no vácuo, possui massa. Mas como isso, se a massa não pode viajar na velocidade da luz?! Alguém pode me explicar, por favor?

    • Cesar Grossmann:

      Leones, onde é que veio esta história que Einstein postulou que um fóton possui massa? Fótons não possuem massa de repouso, mas possuem “momentum”, até onde eu sei.

    • Cesar Grossmann:
    • Julio Cascalles:

      Também pensei que o fóton tivesse massa já que é atraído por buracos negros!

    • Cesar Grossmann:

      É complicado, o que o fóton faz é seguir um caminho mínimo. A presença de um corpo qualquer, com atração gravitacional, causa uma distorção no espaço-tempo, fazendo com que o caminho mínimo seja curvo. Ou, pensando de outra forma, o fóton tem a impressão de seguir um caminho em linha reta, mas está fazendo uma curva.

      E se o corpo é um buraco negro, qualquer caminho que passa pelo horizonte de eventos é sem volta.

    • Victor Assis:

      Stephen Hawking publicou recentemente artigo em que volta atrás no conceito de que o horizonte de eventos é fim de linha. Aparentemente, informação pode sim fugir de um buraco negro.

    • Carlos Sagan:

      A massa que foi postulada por Einstein é diferente da que conhecemos, é chamada massa relativística.

  • Lucas Corrêa:

    Ao que me parece, para o fóton não há diferença entre passar de um átomo para outro ou atravessar um sistema solar, ja que não recebe influência do tempo ou da distância, tudo é em um instante. Porém, ele leva cerca de 8 minutos para chegar à Terra, e isso é ter influência pelo tempo e pelo espaço, ja que não é no mesmo instante. Prova disso é que há estrelas que podem estar sendo vistas hoje mas que podem ter dei ado de existir há tempos, pois a velocidade da luz não é infinita.

    • Eric M. Souza:

      Esses 8 minutos são na NOSSA perspectiva. Na perspectiva de um fóton, não existem distâncias, todo o universo é um ponto, e não existe tempo.

    • ozsoul:

      Lucas, para você, como observador do foton, passou-se 8 minutos. Para o foton, como viajante, o tempo não passou.

    • Flávio Araújo:

      Mas isso é do ponto de vista do observador, não do observado. Se você viesse do Sol até a Terra na velocidade da luz, não perceberia 8 minutos, não perceberia tempo algum sequer, mas alguém que estivesse lhe observando daqui da Terra veria que você demorou 8 minutos pra chegar até aqui. Deste ponto de vista que o artigo fala.

  • Andre Luis:

    O tempo e a distância não existem para um fóton? As teorias sobre o tempo já não são nada simples… por mais que instigantes!

    • Rosduz:

      Só conseguiríamos nos deslocar de um ponto a outro se nos desmaterializarmos e viajarmos como a luz, chegando no destino e novamente nos materializar!!!!!

Deixe seu comentário!