Gazeta de Amambaí


Domingo, 27 de Maio de 2018 às 08:06

Há algo mais rápido do que a velocidade da luz?

Velocidade da luz

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GETTY IMAGES
Image captionA velocidade exata da luz no vácuo é de 299.792,458 metros por segundo, de acordo com os cientistas

"A velocidade máxima para tudo no nosso Universo tem um valor: 300 mil quilômetros por segundo", disse o físico teórico britânico Jim Al-Khalili ao programa de rádio da BBC Os Casos Curiosos de Rutherford e Fry, quando consultado sobre a possibilidade de que algo possa viajar mais rápido que a luz.

"Nada pode ir mais rápido, porque essa é a velocidade do próprio tecido do espaço-tempo. E a luz viaja a essa velocidade. Não é que a luz seja especial nesse sentido, é a própria velocidade que é especial em nosso Universo. Pode haver outros universos nos quais a velocidade máxima seja diferente."

Mas por que há limite de velocidade?

"Isso nos leva à Teoria da Relatividade Especial de Albert Einstein, de 1905, que diz que a velocidade da luz é o que conecta o tempo e o espaço", explica.

No século 17, o físico britânico Isaac Newton disse que o tempo e o espaço eram independentes. Einstein afirmou que, na verdade, o tempo e o espaço estão intimamente conectados, e o que os une - e que nos permite observar isso - é a velocidade da luz.

"Se você viaja a uma velocidade o mais próxima possível da luz, coisas estranhas acontecem", afirma Al-Khalili.

Alongamento do espaço e do tempo

Para entender essas coisas estranhas, o cosmólogo Andrew Pontzen sugere um experimento imaginário em uma viagem de trem.

"Imagine que você está viajando em um trem e joga uma bola dentro do vagão. Você observa o movimento dela e, para você, parece que ela vai na mesma velocidade todas as vezes em que você a joga. Mas suponha que alguém esteja parado fora do trem, na plataforma de uma estação, e essa pessoa também vê a bola", descreve.

Trem de alta velocidadeDireito de imagemGETTY IMAGES

"Essa pessoa verá a bola se movendo não na velocidade na qual você a jogou, mas na velocidade em que o trem viaja combinada à velocidade que você atirou a bola, porque obviamente os dois movimentos estão ocorrendo ao mesmo tempo."

Tudo isso já pode soar normal para quem conhece a Teoria da Relatividade. Mas os problemas começam quando você aumenta a velocidade do trem.

Quando mais você se aproxima da velocidade da luz, menos a bola deixa de rolar na velocidade combinada. É como se algo a impedisse de ir mais rápido.

"Mesmo que o trem esteja um pouco mais lento que a velocidade da luz, o que é mais realista, e você joga a bola, você não vai mais ter a combinação da velocidade em que a jogou com a velocidade do trem. Fica cada vez mais difícil para a bola acelerar na medida em que o trem se aproxima da velocidade da luz", afirma Pontzen.

"É um efeito muito estranho, que está ligado ao alongamento do espaço e do tempo."

E o mais estranho é que, na medida em que você se aproxima da velocidade da luz, o trem começa a ficar meio... mole.

"Para quem está de fora, o trem viajando na velocidade da luz pareceria estar sendo esmagado e ficando menor na direção para onde ele está se movendo. Ao mesmo tempo, parecerá que sua massa está aumentando mais e mais", explica Ponzen.

"Este é outro motivo pelo qual você não pode andar mais rápido que a velocidade da luz. Se você tentar, parece que sua massa aumenta. Isso faz com que seja mais difícil, por exemplo, que o nosso trem se mova mais rápido."

Segundo o cosmólogo, isso se deve à extensão da famosa equação de Einstein E = mc² (Energia é igual a massa vezes a velocidade da luz ao quadrado).

Na verdade, a equação completa é E²=(mc²)²+(pc)². A parte final é a que descreve como a massa do objeto muda quando há movimento envolvido, segundo Ponzen.

Garota diante do quadro negroDireito de imagemGETTY IMAGES
Image captionEquação famosa de Einstein tem uma parte "menos lembrada", que descreve como a massa de um objeto muda quando há movimento envolvido

Mais estranho ainda é o que ocorre com o tempo. Se você pudesse viajar na velocidade da luz, experimentaria toda a história do Universo em um instante. Isso por que todas as leis de causa e efeito se quebrariam, e as noções de passado e de futuro não teriam mais sentido.

Mas, para isso, seria preciso ter massa e energia infinitas. É por isso que o limite universal de velocidade é uma espécie de fundamento da Física.

A luz não tem massa. Por isso, consegue viajar neste limite de velocidade cósmico.

Alarme falso

Até onde sabemos, não há nada que possa viajar mais rápido que a velocidade da luz. Mas, por um breve momento, acreditou-se que sim.

Em 2011, foi anunciada uma descoberta que ameaçou anular tudo o que sabemos sobre a velocidade da luz, a Teoria da Relatividade e toda a física moderna.

Na Suíça, físicos europeus conduziam um experimento chamado Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (Opera, na sigla em inglês), para estudar o fenômeno da oscilação de neutrinos.

Diferentemente das partículas de luz, os neutrinos são partículas que possuem uma pequena quantidade de massa. Por isso, segundo a Teoria da Relatividade Especial de Einstein, deveriam viajar a uma velocidade menor que a da luz.

No entanto, naquele ano, o projeto chamou a atenção de toda a comunidade internacional quando anunciou a detecção de neutrinos se movimentando em uma velocidade superior à da luz.

"Os pesquisadores que realizaram esse experimento com neutrinos na Suíça e na Itália publicaram os resultados, e todos ficaram muito emocionados: isso ia revolucionar a Física", relembra Jim Al-Khalili.

Cabo conectadoDireito de imagemGETTY IMAGES
Image captionEm 2011, a Física moderna esteve a ponto de ser completamente questionada por causa do cabo de um relógio digital em um laboratório, que estava mal conectado

"Mas eles conseguiram aquele resultado por causa de um cabo frouxo de um relógio digital em um computador num laboratório italiano. Quando alguém percebeu e o conectou corretamente, tudo voltou à normalidade e ficou comprovado que os neutrinos estavam viajando a uma velocidade mais baixa que a da luz."

Toda a Física moderna foi questionada, portanto, por causa de um cabo de fibra ótica solto, que fez com que a passagem do tempo fosse registrada de maneira incorreta.

Mas isso foi justamente uma amostra da ciência funcionando como deve funcionar.

"A ciência é cometer erros e aprender com eles. É preciso ter provas muito fortes para derrubar um século de Física, mas isso não significa dizer que nunca acontecerá", afirma Al-Khalili.

"Desde que Einstein formulou sua teoria tentamos provar que ela está errada e não conseguimos, mas nunca devemos deixar de tentar."

Fonte: BBC Brasil

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