Dobra Espacial

 Tem um assunto que costuma estimular a curiosidade das pessoas…! Viagens em velocidade de dobra ou warp segundo Alcubierre..Vamos lá….!

A Teoria da Relatividade diz que nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz. Mas ela não impõe nenhum limite para a velocidade com que o tecido do espaço-tempo pode se contrair ou expandir. Vamos entender melhor essa ideia: imagine duas lâmpadas, uma ao lado da outra, piscando alternadamente. A velocidade máxima com que a luz de cada uma delas chegará aos seus olhos será sempre a velocidade da luz. Mas a velocidade com que elas alternam as piscadas não tem nenhum limite…As naves utilizadas hoje para pesquisas no espaço, mais especificamente em nosso sistema solar, são muito lentas. Um exemplo é a Voyager 1, está a 17 horas-luz de distância da Terra, viajando desde 1977. A Voyager 1 viaja a 0,006% da velocidade da luz, isso significa que levará 17.000 anos para percorrer 1 ano-luz e como sabemos, a estrela mais próxima de nós, Alfa Centauri, está a 4,3 anos-luz, isto é, levaria aproximadamente 73.000 anos para chegar a Alfa Centauri. Como podemos ver, fica totalmente fora de cogitação viajar por ai no espaço a velocidades lentas como as espaçonaves atuais, portanto temos que encontrar um outro modo de viajar mais rápido, mas como…? As viagens em velocidade acima da velocidade da luz são muito comuns na ficção científica, onde são conhecidas como viagens em velocidade de dobra ou warp (uma referência a dobras no tecido do espaço-tempo).

Na viagem em velocidade de dobra, a saida é colocar a espaçonave dentro de uma “bolha” e fazer com que o espaço-tempo à frente da bolha se contraia, expandindo-se logo atrás da bolha. A espaçonave vai “surfar” pelo espaço-tempo, sem nenhuma aceleração. 

Em termos da velocidade da luz, a espaçonave estará totalmente parada em relação ao seu referencial, que é o tecido espaço-tempo. A idéia de expandir o espaço tempo não é nova. Usando a perspectiva “inflacionária do Universo”, por exemplo, pensa-se que o espaço-tempo se expandiu mais rapidamente do que a velocidade da luz durante os primeiros momentos do Big Bang. Então, se o espaço-tempo pode se expandir mais rápido do que a velocidade da luz durante o Big Bang, por que não para a velocidade de dobra ou warp? Essas teorias são muito recentes e por enquanto fica somente no campo do hipotético…!!! Assista ao vídeo…

O Universo de Planck

O que é o tempo de Planck ?
Vamos comparar qualquer coisa muito pequena que você pode ver a olho nu com as dimensões de um átomo que tem um tamanho aproximado de 0.1 nanômetro (um nanômetro é um milionésimo de um milímetro).
De modo bem resumido, o comprimento de Planck = 1,6 × 10E – 35 m, agora divida esse comprimento pela velocidade da luz (300.000km/s). Esse é o tempo de Plank, isto é, 5,4x10E – 44s, é muito difícil imaginar..!!!

Para tempos menores que o tempo de Planck é necessária uma teoria quântica da gravidade para explicar os fenômenos observados nesse universo e que por enquanto ainda não existe ou poderíamos recorrer a teoria das Cordas…!?!?
O que encontraremos nesse mundo estranho do interior de um átomo…?
O Universo de Planck é um território imenso e totalmente inexplorado mais até que galáxias, buracos negros, etc, que podemos estudar com telescópios, radiotelescópios e sondas espaciais. Precisaríamos de ferramentas super delicadas, precisas e de alta energia o suficiente para explorar um Universo onde os espaços são menores que átomos e é muito difícil focalizar luz para iluminar esses lugares, então é necessário algo mais potente o que significa mais energia

Hoje usamos os aceleradores de partículas, isto é, usamos partículas elementares para estudar estruturas de outras partículas elementares. Mas os maiores aceleradores de partículas do mundo não conseguem gerar energia suficiente para investigar coisas muito menores que partículas subatômicas. É onde entra a escala de Planck, e é bem complexo trabalhar com uma coisa infinitamente pequena, então estamos falando das “cordas”.
Segundo a Teoria das Cordas tudo que é partícula é na verdade uma vibração.

Mas qual é o tamanho de uma “corda”…?
Imagine um átomo de hidrogênio do tamanho de uma imensa galáxia como a Via Láctea, uma corda na mesma proporção seria do tamanho de um simples poste de luz, ou seja, é racionalmente alem do que podemos imaginar, mas podemos formular teorias do que acontece nessa escala. Talvez o espaço e o tempo não existam na escala de Planck e o que não sabemos é o que pode tomar o lugar do espaço e do tempo nesses universos. O que temos que fazer é substituir a ideia de espaço e tempo por algo mais fundamental, alguma coisa que pode envolver números diferentes de dimensões, algum lugar onde o espaço não exista e uma partícula poderia estar em dois lugares ao mesno tempo…Estamos entrando no domínio da mecânica quântica. Acho que deu pra entender porque os cientistas concordam em dizer que a Teoria das Cordas é uma das maneiras de unificar a teoria da relatividade e a física quântica.

Seja la onde for e o que é esse Universo, a maioria dos cientistas acreditam que os conceitos de espaço e tempo são totalmente diferentes nesse Universo onde o “menor” é um conceito sem sentido e sem lógica, seria o antes do Big Bang…?

Teorema de Bell

Antes de “falar” nas esquisitices elegantes da teoria quântica, vamos saber porque nada pode ser mais rápido do que a luz…
1- A matéria se torna mais maciça a medida que acelera, e na velocidade da luz, um objeto teria massa infinita.
2- Acelerar um objeto de massa em repouso não-zero até a velocidade da luz exigiria tempo infinito com qualquer aceleração finita, ou aceleração infinita por um período finito de tempo.
3-Também, tal aceleração requer energia infinita. Portanto, ir além da velocidade da luz num espaço homogêneo exigiria mais do que energia infinita, o que não é uma ideia sensata.
4- Observadores em movimento relativo irão discordar sobre qual de dois eventos quaisquer, separados por um intervalo de espaço, ocorre primeiro. Em outras palavras, qualquer viagem mais rápida do que a luz em qualquer referencial de inércia significará voltar para trás no tempo em qualquer outro quadro de referência igualmente válido…..

Muito bem, agora vamos a ela, A Teoria Quântica de modo bem resumido…
Um das coisas mais estranhos da teoria quântica é que é impossível saber certas coisas simultaneamente, como o momento e a posição de uma partícula, conhecer uma dessas propriedades afeta a precisão com que você pode conhecer a outra.
Isto é conhecido como o Princípio da Incerteza de Heisenberg, em homenagem ao físico alemão Werner Heisenberg.
Outro aspecto estranho é o fenômeno da não-localidade, que se mostra no bem conhecido entrelaçamento quântico.
Quando duas partículas ficam entrelaçadas, elas se comportam como se estivessem coordenadas entre si, como se estivessem trocando informações à distância, de uma forma totalmente estranha à intuição clássica sobre partículas fisicamente separadas.
A não-localidade determina como duas partículas distantes podem coordenar suas ações sem trocar informações. Os físicos acreditam que, mesmo na mecânica quântica, a informação não pode viajar mais rápido do que a luz.

A mecânica quântica permite que duas partículas se coordenem muito melhor do que seria possível se elas obedecessem às leis da física clássica. É possível ter teorias que permitem que partículas separadas e distantes uma da outra coordenem suas ações muito melhor do que a natureza permite e sem depender de que a informação viaje mais rápido do que a luz.

Uma experiência de raciocínio:
Vamos gerar duas partículas e deixar uma delas aqui na Terra enquanto que  mandamos a outra partícula para uma galáxia distante 2 milhos de anos-luz. Sempre que a rotação de uma partícula for para a esquerda a rotação da outra partícula sera para a direita, já que a rotação total das duas partículas tem que ser ZERO (lei do momento angular), mas de acordo com a teoria quântica o valor da rotação não é determinado até ser feita uma medição. Então vamos deixar a partícula que ficou aqui na Terra girar para a esquerda, como é que a outra partícula que esta a 2 milhões de anos-luz sabe disso e automaticamente gira para a direita. A informação teria que viajar mais rápido que a luz…!!!. Segundo Einstein a teoria quântica estava incompleta. Ou será que havia alguma coisa que não sabíamos…?

Bell provou matematicamente que de alguma forma aquela partícula em uma galáxia distante sabia o que a outra partícula estava fazendo…..
Algum tempo depois o Teorema de Bell foi provado em laboratório. Foram enviadas duas partículas em direções opostas. Foi mudada a polarização de uma das partículas e imediatamente a outra partícula mudou sua polarização para oposta a da primeira…..Então o que significa isso ?……Comunicação mais rápida que a luz…???…Em breve iremos tratar do tema “Totalidade sem Costura”
O teorema de Bell é amplo e toca em todas as ideias básicas da ciência. Ele diz que podemos estar conectados a todos os pontos do universo, o todo com o tudo. Toca no conceito de Tempo. No centro da mecânica quântica esta a incerteza ou o Principio da Incerteza. Na natureza existe a incerteza por toda parte. Deve ser terrível ter certeza de tudo, mesmo porque a certeza é efêmera e enfadonha. Assista o vídeo....eu recomendo....!