Considerações sobre o tempo

by @ 22:49 on 7 novembro 2009. Filed under Cosmologia, Física Quântica, Relatividade

O tempo, em si mesmo, é físico. O que chamamos de tempo psicológico é a percepção que nossa mente faz do tempo. Ela é uma visão atual do que está sendo percebido agora, correlacionado com o que já foi percebido em momentos anteriores e ficou registrado na memória, mas a evocação é presente. Todavia há vários tipos de memória. Existe uma, de curta duração, que apenas mantém na consciência o que ocorreu imediatamente antes do agora. É por isto que podemos apreciar uma música, por exemplo. Se tivéssemos a consciência apenas da nota emitida presentemente, não teríamos noção do desenho melódico que se sucede. Então, na verdade, o que percebemos como presente, é um conjunto de quadros sucessivos de um passado imediatamente próximo, junto com a percepção presente, à medida que vai surgindo, enquanto as mais remotas vão ficando como passado propriamente dito e, se não evocadas, perdem-se. Mas o registro fica até que, no sono, os que se revelarem relevantes são fixados para a memória de longa duração. Outra coisa é que nossa mente faz uma projeção do futuro próximo, de modo que, se não houver uma ruptura, por uma ocorrência implausível, o filme se desenrola suavemente e não temos, a cada momento, uma surpresa, como se acabássemos de ser despertados e contemplássemos o dia sem saber como seria. Por exemplo, quando se viaja e se acorda em outro quarto. Fisicamente o presente é um corte abrupto, inclusive, porque o indeterminismo impede de se projetar um futuro certo a partir do presente. Normalmente ocorre o mais provável, mas nem sempre. Vale a pena estudar um pouco de relatividade para se dar conta de como é interessante considerar a discoincidência de duas superfícies que ligam eventos que possuem a mesma coordenada tempo para dois observadores distintos. A resposta à pergunta do Wagner é sim, mas estes observadores configuram um caso extremamente particular. Em geral trabalha-se, inclusive, com o conceito de potencial retardado no estudo da radiação de antenas, por exemplo. Qualquer livro de telecomunicações trata isto.

Mesmo considerando que sejam quantizados (o que não é o caso da Relatividade Geral) o espaço e o tempo, como componentes da entidade única “espaço-tempo” não são abstrações e nem apenas conceitos. São realidades físicas, independentes de mentes que as concebam. Indícios fortíssimos apontam no sentido desta afirmação, a tal ponto que podem ser considerados provas. A constatação da existência de momentos no passado, tanto do planeta Terra, quando do Universo, muito anteriores à existência de qualquer ser vivo, muito menos de algum consciente e, inclusive, da contemplação de fenômenos e da evolução cósmica e geológica nesses tempos, mostra que o tempo se desenrolava antes de qualquer consciência que o percebesse. Agora estamos tendo conhecimento disto, mas se não tivesse surgido nenhuma mente consciente no Universo, o tempo continuaria a se desenrolar. Do mesmo modo o espaço e toda a realidade exterior à mente, como o conteúdo substancial do Universo. Tudo isto existe por si mesmo.

Eu não disse que tenho provas de que existe um Universo fora de minha mente. Isto é uma crença, mas baseada em fortes indícios, que lhe dão um estado de credibilidade muito superior à crença na existência de Deus, por exemplo. Tais indícios advém do cotejo entre percepções de várias pessoas, quando obtém um consenso em suas descrições do mundo, da permanência dos cenários da realidade exterior quando revisitada. Berkeley já se preocupou com esse problema e, para ele, o mundo exterior mantinha sua permanência e reprodutibilidade na mente de Deus. Mas Deus é algo de existência extremamente controvertida e de plausibilidade muito remota. O fato de que outras mentes, mesmo que eu considere, a princípio, como criações internas de minha mente, sempre concordarem com suas descrições do mundo me levam a inferir que o mundo de fato existe fora de minha mente e que as outras mentes realmente são outras.
Constatação é um produto de mentes, mas a coincidência do relato de várias mentes que constatam a mesma coisa indica que a coisa é o que é em si mesma, de modo que se revela às mentes (dentro das limitações das percepções, considerando que sejam todas humanas) da mesma forma. A existência de registros de memória na própria natureza é que eu digo que mostra que o tempo não é um produto da mente. O tempo existe objetivamente fora da mente. Sua percepção é que é um produto mental e pode haver descompasso entre o tempo e sua percepção.

A existência do “alhures”, que é a região externa ao cone de luz de um evento, no espaço-tempo quadridimensional, mostra que o conceito de tempo é mais complexo do que uma simples linha sequencial de eventos vivenciados por cada elemento do Universo. Isto é, há eventos que não são posteriores e nem anteriores a um considerado (o aqui e agora, por exemplo). E mesmo os posteriores e anteriores não possuem essa mesma característica para todos os observadores, de modo que é impossível se traçar um lugar geométrico único no espaço-tempo que ligue todos os eventos considerados simultâneos. O que é simultãneo para um dado observador não o é para outro. E isto não é uma questão de ilusão ou de atraso na chegada da informação. Descontado esse atraso verifica-se a falência da simultaneidade universal. Isto tanto é válido no macrocosmo quanto no microcosmo, em que partículas possuem velocidades da ordem da da luz. Nos diagramas de Feynmann as partículas retrocedem virtualmente no tempo. E em cosmologia é possível se conceber uma curva tipo tempo fechada de forma que, indo-se sempre para o futuro, retorna-se ao passado (veja o livro “Máquina do Tempo”, do Mário Novello, meu orientador de tese de mestrado).

Uma prova cabal de que o tempo é físico e objetivo, independente das mentes, é que os relógios funcionam, sem que ninguém os observe e tenha a percepção de que o tempo esteja passando para eles. Qualquer instrumento mede aquilo que ocorre com ele mesmo (o termômetro sempre mede a sua própria temperatura, o voltímetro sua própria ddp, o amperímetro sua própria corrente, o fotômetro a luz que nele incide, o metro o seu próprio comprimento e um relógio o tempo que passa nele mesmo). As mentes só são necessárias para dar significado a essas ocorrências, mas elas se dão por conta própria.

O fato do tempo não ser universal, isto é, de não ser possível estabelecer uma sincronização permanente entre todos os relógios (supostos de funcionamento perfeito), colocados em todos os pontos e instantes do Universo, não significa que o tempo não seja físico e objetivo e que seja apenas uma concepção mental. De modo algum. O que se denomina “observador” em relatividade (e em quântica), não precisa ser um ser consciente. Trata-se de um referencial, em relação ao qual são procedidas medidas de espaço e tempo, que podem ser feitas por instrumentos artificiais. É claro que não havendo alguma mente que as interprete, elas não terão utilidade, mas isto não significa que não existam valores de comprimentos, intervalos de tempo, velocidades e todas as demais grandezas físicas, determinados em cada referencial pelas transformações relativísticas, em relação aos valores de outro referencial.

Podemos dizer que os instrumentos de medida indicam os valores a serem captados por alguma mente inquiridora que os interpretará. Todavia, mesmo não havendo mente que capte aquele valor, ele continua sendo indicado, pois o instrumento afere uma propriedade de algo existente no mundo objetivo, fora das mentes. É claro que, se não houvessem seres inteligentes para construí-los, eles não existiriam, mas se, em algum tempo, todos os seres inteligentes forem extintos, os instrumentos que ficarem ligados captando dados, continuarão a fazê-lo até que parem de funcionar. É isto que venho dizendo. O mundo existe por si mesmo, haja ou não mentes que o percebam. Mentes são ocorrências que surgiram a partir do conteúdo inanimado do Universo, que, num processo evolutivo, as obteve, não só as nossas, mas de outros seres, da Terra, no passado e no futuro, ou de outros planetas em que porventura também tenha havido tal processo. E agora que elas surgiram naturalmente, pode ser que venham a ser capazes de produzir artefatos dotados de mente.
Assim o tempo, que os relógios e cronômetros aferem, passa independente de ser percebido por qualquer mente. Mas só mentes são capazes de dizer tal coisa, pois que o concebem e interpretam. Mas ele não é uma criação da mente. A percepção do tempo, que poderia ser denominada de “tempo psicológico”, esta sim, é um produto mental, que, todavia, só pode surgir, se existir um tempo externo e objetivo, que impressione a mente e a faça cogitar sobre ele.

A teoria denominada “Gravitational Loop”, considera a possibilidade do espaço-tempo ser quantizado em células que seriam “locus” dos eventos e eles se dariam descontinuamente. Vejam estes artigos:
http://en.wikipedia.org/wiki/Supergravity ;
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_gravity ;
http://en.wikipedia.org/wiki/Loop_quantum_gravity .
Vejam também o livro:
Lee Smolin, Three Roads to Quantum Gravity
Carlo Rovelli, Che cos’è il tempo? Che cos’è lo spazio?
Julian Barbour, The End of Time .
A teoria das supercordas e as teorias das branas e a Teoria M também consideram a quantização do espaço tempo. Há muitos artigos na Wikipédia e na internet sobre elas:
http://en.wikipedia.org/wiki/String_theory ;
http://en.wikipedia.org/wiki/M-theory .
Alguns livros interessantes (já em português), são:
Michi Kaku – Hiperespaço;
Brian Greene – O Universo Elegante;
Brian Greene – O Tecido do Cosmo.

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