A viagem no tempo faz aparições regulares na cultura popular, com inúmeras histórias de viagem no tempo em filmes, televisão e literatura. Mas é uma ideia surpreendentemente antiga:pode-se argumentar que a tragédia grega Édipo Rei, escrita por Sófocles há mais de 2.500 anos, é a primeira história de viagem no tempo.
Mas a viagem no tempo é de fato possível? Dada a popularidade do conceito, esta é uma pergunta legítima. Como físico teórico, acho que há várias respostas possíveis para essa pergunta, nem todas contraditórias.

A resposta mais simples é que a viagem no tempo não pode ser possível porque, se fosse, já estaríamos fazendo isso. Pode-se argumentar que é proibido pelas leis da física, como a segunda lei da termodinâmica ou da relatividade. Há também desafios técnicos:pode ser possível, mas envolveria grandes quantidades de energia.

Há também a questão dos paradoxos da viagem no tempo; podemos — hipoteticamente — resolvê-los se o livre-arbítrio for uma ilusão, se existirem muitos mundos ou se o passado só puder ser testemunhado, mas não experimentado. Talvez a viagem no tempo seja impossível simplesmente porque o tempo deve fluir de maneira linear e não temos controle sobre ele, ou talvez o tempo seja uma ilusão e a viagem no tempo seja irrelevante.

Leis da física

Como a teoria da relatividade de Albert Einstein — que descreve a natureza do tempo, espaço e gravidade — é nossa teoria mais profunda do tempo, gostaríamos de pensar que a viagem no tempo é proibida pela relatividade. Infelizmente, um de seus colegas do Instituto de Estudos Avançados, Kurt Gödel, inventou um universo no qual a viagem no tempo não era apenas possível, mas o passado e o futuro estavam inextricavelmente entrelaçados.

Podemos realmente projetar máquinas do tempo, mas a maioria dessas propostas (em princípio) bem-sucedidas requer energia negativa, ou massa negativa, que parece não existir em nosso universo. Se você deixar cair uma bola de tênis de massa negativa, ela cairá para cima. Esse argumento é bastante insatisfatório, pois explica por que não podemos viajar no tempo na prática apenas envolvendo outra ideia – a de energia negativa ou massa – que realmente não entendemos.

O físico matemático Frank Tipler conceituou uma máquina do tempo que não envolve massa negativa, mas requer mais energia do que existe no universo.

A viagem no tempo também viola a segunda lei da termodinâmica, que afirma que a entropia ou aleatoriedade deve sempre aumentar. O tempo só pode se mover em uma direção - em outras palavras, você não pode desembaralhar um ovo. Mais especificamente, viajando para o passado, estamos indo de agora (um estado de alta entropia) para o passado, que deve ter uma entropia menor.

Esse argumento teve origem no cosmólogo inglês Arthur Eddington e, na melhor das hipóteses, está incompleto. Talvez isso o impeça de viajar para o passado, mas não diz nada sobre viagem no tempo para o futuro. Na prática, é tão difícil para mim viajar para a próxima quinta-feira quanto viajar para a quinta-feira passada.

Resolvendo paradoxos

Não há dúvida de que, se pudéssemos viajar livremente no tempo, nos depararíamos com os paradoxos. O mais conhecido é o "paradoxo do avô":pode-se hipoteticamente usar uma máquina do tempo para viajar ao passado e assassinar seu avô antes da concepção de seu pai, eliminando assim a possibilidade de seu próprio nascimento. Logicamente, você não pode existir e não existir.

O romance anti-guerra de Kurt Vonnegut, "Slaughterhouse-Five", publicado em 1969, descreve como evitar o paradoxo do avô. Se o livre-arbítrio simplesmente não existe, não é possível matar o avô no passado, pois ele não foi morto no passado. O protagonista do romance, Billy Pilgrim, só pode viajar para outros pontos em sua linha do mundo (a linha do tempo em que ele existe), mas não para qualquer outro ponto no espaço-tempo, então ele não poderia nem pensar em matar seu avô.

O universo em "Slaughterhouse-Five" é consistente com tudo o que sabemos. A segunda lei da termodinâmica funciona perfeitamente bem dentro dela e não há conflito com a relatividade. Mas é inconsistente com algumas coisas em que acreditamos, como o livre arbítrio – você pode observar o passado, como assistir a um filme, mas não pode interferir nas ações das pessoas nele.

Poderíamos permitir modificações reais do passado, para que pudéssemos voltar e assassinar nosso avô — ou Hitler? Existem várias teorias do multiverso que supõem que existem muitas linhas de tempo para diferentes universos. Essa também é uma ideia antiga:em "A Christmas Carol", de Charles Dickens, Ebeneezer Scrooge experimenta duas linhas de tempo alternativas, uma das quais leva a uma morte vergonhosa e a outra à felicidade.

O tempo é um rio

O imperador romano Marco Aurélio escreveu que:"O tempo é como um rio feito de eventos que acontecem e uma corrente violenta; pois assim que uma coisa é vista, ela é levada, e outra vem em seu lugar, e esta será levado também."

Podemos imaginar que o tempo passa por todos os pontos do universo, como um rio ao redor de uma rocha. Mas é difícil tornar a ideia precisa. Um fluxo é uma taxa de mudança - o fluxo de um rio é a quantidade de água que passa por um comprimento específico em um determinado tempo. Portanto, se o tempo é um fluxo, é à taxa de um segundo por segundo, o que não é um insight muito útil.

O físico teórico Stephen Hawking sugeriu que uma "conjectura de proteção cronológica" deve existir, um princípio físico ainda desconhecido que proíbe a viagem no tempo. O conceito de Hawking se origina da ideia de que não podemos saber o que se passa dentro de um buraco negro, porque não podemos obter informações dele. Mas este argumento é redundante:não podemos viajar no tempo porque não podemos viajar no tempo!

Os pesquisadores estão investigando uma teoria mais fundamental, onde o tempo e o espaço "emergem" de outra coisa. Isso é conhecido como gravidade quântica, mas infelizmente ainda não existe.

Então é possível viajar no tempo? Provavelmente não, mas não temos certeza! + Explorar mais

A viagem no tempo pode ser possível, mas apenas com linhas do tempo paralelas

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.