Conceito de Tempo

Na física, existem muitos temas que podem gerar discussões fervorosas, sem ser necessário usar algum formalismo matemático. Um dos temas que adormece nas mentes dos físicos mais teóricos é o caso de o tempo sempre avançar, nunca retroceder. De maneira rígida, se define o tempo em física como o intervalo entre dois acontecimentos quaisquer. Tais acontecimentos, por mera observação do cotidiano, possuem uma ordem especifica para ocorrer, ou seja, alguns fenômenos acontecem de maneira espontânea para um sentido do tempo, porém não ocorrem da mesma forma no sentido inverso do tempo.

            Em nosso dia-a-dia, com grandezas que estamos acostumados a lidar, como velocidades muito menores que a velocidade da luz, massas muito maiores que a massa de um elétron ou um próton, o tempo assume invariavelmente um sentido único, o sentido do presente para o futuro. Com tais características, os físicos definem este mundo de mundo clássico. Este é mundo onde vivemos e o mundo que foi usado durante milênios para construir idéias, pensamentos e formular teorias que explicassem experimentos conhecidos até então. Foi nesse contexto que Galileu, Newton, e muitos outros cientistas construíram suas teorias em especial sobre mecânica e termodinâmica. Para Newton, por exemplo, o tempo era algo absoluto, totalmente independente do problema abordado e de qualquer escala utilizada no problema.

            No entanto, o século passado mostrou a necessidade de se construir novas teorias que fossem capazes de explicar os mais recentes resultados experimentais, resultados estes que o conhecimento construído com base em nosso mundo acessível não era capaz de explicar. Podemos dizer que o fato de se querer explicar como a luz viajava entre o Sol e a Terra foi o motivo que se levou a construir a Teoria da Relatividade Especial, teoria que afirma que as equações que eram usadas em escalas de velocidades conhecidas entre nós não eram válidas quando tal velocidade se aproximava da velocidade da luz, a velocidade máxima permitida para qualquer objeto. Paralelamente a isso, Planck também notou que as equações da termodinâmica clássica não podiam explicar os resultados experimentais de quando se mede a radiação emitida por um corpo aquecido. Desse problema, surgiram as primeiras idéias que levariam a nova mecânica, a mecânica do muito pequeno, chamada mecânica quântica.

            Vemos então que nosso Universo, o Universo em que vivemos, não é um caso geral, e sim um caso muito particular de sistema que pode ser tratado com leis, teorias e idéias muito limitadas. O mais interessante, porém, está no fato do conceito de tempo, e no que se chama “flecha do tempo”. Em nosso dia-a-dia, presenciamos apenas a “flecha do tempo” no sentido positivo, ou seja, os fatos ocorrem do passado para o futuro, passando é claro pelo presente. Nas teorias construídas para explicar outras porções do mesmo Universo, a porção em que as velocidades são próximas à velocidade da luz e a porção em que massas e distâncias são muito pequenas quando comparadas com as que podem ser medidas, o conceito de tempo como o conhecemos perde totalmente o sentido, inclusive a unicidade do sentido da “flecha do tempo”. É sobre esse tema que tratarei nos próximos textos, abordando a questão da irreversibilidade de certos experimentos e a questão da “flecha do tempo”, presente na segunda Lei de Newton.