sexta-feira, 27 de março de 2020

Inverter a seta do tempo nem sempre é possível


Press release que recebi:

 Quando três ou mais corpos celestes interagem entre si, é impossível inverter o seu movimento. Esta é a descoberta de uma equipa internacional de investigadores liderada por um cientista da Universidade de Coimbra, Tjarda Boekholt, através de simulações em computador do movimento de três buracos negros. As descobertas foram publicadas na edição de abril da revista The Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

A maioria das leis fundamentais da física não tem problemas com a direção em que elas ocorrem. Elas são, como os cientistas gostam de dizer, simétricas no tempo. No entanto, todos sabemos que o tempo não pode voltar para trás. Um copo que cai e se parte não pode voltar inteiro para a nossa mão. Até agora, os cientistas explicaram a quebra de simetria no tempo devido à interação estatística entre um grande número de partículas. Agora, três astrónomos mostraram que não são precisas muitas partículas, mas apenas três são suficientes para quebrar a simetria no tempo.

Tjarda Boekholt (Universidade de Coimbra, Portugal), Simon Portegies Zwart (Universidade de Leiden, Países-Baixos) e Mauri Valtonen (Universidade de Turku, Finlândia) calcularam as órbitas de três buracos negros que interagem entre si. Fizeram dois tipos de simulações. Na primeira simulação, os buracos negros estão inicialmente em repouso. Devido à gravidade, eles atraem-se mutuamente e cruzam-se percorrendo órbitas caóticas, até que um dos buracos negros escapa à atração dos outros dois. Na segunda simulação, o sistema começa com a situação final da simulação anterior, e tenta reverter o tempo de volta à situação inicial.

As simulações mostram que o tempo não pode ser revertido em 5% das simulações. Mesmo que o computador use mais de cem casas decimais, a simetria do tempo é interrompida pelo crescimento exponencial de perturbações do tamanho do comprimento de Planck, que é cerca de 10-35 metros. Estes 5% não são, por isso, uma questão de melhores computadores ou métodos de cálculo mais inteligentes, como se pensava anteriormente.

Os investigadores explicam a irreversibilidade usando o conceito de comprimento de Planck. Este é um princípio conhecido na física que se aplica a fenómenos ao nível do átomo. O investigador principal, Tjarda Boekholt, diz que "O movimento dos três buracos negros pode ser tão caótico que algo tão pequeno quanto o comprimento de Planck entra em ação. A simetria do tempo é quebrada por distúrbios do tamanho do comprimento de Planck".

O co-autor Portegies Zwart acrescenta: "Não poder voltar para trás no tempo deixa de ser um argumento estatístico. Este fenómeno está oculto nas leis básicas da Natureza. Nenhum sistema de três objetos em movimento, grandes ou pequenos, planetas ou buracos negros, pode escapar à direção do tempo."

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Mais informação:

Contactos:

Dr. Tjarda Boekholt (CFisUC, Dep. Física, Universidade de Coimbra, Portugal)
+351 964143739

Artigo científico:
'Gargantuan chaotic gravitational three-body systems and their irreversibility to the Planck length'. By: T.C.N. Boekholt, S.F. Portegies Zwart, M. Valtonen. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 493, Issue 3, April 2020, Pages 3932–3937, https://doi.org/10.1093/mnras/staa452 (original)





3 comentários:

  1. "Um copo que cai e se parte não pode voltar inteiro para a nossa mão." Qualquer poeta sabe que esta afirmação não é verdadeira.

    Um copo que cai
    e se parte...

    Não!

    Pode voltar
    inteiro
    à nossa mão.

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  2. Se a vida não fosse maior do que nós e nós não fossemos maiores do que a vida, ter-me-ia por certo esquecido, ou nem sequer teria ouvido, ou entendido, ou dado importância, a uma tentativa do professor de português, do Básico, de explicar para crianças o significado de absurdo. O facto é que ficaram gravados na minha memória, o professor, o que ele disse, o contexto e a sala de aula. Provavelmente, nem esse professor voltou a pensar no assunto. E, dessa aula, apenas recordo esse momento. Achei incrível que um padre (esse professor era padre) dissesse, sem subterfúgios, que absurdo é o que nem Deus pode fazer. E deu como exemplo que se a caneta caísse ao chão, nem Deus era capaz de fazer com que ela não tivesse caído. Fiquei deslumbrado porque isso punha em causa o que sempre ouvira dizer, que a Deus nada era impossível. Mas o que não é possível a Deus, felizmente, é possível aos cientistas, aos músicos, aos pintores, aos filósofos, aos professores e aos poetas.

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  3. Lá bem no fundo, pertinho do fim do tempo, voltamos a lembrar-nos. A memória providencia esse espaço descalço e selvagem de voltar a ser criança e, por breves momentos, sentimos uma leve possibilidade divina, esse absurdo impossível de regresso ao colo de antes da Mãe e à plenitude da liberdade primitiva. E Deus é isso, uma possessão de sonho idílico, muito para além de qualquer verdade, que nos espera, inteiros, apesar de partidos, num lugar de fascínio, saudade e silêncio ajoelhado.

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