Retardando o tempo a um impasse com a relatividade

Na física, a viagem no tempo está intimamente ligada à teoria da relatividade de Einstein, que permite o movimento no espaço para realmente alterar o fluxo do tempo. Este efeito é conhecido como dilatação do tempo

e foi uma das primeiras previsões da relatividade. Este tipo de viagem no tempo é completamente permitido pelas leis conhecidas da física, mas só permite viajar para o futuro, não para o passado.

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A dilatação do tempo e de eventos do buraco negro horizontes, sendo que ambos são explicadas abaixo, fornecer meios intrigantes de prolongar a vida humana, e na ficção científica que já muito tempo, desde os meios para permitir que os seres humanos a viver o tempo suficiente para viajar de estrela para estrela.

A dilatação do tempo: Às vezes mesmo os melhores relógios correr devagar

O caso mais evidente de tempo agindo estranhamente na relatividade, e que tem sido verificada experimentalmente, é o conceito de dilatação do tempo sob a relatividade especial. Dilatação do tempo é a idéia de que como você se move através do espaço, o próprio tempo é medido de forma diferente para o objeto em movimento do que o objeto imóvel. Para o movimento que está perto da velocidade da luz, este efeito é perceptível e permite uma maneira de viajar para o futuro mais rápido do que normalmente fazemos.

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Uma experiência que confirma este comportamento estranho é baseada em partículas instáveis, píons e múons. Os físicos sabem o quão rápido as partículas iria decair se estivessem sentados ainda, mas quando eles bombardeiam a Terra na forma de raios cósmicos, eles estão se movendo muito rapidamente. Suas taxas de decaimento não correspondem às previsões, mas se você aplicar a relatividade especial e considerar o tempo do ponto de vista da partícula, o tempo sai como esperado.

Na verdade, a dilatação do tempo é confirmada por uma série de experimentos. Nos experimentos Hafele-Keating de 1971, os relógios atômicos (que são muito preciso) foram levados em aviões que viajam em direções opostas. As diferenças de tempo mostrados nos relógios, como resultado de seu movimento relativo, combinados com precisão as previsões da relatividade. Além disso, o sistema de posicionamento global (GPS), satélites têm para compensar esta dilatação do tempo para funcionar corretamente. Assim, a dilatação do tempo é em terreno científico muito sólido.

A dilatação do tempo leva a uma forma popular de viajar no tempo. Se você fosse para entrar em uma espaçonave que viajou muito rapidamente de distância da Terra, o tempo dentro do navio iria abrandar em comparação com a da Terra. Você poderia fazer um sobrevôo de uma estrela próxima e retornar à Terra quase à velocidade da luz, e alguns anos passaria na Terra, enquanto possivelmente apenas algumas semanas ou meses passaria para você, dependendo de quão rápido você estava indo e como longe a estrela era.

O maior problema com isto é como acelerar um navio-se a essas velocidades. Os cientistas e autores de ficção científica têm feito várias propostas para tais dispositivos, mas todos são bem fora do alcance do que poderia viabilizar construímos hoje ou no futuro previsível.

Como você acelerar um objeto a altas velocidades, sua massa também aumenta, o que significa que é preciso mais e mais energia para continuar acelerando-lo. Esta fórmula de aumento de massa é similar à fórmula que descreve a dilatação do tempo, então isso torna fundamentalmente difícil obter níveis significativos de dilatação do tempo.

Buraco negro horizontes de eventos: Uma versão extra-lenta de movimento lento

Um outro caso onde o tempo fica mais lento, desta vez na relatividade geral, envolve buracos negros. Lembre-se que um preto curvas buracos próprio espaço-tempo, ao ponto em que mesmo a luz não pode escapar. Esta curvatura do espaço-tempo significa que quando você se aproxima de um buraco negro, o tempo vai abrandar para você em relação ao mundo exterior.

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Se você estava se aproximando do buraco negro e seu melhor amigo Dean estava longe de assistir (e de alguma forma poderia assistir “instantaneamente”, sem se preocupar com o lapso de tempo entre a velocidade da luz), Dean iria ver você se aproxima do buraco negro, mais lento e, eventualmente, vir para descansar a pairar fora dela. Através da janela de sua nave espacial, Dean iria vê-lo sentado absolutamente imóvel.

Você, por outro lado, não notaria nada em particular - pelo menos até que a intensa gravidade do buraco negro matou você. Mas até então, ele certamente não “sentir” como o tempo estava se movendo de forma diferente. Você não teria nenhuma idéia de que como você desliza passado horizonte de eventos do buraco negro (que você possivelmente não iria nem perceber), milhares de anos foram passando fora do buraco negro.