O físico que afirma que o tempo corre em duas direções (e de que modo isso afeta como entendemos o Universo)

A história do início do Universo é bastante conhecida, mas talvez não tenha ocorrido exatamente como nos foi contada.

De acordo com a teoria do Big Bang, há 13,8 bilhões de anos, um ponto menor do que um átomo produziu uma grande explosão. A partir daí, foi criada toda a matéria do Universo, que continua a se expandir até hoje.

E foi também nesse momento que o tempo começou a correr, também avançando sem parar desde então.

A grande explosão lançou partículas em todas as direções, que então se agruparam para formar estrelas, planetas e galáxias que viajam pelo Universo.

O tempo, entretanto, parece viajar em apenas uma direção, sempre para a frente, como uma flecha que voa pelo ar. Mas se o espaço e a matéria estão se expandindo em todas as direções, porque o tempo se moveria apenas para a frente?

Ilustração representando o Big Bang com discos sobrepostos que parecem retratar o espaço
Legenda da foto,A teoria do Big Bang explica o início e a expansão do Universo

Um cientista teórico desafia essa ideia. Na verdade, questiona a narrativa clássica do Big Bang e propõe uma nova concepção do tempo.

Julian Barbour é um professor aposentado que ensinou física na Universidade de Oxford e publicou pesquisas nas mais prestigiadas revistas científicas. Ele é reconhecido pelos colegas como alguém com ideias profundas, originais e ousadas sobre assuntos fundamentais do Universo.

Barbour é autor de The Janus Point: A New Theory of Time(O ponto Janus: uma nova teoria do tempo, em tradução livre) em que ele propõe um Universo de dois lados, com um tempo que avança em duas direções e para o qual prevê um fim mais esperançoso do que a morte fria que algumas teorias predizem.

Trata-se de uma ideia provocativa que nos leva a questões profundas sobre nossa própria existência.

Retrato de Julian Barbour, um homem branco idoso e careca
Legenda da foto,Julian Barbour é conhecido por suas ideias ousadas sobre o Universo

Um universo com duas faces

Na mitologia da Roma antiga, Janus era o deus dos começos e fins. Ele geralmente era descrito como um homem com duas faces olhando em direções opostas.

A figura de Janus ilustra muito bem a ideia de Barbour do início do Universo. Sua proposta é que, a partir do Big Bang, o tempo começou a passar em direções exatamente opostas.

Segundo Barbour, se Janus estivesse no Big Bang, poderia ver, com suas duas caras, o tempo avançando, simultaneamente, em duas direções opostas.

Para entender como ele chegou a essa conclusão, devemos entender dois conceitos-chave: a segunda lei da termodinâmica e a entropia.

Rumo ao caos

Barbour usa uma maneira diferente de interpretar a segunda lei da termodinâmica. Esta lei afirma que um sistema sempre evolui para um estado mais caótico, mas não o contrário.

O exemplo clássico é uma taça de vidro. Sempre haverá uma boa chance de que aquele vidro se quebre e se disperse em mil pedaços, mas sabemos que é impossível que esses fragmentos se juntem e deixem a taça como estava.

Assim, a taça de vidro é um objeto ordenado que, ao se quebrar, fica desordenado, e esse é um processo irreversível. Em física, essa medida de desordem é chamada de entropia.

Taça de vidro transparente se estilhaçando ao cair no chão
Legenda da foto,A 2ª lei da termodinâmica afirma que um sistema sempre evolui para um estado mais caótico, mas não o contrário

A segunda lei da termodinâmica diz que a entropia só pode aumentar, nunca diminuir. A partir daí, entendemos porque dizemos que o tempo avança apenas em uma direção: porque o tempo só avança na direção em que a entropia aumenta.

Quanto mais tempo você deixa um copo sobre a mesa, maior o risco de alguém quebrá-lo. Mas, depois de quebrado, podem ser passar milhares de anos que o copo nunca mais se recomporá.

O mesmo acontece no Universo. Quanto mais o tempo passa, mais aumenta sua entropia.

Pense fora da caixa

As leis da termodinâmica foram estabelecidas durante a Revolução Industrial, quando os engenheiros tentavam fazer motores a vapor mais eficientes que desperdiçavam menos energia.

A segunda lei indica que, conforme a energia é transferida e transformada, parte dela se dissipa. Em termos práticos, é desperdiçada.

Para Barbour, aí reside o problema, porque esta segunda lei foi feita pensando em cilindros e máquinas nos quais a energia e o calor passavam de um lugar para outro, confinados em um espaço delimitado.

O erro seria acreditar que o que acontece em um espaço fechado é igual ao que acontece em grande escala em um Universo sem limites.

Nas palavras de Barbour, temos que literalmente “pensar fora da caixa”.

Maior complexidade

Vejamos o exemplo que Barbour usa. Se colocarmos um cubo de gelo dentro de uma caixa, a entropia aumentará da seguinte forma: primeiro teremos um cubo bem ordenado, ou seja, com baixa entropia.

Então aquele cubo derreterá e a água se espalhará pela caixa. A entropia aumentará. Finalmente, a água poderá evaporar, e suas partículas se distribuiriam indistintamente por toda a caixa. A entropia atingirá seu nível máximo.

Em um espaço sem limites, diz Barbour, essas partículas de água poderiam continuar viajando e, graças à gravidade, se juntar a outras partículas até formarem estruturas novas e mais complexas, que se expandiriam em todas as direções do espaço… e do tempo.

Assim, segundo Barbour, o que determina a passagem do tempo não é o aumento da entropia, mas o aumento da complexidade, sem limites de tempo ou espaço.

Ilustração do Universo com uma estrela brilhante e várias galáxias
Legenda da foto,Para Barbour, no Universo, a entropia não aumenta, mas a complexidade sim

Um futuro encorajador

Na visão tradicional da física, a entropia aumenta implacavelmente com o passar do tempo, o que significa que um dia nosso Universo atingirá seu estado máximo de entropia: terá se expandido tanto que será uma desordem total.

Finja que o Universo é uma jarra cheia de bolinhas de gude. Em algum momento, essa jarra se quebrará, e as bolinhas se espalharão caoticamente. Esse é o futuro que alguns especialistas preveem para o Universo.

À medida que o Universo se expandir e a entropia aumentar, o calor e a energia se dissiparão até que tudo fique frio e inerte. Barbour, porém, arrisca-se com uma visão mais otimista.

Ilustração da expansão do Universo a partir do Big Bang, com uma espécie de cone preenchida por planetas e estrelas
Legenda da foto,Barbour imagina um Universo cada vez mais variado e estruturado

Em sua teoria, o tempo não avança inevitavelmente em direção à entropia total. O que ele prevê é o inverso: um Universo cada vez mais complexo e estruturado que cresce sem fronteiras. Na verdade, em vez de dissipação, Barbour prefere dizer que a energia se espalha.

Ele não acredita que o tempo está nos levando em uma única direção para uma entropia que vai transformar tudo em um conjunto de partículas indistinguíveis umas das outras.

Sua visão é a de um Universo cada vez mais variado e dinâmico, onde não faltará calor e energia para continuar crescendo em todas as direções do tempo e do espaço.

Curta o momento

Para Barbour, sua concepção de tempo e Universo carrega uma mensagem para a vida. “Carpe diem”, aproveite todos os dias, diz o físico de 83 anos.

Não importa qual seja o destino do Universo no nível cósmico, a verdade é que, por enquanto, todo ser humano vive com uma certeza indiscutível, ele alerta: “Não quero ser melancólico, mas você e eu vamos morrer”.

Por isso, assim como sua visão de tempo e espaço representa uma mudança em relação às noções tradicionais da física, Barbour acredita que todos podem ter uma mudança de atitude em relação à vida, pensando no bem dos outros.

“Acho que podemos salvar o mundo se as pessoas se acostumarem com a ideia de ser pessoas melhores para os outros.”

E acima de tudo, conclui o cientista, não importa em que direção o Universo se mova, “meu conselho é não perder tempo”. BBC