Pular para o conteúdo
Ciência

Um laboratório construiu um “universo de bolso” para estudar um dos maiores mistérios da física

Uma experiência incomum levou pesquisadores a questionar uma das ideias mais básicas da realidade. O resultado não responde tudo, mas abre uma nova forma de enxergar um dos maiores mistérios da física.
Por

Tempo de leitura: 4 minutos

Poucas coisas parecem tão óbvias quanto a passagem do tempo. Acordamos, trabalhamos, envelhecemos e organizamos nossas vidas em horas, dias e anos. Mas quando os físicos tentam entender o universo em seus níveis mais profundos, surge uma questão desconfortável: como definir o tempo se não existe um relógio externo para medi-lo? Uma equipe de pesquisadores decidiu enfrentar esse problema de maneira prática e construiu um experimento que parece saído da ficção científica.

Um universo em miniatura criado para investigar uma pergunta gigantesca

A ideia pode soar estranha à primeira vista. Para estudar o tempo, os cientistas precisaram criar um ambiente onde a noção tradicional de relógio praticamente desaparecesse.

Foi exatamente isso que pesquisadores da Universidade de Birmingham fizeram ao desenvolver um sistema composto por cerca de 24 mil átomos ultrafrios. Esses átomos foram resfriados a temperaturas extremamente próximas do zero absoluto, condição em que os efeitos quânticos se tornam muito mais evidentes e controláveis.

Nesse ambiente altamente isolado, os pesquisadores dividiram a nuvem de átomos em duas regiões distintas utilizando feixes de laser. Uma dessas regiões podia ser observada diretamente, enquanto a outra permanecia oculta durante parte do experimento.

A partir daí, algo interessante começou a acontecer.

A região observável passava por ciclos repetidos de expansão e contração. Em alguns momentos, a distribuição dos átomos se espalhava. Em outros, retornava a estados mais compactos. Embora o comportamento tenha sido comparado a versões simplificadas de expansão e colapso cósmico, o objetivo não era reproduzir o universo real.

O foco estava em outra questão: seria possível determinar a sequência dos acontecimentos sem consultar um relógio externo?

Essa pergunta parece simples, mas toca um dos problemas mais profundos da física moderna.

Algumas teorias que tentam unir mecânica quântica e gravidade sugerem que o tempo talvez não seja um elemento fundamental da realidade. Em vez disso, ele poderia emergir das relações internas entre diferentes partes de um sistema.

A ideia que está por trás do experimento pode mudar a forma como pensamos o tempo

No experimento, os cientistas adotaram uma abordagem diferente da que usamos no cotidiano.

Em vez de perguntar “que horas são?”, eles passaram a observar apenas as transformações ocorrendo dentro do sistema.

Sempre que partículas migravam entre as duas regiões ou quando a distribuição dos átomos mudava, era possível estabelecer uma ordem para os eventos. Em outras palavras, o próprio processo de mudança fornecia uma referência temporal.

Isso levou os pesquisadores a trabalhar com o conceito de “tempo entrópico”, uma medida associada à forma como a desordem se distribui dentro do sistema.

A ideia é especialmente interessante porque está ligada a uma questão antiga da física: a chamada flecha do tempo.

As leis fundamentais costumam funcionar tanto para frente quanto para trás. No entanto, nossa experiência cotidiana é diferente. Lembramos do passado, não do futuro. Um copo quebrado não se reconstrói sozinho. O calor tende a se espalhar, não a se concentrar espontaneamente.

Essas diferenças costumam estar associadas ao aumento da entropia, conceito frequentemente relacionado ao crescimento da desordem.

O experimento mostrou que esse tempo interno baseado em mudanças e entropia conseguia organizar corretamente a sequência dos eventos, mesmo em um sistema que passava por ciclos de expansão e contração.

O mais importante não é a resposta encontrada, mas a nova forma de fazer perguntas

Os próprios pesquisadores são cautelosos ao interpretar os resultados.

O experimento não prova que o universo inteiro funciona exatamente dessa maneira. Também não revela de forma definitiva a verdadeira natureza do tempo.

Seu valor está em outro lugar.

Durante décadas, muitas ideias sobre tempo emergente permaneceram restritas a modelos matemáticos extremamente difíceis de testar. Agora, os cientistas possuem uma plataforma experimental capaz de colocar algumas dessas hipóteses à prova dentro de um laboratório.

Essa mudança é significativa porque transforma um debate que muitas vezes parecia filosófico em algo observável e mensurável.

Utilizando átomos ultrafrios, lasers e técnicas avançadas de física quântica, os pesquisadores conseguiram criar um ambiente onde conceitos ligados ao surgimento do tempo podem ser investigados diretamente.

E essa é a resposta para o título deste artigo.

Ao remover a necessidade de um relógio convencional, os cientistas encontraram uma maneira de observar como a própria mudança pode servir como referência temporal. O resultado não encerra o mistério do tempo, mas oferece uma nova ferramenta para explorá-lo — e talvez isso seja ainda mais importante do que encontrar uma resposta definitiva.

Se o experimento estiver apontando na direção correta, o tempo pode não ser apenas o palco onde os acontecimentos ocorrem. Em certas situações, ele pode surgir justamente porque esses acontecimentos acontecem.

Partilhe este artigo

Artigos relacionados