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Velocidade da luz poderia ser superada com três dimensões de tempo

A teoria atual sobre o universo não aceita nada viajando acima da velocidade da luz, mas um novo estudo propõe uma abordagem que poderia mudar o cenário: um observador poderia viajar mais rápido que a luz e enxergar o universo de um jeito bem estranho.

Albert Einstein formulou sua Teoria da Relatividade Geral sob alicerces invioláveis, sendo um deles a velocidade constante da luz no vácuo. Os físico consideram que nada supera os 299 792,458 km/s, mas será que isso reflete a realidade?

Para alguns físicos teóricos, poderiam, sim, existir coisas mais rápidas que os fótons de luz, como partículas hipotética conhecidas como táquions. Elas poderiam viajar tão rápido que seria necessário muito esforço e energia para diminuir suas velocidades.

Trabalhando com essas possibilidades, uma equipe de cientistas publicou um estudo demonstrando que viajar mais rápido que a luz poderia revelar um universo completamente diferente. Isso permitiria desenvolver uma nova teoria que unificaria a relatividade geral e a mecânica quântica.

Se pudéssemos viajar em velocidades superluminais (mais rápido que a luz), veríamos fenômenos acontecendo espontaneamente, sem uma causa determinística. Além disso, graças à natureza quântica de superposição de estados das partículas, poderíamos observá-las viajando simultaneamente por vários caminhos.

Outro efeito bizarro seria a transformação do espaço-tempo — descrito por Albert Einstein como um espaço tridimensional associado com uma dimensão temporal — em um universo com três dimensões de tempo e uma dimensão espacial.

Os fótons podem viajar à velocidade de 300 mil km/h por não possuírem massa (Imagem: Reprodução/twenty20photos/Envato)
Os fótons podem viajar à velocidade de 300 mil km/h por não possuírem massa (Imagem: Reprodução/twenty20photos/Envato)

Com isso, a equipe “descarta a dinâmica convencional de partículas mecânicas semelhantes a pontos e força a pessoa a usar uma estrutura teórica de campo”. Se as partículas não podem ser descritas como “pontos”, a teoria de campo quântico se torna “uma consequência direta da relatividade especial estendida”, escreveram os autores.

A ideia não parece tão exótica se considerarmos que as partículas, de fato, podem não ser nada parecidas com pontos no universo, embora essa seja talvez a melhor descrição que nossa perspectiva tridimensional permite.

Por fim, uma partícula ou objeto superluminal só poderia viajar em uma única dimensão espacial, mas observaria as partículas sub-luminais em três dimensões temporais, “envelhecendo” independentemente em cada um dos três tempos.

Se viajássemos acima da velocidade da luz, as partículas mais lentas pareceriam ter um movimento simultâneo em todas as direções do espaço, muito parecido com a propagação de uma onda quântica esférica associada a uma partícula.

Essas consequências poderiam ser teoricamente descritas em uma linguagem semelhante à da teoria de campos quânticos, permitindo assim a conciliação entre a teoria do universo macroscópico (relatividade geral) com o universo microscópico (mecânica quântica).

O mais animador para a equipe é que nenhum desses resultados violaria os princípios da Relatividade Geral, ou seja, a hipótese da velocidade superluminal neste novo espaço-tempo seria apenas uma adição às teorias de Einstein, e não uma substituição. E, ainda assim, daria uma nova percepção incrível sobre o universo.

A pesquisa foi publicada no New Journal of Physics.

Fonte: Canaltech

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