"Vivemos conjugando
o tempo passado (saudade, para os românticos) e o tempo futuro (esperança, para
os idealistas). Uma gangorra, como vês, cheia de altos e baixos - uma gangorra
emocional. Isto acaba fundindo a cuca de poetas e sábios e maluquecendo de vez
o homo sapiens. Mais felizes os animais, que, na sua gramática imediata, apenas
lhes sobra um tempo: o presente do indicativo. E que nem dá tempo para
suspiros..."
Mario Quintana
O Tempo
O tempo é
uma grandeza física presente não apenas no cotidiano como também em
todas as áreas e cadeiras científicas. Uma definição do mesmo, em âmbito
científico, é por tal não apenas essencial como também, em verdade, um
requisito fundamental.
Contudo, isso
não significa que a ciência detenha a definição absoluta de tempo: ver-se-á que
tempo, em ciência, é algo bem relativo, não só em um contexto cronológico -
afinal, as teorias científicas evoluem - como em um contexto interno ao próprio
paradigma científico válido atualmente.
Em física, tempo é a grandeza física diretamente
associada ao correto sequenciamento, mediante ordem de ocorrência, dos eventos
naturais; estabelecido segundo coincidência simultaneamente espaciais e
temporais entre tais eventos e as indicações de um ou mais relógios adequadamente
posicionados, sincronizados e atrelados de forma adequada à origem e aos
eixos coordenados do referencial para o qual define-se o tempo.
Definido desta forma, o tempo parece algo simples, mas
várias considerações e implicações certamente não triviais decorrem desta,
mostrando mais uma vez que este companheiro inseparável de nosso dia a dia é
mais misterioso e sutil do que se possa imaginar. Medir o tempo envolve
geralmente bem mais do que apenas justapor um relógio a um evento e anotar sua
indicação.
As formas de se atrelar os relógios aos eixos
espaciais (ou não), e de sincronizá-los, variam bastante segundo o contexto;
sendo bem distintas no âmbito da mecânica clássica e da mecânica relativística.
Conforme definido, a grandeza tempo encontra-se
intrinsecamente relacionada à grandeza energia, aos conceitos de coincidência (espacial
e/ou temporal), de simultaneidade e de referencial.
As relações
entre energia e tempo são tão estreitas que estas duas grandezas são ditas como
grandezas conjugadas, tanto ao considerar-se teorias físicas já há tempos
consolidadas, (ex.: termodinâmica), como ao considerar-se teorias da física
moderna (ex.: relatividade e física quântica).
Na mecânica clássica, tem-se por definição que a
coincidência temporal na observação de eventos em um dado referencial implica a
simultaneidade destes dois eventos neste e em quaisquer outros referenciais,
sendo o tempo neste contexto definido como uma grandeza absoluta e
explicitamente independente do referencial.
Na mecânica
clássica, um observador situado na origem do sistema de coordenadas atrelados
ao referencial observa todos os eventos que se dão em um mesmo tempo no mesmo
instante, independente das posições espaciais nas quais eles se dão. A
informação propaga de forma instantânea pelo espaço.
O avanço dos recursos experimentais e a evolução das
teorias para a dinâmica de matéria e energia observados no século XX, contudo,
colocaram em xeque o pressuposto que fora assumido no contexto clássico.
A teoria da
relatividade restrita, conforme publicada por Albert Einstein em 1905,
trouxe à tona a explícita dependência da coincidência nas percepções de eventos
com o referencial a partir do qual se observam os mesmos: eventos que são
coincidentes quando observados a partir da origem de um referencial não o serão
em referenciais que movam-se com velocidades apreciáveis em relação ao
primeiro, e mesmo para observadores em referenciais estáticos em relação ao
primeiro contudo dele distintos não há obrigatoriedade de concordância quanto à
coincidência ou não das percepções dos eventos.
Neste
contexto, em vista de sua definição, o tempo perde o status de grandeza
absoluta e universal e passa a ser uma grandeza estritamente local, uma
grandeza necessariamente atrelada à origem e aos eixos espaciais coordenados de
um referencial em específico.
A dependência do tempo com a energia decorre do
processo usado para mensurá-lo. Medir o tempo implica estabelecer um mecanismo
físico que produza um dado evento que se repita de forma uniforme e simétrica,
e nestes mecanismos repetições uniformes e regulares significam, em acordo com
o teorema de Noether quando aplicado à definição de energia, uma energia
muito bem definida para o mecanismo de referência. Incertezas na energia deste
implicam incertezas na medida do tempo ao usar-se tal mecanismo - tal relógio -
para mensurá-lo.
A relação
entre energia e tempo é também evidente ao considerar-se a entropia, grandeza
física definida no âmbito da termodinâmica quando se consideram os
processos onde ocorrem trocas ou concernentes à distribuição de energia, a qual
associa-se a capacidade de discernimento do que veio primeiro e do que veio
posteriormente em tais sistemas físicos quando considerados de forma isolada.
A entropia
funciona, nestes termos, como a flecha do tempo: configurações que impliquem
maiores valores de entropia para o sistema composto necessariamente sucedem no
tempo configurações às quais se associam valores menores de entropia.
Associado à seta do tempo encontra-se também um
princípio há muito presente nas teorias científicas: o conceito de casualidade.
Embora o advento da mecânica quântica tenha trazido à tona vários debates
a respeito da causalidade em sistemas físicos sob seu domínio, mesmo dentro
desta teoria é evidente que eventos que guardam relação de causalidade
sucedem-se no tempo, com a causa sempre precedendo o efeito.
Mesmo ao
considerar-se a redução instantânea da função de onda em partículas emaranhadas
quando espacialmente separadas – o paradoxo EPR - o comportamento
correlacionado observados nas partículas ao reduzir-se a função de onda - ao
realizar-se uma medida sobre uma delas - mesmo não encerrando em si uma relação
de causa e efeito, e por isto ocorrendo instantaneamente e simultaneamente - de
forma não local -, só é possível porque, em algum momento anterior, houve um
processo que deu origem ao emaranhamento das partículas, e nestes termos a causa
precede o efeito observado, conforme esperado.
Em outras palavras, embora a mecânica quântica suscite
o debate sobre causalidade, ela não a contradiz, e a relação de causa efeito é
um conceito amplamente difundido em todas as teorias científicas e indissociável
do conceito de tempo.
Mesmo a
relatividade, que trouxe consigo a dependência explícita do tempo com o
referencial e os debates quanto à possibilidade de viagem no tempo, preserva a
causalidade: se em um referencial o evento 1 é causa do evento 2, precedendo-o
no tempo, portanto, em qualquer outro referencial esta relação de causalidade
será preservada, mesmo que a medida do intervalo de tempo entre os eventos
possa ser expressa mediante valores bem diferente nos diferentes referenciais
escolhidos.
A noção em senso comum de tempo é
inerente ao ser humano, visto que todos somos, em princípio, capazes de reconhecer
e ordenar a ocorrência dos eventos percebidos pelos nossos sentidos. Contudo a
ciência evidenciou várias vezes que nossos sentidos e percepções são
mestres em nos enganar.
A percepção de
tempo inferida a partir de nossos sentidos é estabelecida via processos
psicossomáticos, nos quais variadas variáveis, muitas com origem puramente
psicológica, tomam parte, e assim como certamente todas as pessoas presenciaram
em algum momento uma ilusão de ótica, da mesma forma de que em algum momento
houve a sensação de que, em certos dias, determinados eventos
transcorreram de forma muito rápida, e de que em outros os mesmos eventos
transcorreram de forma bem lenta, mesmo que o relógio - aparelho
especificamente construído para medida de tempo - diga o contrário.
Embora os pesquisadores não tenham encontrado
evidências de um único “órgão do tempo” no cérebro, e de que ainda há
muito por se descobrir em relação aos processos cerebrais responsáveis pela
nossa percepção de passagem do tempo, é certo que o conceito baseado em
senso comum é muito pouco preciso para mostrar-se confiável ou mesmo útil
na maioria das situações, mesmo nas práticas onde estamos acostumados a
utilizá-lo.
A exemplo,
todos certamente já afirmaram, de forma a mais natural: "o tempo
corre", "este ano passou depressa" ou mesmo "esta aula não
acaba". Uma definição científica mais precisa faz-se certamente
necessária, e com ela ver-se-á, entre outros, que o tempo, em sua acepção
científica, não flui. O tempo simplesmente é.
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