Você já pensou o que faria se pudesse viajar no tempo? Poder corrigir aquilo de que você tanto se arrepende? Bom, isso ainda não é possível, mas, no nível microscópico, é.
Nas muitas buscas por áreas de pesquisa para a minha futura iniciação científica, encontrei uma reportagem sobre a reversibilidade do tempo em materiais, logo de cara se formaram diversos pontos de interrogação na minha cabeça, e pensei: isso não é possível.
Mas é, sim. Pelo menos no nível microscópico, conforme demonstraram pesquisadores da Universidade de Darmstadt, na Alemanha, em um artigo publicado na Nature Physycs. Maaasss, trazendo para o nosso dia a dia, vamos conversar sobre o tempo. O que é tempo para você? Difícil, né? O tempo é abstrato, não é nenhuma partícula e por isso, é um enigma cósmico.
O tempo é a sequência de eventos em uma direção, começando lá atrás, com o Big Bang, que ocorreu há 13,8 bilhões de anos em um evento singular. Antes dele, não havia nada. A partir do momento que houve o Big Bang, tudo que estava comprimido em um único ponto sem expansão passou a expandir, formando o Universo. Portanto a sequência de eventos físicos que se sucederam pode ser visto como o tempo.
Inevitavelmente, a expansão e o tempo caminham juntinhos com a entropia. Mas que raios é entropia? É uma grandeza termodinâmica, que mede o grau de desordem (ou liberdade) de um sistema. A entropia é a variação do calor (energia em trânsito) dividido pela temperatura. A tendência dessa grandeza é o aumento da desorganização. De acordo com uma convenção na física, o Universo é um sistema fechado, portanto a sua entropia só pode aumentar.
É a entropia que nos faz perceber o tempo como irreversível. Ou, como explica o texto de divulgação da pesquisa: “Quem já viu uma xícara quebrar no chão e depois se remontar espontaneamente? Para os físicos, isso não é auto-evidente porque as fórmulas que descrevem os movimentos se aplicam a despeito da direção do tempo. Um vídeo de um pêndulo balançando desimpedido, por exemplo, teria a mesma aparência se fosse reproduzido de trás para frente. A irreversibilidade cotidiana que experimentamos só entra em ação através de outra lei da natureza, a segunda lei da termodinâmica. Isto afirma que a desordem em um sistema cresce constantemente. Se a xícara quebrada se recompusesse, porém, a desordem diminuiria.”
O tempo do material é diferente do tempo de laboratório, ou o nosso, porque há velocidades diferentes, que dependem da rapidez com que as moléculas se reorganizam. O tempo material é a medida do envelhecimento que pode ser atribuída a mudanças em sua estrutura molecular, com o passar do tempo (normal). Materiais não cristalinos, ou seja, sem forma geométrica definida, como o vidro, passam pelo processo de mudança em sua estrutura molecular à medida que relaxam lentamente de um estado vítreo, para um equilíbrio estável (o que leva muito tempo, dificultando a observação).
Aproveitando essa definição diferente de tempo, físicos da universidade alemã resolveram brincar com a seta do tempo. Para isso, fizeram um experimento, de tal forma que era assim: uma luz laser dispersa foi usada para criar flutuações na forma de padrões de interferência no material.
Tenho certeza de que você não entendeu nada do que eu falei, né? Vamos lá: o feixe de luz na amostra de vidro espalhou a luz pelas moléculas do material, criando um padrão de interferência, com partes claras e escuras, que foram analisadas estatisticamente, para determinar flutuações temporais, portanto, a velocidade interna do material, que no nosso experimento, é o vidro.
É claro que estamos falando de um nível molecular, não podemos ver essas flutuações a olho nu, são necessárias medições extremamente precisas, que só é possível com câmera de vídeo ultrassensível.
Neste nível, se invertêssemos o processo, na amostra, seria impossível dizer se o tempo está indo em uma direção ou em outra. Podemos então, concluir que no tempo material, as flutuações das moléculas são reversíveis no tempo. Asim como o vídeo do pêndulo.
Apesar da reversibilidade do tempo em nível molecular, não significa que é possível reverter totalmente o processo de envelhecimento dos materiais, pois ele é influenciado pela entropia.
Tal experimento levanta questões sobre a base da termodinâmica, pois o fato do tempo ser reversível no microscópio está em desacordo com a compreensão conhecida da entropia, o que nos levará a muitas abordagens na termodinâmica e na física dos materiais.
Ilustração: @paozinho_celestial
