A realidade é uma simulação?

Q

uem diabos está jogando “The Sims” com a gente?

Acredite se quiser: Físicos encontram evidências de que a nossa realidade pode ser uma mera simulação virtual. Fazemos nós parte do melhor videogame já criado?

Não, você não Por Anderson Kreutzfeldt,

leu errado. De acordo com estudiosos cientistas da Universidade de Bonn, certos aspectos do nosso mundo físico são sustentados por elementos que indicam que a nossa realidade pode não ser nada mais do que uma simulação computadorizada.

A ideia de que somos apenas figuras sustentadas por tecnologias e intelectos superiores parece meio absurda, não é mesmo? O fato é que o cientista planetário Rich Terrile (NASA) acredita veementemente na teoria de que nossa vida não é nada mais do que um videogame.

Silas Beane foi o pesquisador que liderou um grupo de físicos que levantou uma hipótese muito interessante. Segundo as pesquisas, a teoria que mais ganha força é a de que somos uma simulação dentro de outra simulação dentro de outra e assim sucessivamente, com um cenário enriquecido em detalhes, que provavelmente se parece muito com a vida dos nossos “criadores”, para dar a impressão de realidade absoluta. Aparentemente, vivemos em um universo artificial e somos incapazes de nos darmos conta desse fato.

Existe uma teoria chamada “Teoria de campo reticulado” (teoria de física contrária à noção de tempo e espaço continuum da qual temos conhecimentos). Os pesquisadores se basearam nessa teoria para lançar a ideia de que uma simulação de computador (ou um videogame, se preferirem) das próprias leis físicas, que em determinado momento parecem contínuas e que seriam obrigatoriamente inseridas em um retículo espacial, uma adição para a simulação na qual podemos estar vivendo neste momento. Esse retículo tridimensional avança em pequenos passos temporais que limitam a quantidade energética que as partículas virtuais possuem dentro do sistema. Em outras palavras, um recurso virtual que impões “limites”, que poderiam ou não existir para os nossos amados e anônimos criadores.

Isso realmente acontece em certos processos de física quântica que envolvem uma grande quantia de energia (nos raios laser, por exemplo, ou em um feixe de elétrons). Esse retículo limita a energia para que as partículas ocupem seu próprio espaço, com um máximo de energia para que nada nesse “sistema” seja menor do que este permite.

“Se o cosmos é uma simulação numérica, deve haver pistas no espectro de raios cósmicos de alta energia” – dizem os teóricos – ou seja, os raios cósmicos viajariam ao longo dos eixos de uma estrutura, de modo que não conseguiríamos vê-los equalizados em todas as direções.

Com a tecnologia atual e os recursos dos quais a humanidade dispõe, não podemos assegurar definitivamente que estes pesquisadores estão certos ou errados, porém somos plenamente capazes de verificar dentro de algum tempo de estudo, como se orienta a estrutura em que o nosso universo foi criado (ou é simulado, se preferirem).

É uma ideia alucinante e um bocado assustadora, porém, os cálculos de Silas Beane e dos outros pesquisadores deixaram lacunas que não podem ser ignoradas. O principal contra-argumento á teoria dos físicos é que o suposto computador que criou todo nosso universo poderia ter sido criado de qualquer maneira, visto que foi desenvolvido por inteligências e tecnologias muito superiores à nossa, de modo que as técnicas se demonstrariam imperceptíveis a nossos nanicos cérebros humanos.

É claro, acreditar ou não nessa teoria vai de cada um. Mas, se os cientistas estiverem mesmo certos e somos produtos de uma simulação que funciona como uma espécie de videogame, devemos perguntar-nos: Quem diabos está jogando “The Sims” com a gente, porque, que fiquem avisados: o jogo possui alguns bugs como Justin Bieber e Neymar.

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  A Mecânica Quântica

    A luz tem uma especificidade muito importante ela às vezes se comporta como onda e às vezes se comporta como partícula. Em 1924 o físico Francês Louis De Broglie propôs que as partículas materiais em movimento também poderiam se comportar como ondas.

   Mas o que isso significa? Isso significa que, no mundo microscópico, o comportamento das partículas é descrito por equações que são semelhantes às equações que descrevem as ondas. Por exemplo, quando um feixe de elétrons incide num cristal, ele é difratado (espalhado) de modo semelhante ao que acontece com as ondas.

   Porém, no mundo microscópio não há mais certezas. Quando vamos analisar o que acontece com um elétron em um átomo, por exemplo, as equações não fornecem a posição exata nem a velocidade exata do elétron. O que as equações nos fornecem é apenas a probabilidade de o elétron estar numa posição ou ter uma determinada velocidade.

   O princípio da complementaridade:

   Tanto a radiação como a matéria têm um comportamento dual: às vezes se comportam como onda e ás vezes se comportam como partículas. Porém, em cada experimento apenas um dos comportamentos se manifesta; os dois comportamentos se complementam.

   O princípio da incerteza:

   De acordo com a Física Clássica, não há limites para a precisão com que podemos medir uma grandeza. No entanto após uma análise do processo de medida, o físico alemão Werner Heisenberg chegou a seguinte conclusão, conhecida como Princípio da Incerteza: é impossível conhecer simultaneamente e com precisão arbitrária a posição e a quantidade de movimento de uma partícula.

   Isso significa que se tivermos uma grande precisão no valor da posição, teremos uma pequena precisão no valor da quantidade de movimento, e vice-versa.

   Para ver um elétron teríamos que enviar pelo menos um fóton de luz a seu encontro. Mas a colisão do fóton com o elétron irá alterar sua quantidade de movimento; o ato de medir a posição altera o valor da quantidade de movimento.

   Mesmo que não estejamos fazendo nenhuma medida, o Princípio da Incerteza proíbe que uma partícula tenha posição e quantidade de movimento bem definidos simultaneamente.

 

O efeito fotoelétrico

   É a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de frequência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa. Os elétrons ejetados são denominados fotoelétrons, e a radiação eletromagnética usada é, geralmente, a radiação ultravioleta.   É a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de frequência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa. Os elétrons ejetados são denominados fotoelétrons, e a radiação eletromagnética usada é, geralmente, a radiação ultravioleta.

A Relatividade de Einstein

A teoria da relatividade

N

o final do século XIX, muitos físicos famosos acreditavam que a tarefa da física tinha terminado, que nada mais havia para descobrir. Contudo perceberam que esses problemas não eram tão pequenos quanto pensavam; assim só poderiam ser resolvidos com a criação de duas novas teorias: A Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica.

   Essas teorias revolucionaram a Física no início do século XX e ajudaram a conhecer muito da estrutura da matéria. Muitas partículas elementares foram descobertas, e com isso foi possível formular hipóteses sobre a origem do universo, ou melhor, sobre o Big Bang. P or isso essa nova física desenvolvida passou a ser conhecida como Física Moderna e a anterior passou a ser chamada de Física Clássica.

   A Teoria da Relatividade foi criada pelo Físico Alemão Albert Einstein (1879-1955) em duas etapas: em 1905 ele publicou a Teoria da Relatividade Especial e em 1915 publicou a Teorias da Relatividade Geral.

 

   Mas o que de fato é a Teoria da Relatividade?

É

 a ideia mais brilhante de todos os tempos - e certamente também uma das menos compreendidas. Em 1905, o genial físico alemão Albert Einstein afirmou que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados. Parece complicado? Bem, a ideia é sofisticada, mas, ao contrário do que se pensa, a relatividade não é nenhum bicho-de-sete-cabeças. A principal sacada é enxergar o tempo como uma espécie de lugar onde a gente caminha. Mesmo que agora você esteja parado, você está se movendo - pelo menos, na dimensão do tempo. Afinal, os segundos estão passando, e isso significa que você se desloca pelo tempo como se estivesse em um trem que corre para o futuro em um ritmo constante. Até aí, nenhuma novidade bombástica. Mas Einstein também descobriu algo surreal ao constatar que esse "trem do tempo" pode ser acelerado ou freado. Ou seja, o tempo pode passar mais rápido para uns e mais devagar para outros. Quando um corpo está em movimento, o tempo passa mais lentamente para ele.

   Se você estiver andando, por exemplo, as horas vão ser mais vagarosas para você do que para alguém que esteja parado. Mas, como as velocidades que vivenciamos no dia-a-dia são muito pequenas, a diferença na passagem do tempo é ínfima. Entretanto, se fosse possível passar um ano dentro de uma espaçonave que se desloca a 1,07 bilhão de km/h e depois retornar para a Terra, as pessoas que ficaram por aqui estariam dez anos mais velhas! Como elas estavam praticamente paradas em relação ao movimento da nave, o tempo passou dez vezes mais rápido para elas - mas isso do seu ponto de vista. Para os outros terráqueos, foi você quem teve a experiência de sentir o tempo passar mais devagar. Dessa forma, o tempo deixa de ser um valor universal e passa a ser relativo ao ponto de vista de cada um - daí vem o nome "Relatividade". Ainda de acordo com os estudos de Einstein, o tempo vai passando cada vez mais devagar até que se atinja a velocidade da luz, de 1,08 bilhão de km/h, o valor máximo possível no Universo.

   A essa velocidade, ocorre o mais espantoso: o tempo simplesmente deixa de passar! É como se a velocidade do espaço (aquela do velocímetro da nave) retirasse tudo o que fosse possível da velocidade do tempo. No outro extremo, para quem está parado, a velocidade está toda concentrada na dimensão do tempo. "Einstein postulou isso baseado em experiências de outros físicos e trabalhou com as maravilhosas consequências desse fato", diz o físico Brian Greene, da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, autor do livro O Universo Elegante, um best seller que explica em linguagem simples as ideias do físico alemão. Mas as descobertas da Relatividade não param por aí. Ainda em 1905, Einstein concluiu que matéria e energia estavam tão entrelaçadas quanto espaço e tempo. Daí surgiu a célebre equação E = mc2 (energia = massa x a velocidade da luz ao quadrado), que revela que uma migalha de matéria pode gerar uma quantidade absurda de energia.

   Por fim, em 1916, Einstein examinou a influência do espaço e do tempo na atração entre os corpos e redefiniu a gravidade - até então, a inquestionável física clássica de Isaac Newton (1642-1727) considerava apenas a ação da massa dos corpos. Sua Teoria da Relatividade, definida em uma frase dele mesmo, nos deixou mais próximos de "entender a mente de Deus".

Uma descoberta genial Einstein mostrou que espaço, tempo, massa e gravidade estão intimamente ligados:

1 - Segundo o físico alemão Albert Einstein, tudo no Universo se move a uma velocidade distribuída entre as dimensões de tempo e espaço. Para um corpo parado, o tempo corre com velocidade máxima. Mas quando o corpo começa a se movimentar e ganha velocidade na dimensão do espaço, a velocidade do tempo diminui para ele, passando mais devagar. A 180 km/h, 30 segundos passam em 29,99999999999952 segundos. A 1,08 bilhão de km/h (a velocidade da luz), o tempo simplesmente não passa.

2 - Uma consequência dessa alteração da velocidade do tempo é a contração no comprimento dos corpos. Segundo a Teoria da Relatividade Especial - a primeira parte da teoria de Einstein, elaborada em 1905 -, quanto mais veloz alguma coisa está, mais curta ela fica. Por exemplo: quem visse um carro se mover a 98% da velocidade da luz o enxergaria 80% mais curto do que se o observasse parado

3 - Na chamada Teoria Geral da Relatividade (a segunda parte do estudo, publicada em 1916), Einstein usou a constatação anterior para redefinir a gravidade. Isso pode ser demonstrado com um exemplo simples: em alguns tipos de brinquedo comum em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na parede pela força centrífuga, como se houvesse uma "gravidade artificial".

4 - A gravidade real também funciona assim. O Sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita - como se ela estivesse "grudada na parede", lembrando o exemplo do brinquedo. Já a força que prende as pessoas ao chão é a curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor. Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de "curvatura no tecido espaço-tempo".

5 - Uma aplicação prática da Relatividade é a calibragem dos satélites do GPS, que orientam aviões e navios. Pela Relatividade Especial, sabe-se que a velocidade de 14 mil km/h dos satélites faz seus relógios internos atrasarem sete milionésimos de segundo por dia em relação aos relógios da Terra. Mas, segundo a Relatividade Geral, eles sentem menos a gravidade (pois estão a 20 mil km de altitude) e adiantam 45 milionésimos de segundo por dia. Somando as duas variáveis, dá um adiantamento de 38 milionésimos por dia, que precisa ser acertado no relógio do satélite. Portanto, se não fosse pela teoria de Einstein, o sistema acumularia um erro de localização de cerca de 10 quilômetros por dia