1 de ago de 2011

Viagem no tempo: fótons não ultrapassam velocidade da luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/07/2011

Viagem no tempo: fótons não ultrapassam velocidade da luz
 
Cientistas demonstraram que o precursor óptico, a parte frontal e mais veloz do fóton, não supera a velocidade máxima da luz. [Imagem: Zhang et al./PRL]

Uma equipe de físicos da Universidade de Hong Kong afirma ter conseguido uma medição direta do precursor óptico de um único fóton, demonstrando que fótons individuais não podem viajar mais rápido do que a luz no vácuo.

O estudo reafirma a teoria de Einstein de que nada viaja mais rápido do que a velocidade máxima da luz e fecha um debate de uma década sobre a velocidade de um fóton individual.

Limite da velocidade da luz

Para Einstein, nada pode viajar mais rápido do que a velocidade máxima da luz.

Mas esta é a primeira demonstração experimental de que os chamados precursores ópticos - uma espécie de parte frontal da onda de luz, sua porção que viaja mais rapidamente - existem ao nível dos fótons individuais e que eles são, como se previa, a parte mais rápida do pacote de onda, mesmo em um meio superluminal.

Ou seja, se há alguém que realmente atinge a famosa velocidade máxima c - de 299.792.458 m/s - esse alguém é o precursor óptico.

"Os resultados ampliam nosso entendimento de como um fóton individual se move. Eles também confirmam o limite máximo de velocidade que uma informação pode ser transportada com luz," afirmou Shengwang Du, coordenador do estudo.

"Ao mostrar que os fótons individuais não podem viajar mais rápido do que a velocidade da luz, nossos resultados encerram o debate sobre a verdadeira velocidade da informação transportada por um único fóton. Nossas conclusões também poderão dar aos cientistas um quadro melhor sobre a transmissão da informação quântica," completou.

Quanto a "encerrar o debate", talvez seja melhor um pouco de prudência, uma vez que o experimento contém muitos pressupostos que podem ser discutidos. Para se ter uma ideia, em 2010, um grupo de pesquisadores alemães fez um experimento diferente e chegou à conclusão oposta.

Viagem no tempo: fótons não ultrapassam velocidade da luz

O prof. Shengwang Du propõe a impossibilidade daquela que era considerada a forma mais fácil de viagem no tempo. Mas há outras possibilidades. [Imagem: UST]

Viagem no tempo

Há cerca de 10 anos, a descoberta de uma propagação superluminal - acima da velocidade da luz - causou sensação ao levantar a possibilidade da viagem no tempo. Mas só até que a diferença entre a velocidade de fase e a velocidade de grupo fosse devidamente explicada.

O que ocorre é que a propagação daqueles pulsos ópticos em alguns meios específicos era apenas um efeito visual - a velocidade superluminal de um grupo de fótons não poderia ser usada para transmitir qualquer informação real.

As esperanças foram então para os fótons individuais, porque a partícula quântica fóton parece poder viajar mais rápido do que o limite da velocidade da luz no mundo clássico.

Foi isto o que o Dr. Shengwang Du quis checar, medindo a velocidade máxima de um fóton individual.

Sua conclusão é que os fótons individuais obedecem às regras de trânsito da relatividade, confirmando a causalidade de Einstein, ou seja, que um efeito não pode ocorrer antes de sua causa - e isto joga por terra a possibilidade teórica da viagem no tempo que havia sido levantada com base na velocidade superluminal.

Possibilidades da viagem no tempo

Isto não significa, porém, que o experimento "provou que a viagem no tempo é impossível" - ele demonstra que não é possível viajar no tempo superando o limite de velocidade do universo com uma nave para fazer o tempo encolher.

É verdade que esta seria a forma "mais fácil" de viajar no tempo - ao menos para fótons.

Mas ainda restam esperanças para os visionários e curiosos sobre o passado e o futuro.

A teoria da relatividade continua aceitando a possibilidade de uma dobradura no contínuo do espaço-tempo para chegar aonde você já esteve antes - bastará ter uma massa suficiente, e controlável, para fazer isso, criando os agora já famosos "buracos de minhoca".

Algo bastante difícil, mas tampouco seria fácil entrar em uma nave do tamanho de um fóton.

Há também sugestões menos ortodoxas, baseadas na Teoria M, com a vantagem de serem testáveis experimentalmente.




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