É possível se mover mais rápido que a velocidade da luz ou não? A resposta é não. O limite de velocidade universal, que comumente chamamos de velocidade da luz, é fundamental para o funcionamento do universo. É difícil imaginar isso se você nunca ouviu falar dele antes, mas os cientistas descobriram que quanto mais rápido você se move, mais sua dimensão espacial frontal se contrai e mais lento seu relógio vai quando visto de um observador externo. Em outras palavras, o espaço e o tempo não são um pano de fundo fixo contra o qual tudo acontece da mesma maneira de sempre. Em vez disso, o espaço e o tempo podem dobrar.
Se você olhar as equações subjacentes às teorias da relatividade de Einstein, verá que, à medida que se aproxima da velocidade da luz, sua dimensão espacial na direção para frente encolhe para zero e seu relógio desacelera até parar.
Um quadro de referência com comprimento zero e sem progressão no tempo é, na verdade, um quadro de referência que não existe. Portanto, isso nos diz que nada pode se mover mais rápido do que a velocidade da luz pela simples razão de que espaço e tempo não existem realmente fora deste ponto.
Uma vez que o conceito de "velocidade" requer a medição de uma certa distância percorrida no espaço por um determinado período de tempo, o conceito de velocidade nem mesmo existe fisicamente fora da velocidade da luz. Na verdade, a frase "mais rápido que a luz" não tem sentido fisicamente.
Você pode dizer que as teorias da relatividade de Einstein estão erradas. No entanto, agora há tantas evidências para apoiar a relatividade que, se estiver errada, terá que estar errada em um grau menor, o que não altera esses princípios básicos.
No entanto, a limitação de que nada pode viajar mais rápido do que a luz não é universal como parece.
Uma formulação mais precisa do princípio é a seguinte: "nada pode viajar localmente mais rápido do que a luz." Isso significa que podemos realmente atingir velocidades efetivas superiores à velocidade da luz se usarmos escalas não locais.
Por exemplo, se existem buracos de minhoca, podemos usá-los para encurtar o caminho da Terra até Alfa Centauro. Em comparação com a pequena quantidade de luz que passou da Terra para Alpha Centauri e não passou pelo buraco de minhoca, você viajaria mais rápido. Em outras palavras, você seria o primeiro a chegar à estrela. Isso é permitido porque você nunca excedeu localmente a velocidade da luz. Se outro raio de luz fosse direcionado da Terra para Alpha Centauri e passasse pelo buraco de minhoca conosco, não poderíamos alcançá-lo de forma alguma.
Outro exemplo: existem galáxias distantes no Universo que se afastam umas das outras a uma velocidade que excede a velocidade da luz.
Mas como as galáxias podem se mover mais rápido do que a velocidade da luz se nada pode se mover mais rápido do que a luz?
Imagine nosso universo em expansão. Não é uma explosão de um local específico, onde galáxias se separam como parte de uma explosão. Esta é uma expansão do espaço. Não há centro e o universo não está se expandindo em nada.
Imagine que você está em uma galáxia e, à medida que o universo se expande, você vê todas as outras galáxias se afastando de você. E se você voasse para qualquer outra galáxia, veria que todos os outros ainda estão se afastando de você.
Aqui está o que é interessante: galáxias mais distantes estão se afastando de nós mais rápido. Quanto mais longe está a galáxia, mais rápido ela se afasta de nós.
Isso é evidenciado pela Constante de Hubble - a ideia de que para cada megaparsec de distância entre nós e uma galáxia distante, a velocidade que nos separa aumenta em cerca de 71 quilômetros por segundo. Galáxias separadas por dois parsecs aumentarão sua velocidade em 142 quilômetros a cada segundo. Assim que você atingir uma distância de 4200 megaparsecs, as duas galáxias se afastarão uma da outra a uma velocidade superior à da luz.
A primeira luz da história, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, está a 46 bilhões de anos-luz de distância em todas as direções. 4.200 megaparsecs é pouco mais de 13,7 bilhões de anos-luz. Mas deve ser entendido que há muito espaço para objetos que estão separados por mais de 4200 megaparsecs.
Ou seja, a maior parte do Universo visível para nós já está voando a uma velocidade superior à da luz. Mas como você pode ver a luz de qualquer galáxia se movendo mais rápido do que a velocidade da luz. Como podemos ver a radiação cósmica de fundo em microondas?
A luz emitida pelas galáxias está se movendo em nossa direção, enquanto a própria galáxia está se afastando de nós, então os fótons emitidos por todas as estrelas da galáxia ainda podem nos alcançar. Esses comprimentos de onda de luz se estendem e deslizam ainda mais para a extremidade vermelha do espectro, indo para o infravermelho, as microondas e até as ondas de rádio. Com o tempo, os fótons se esticarão tanto que não seremos capazes de detectar a galáxia.
Em um futuro distante, todas as galáxias e todas as radiações que vemos hoje irão desaparecer e não poderão ser detectadas. Os astrônomos de um futuro distante não saberão se já houve um Big Bang ou qualquer coisa fora de nosso grupo local de galáxias.
2021-09-29 19:08:51
Autor: Vitalii Babkin