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Conceito de Tempo – Parte 2

Física: Conceito e história — By on março 3, 2012 at 10:03

O conceito de tempo vem evoluindo ao longo da história. Pode-se dizer que dependendo em que área se está trabalhando o tempo assume uma definição rígida distinta. Na física, o tempo é definido em mecânica clássica como um intervalo entre dois acontecimentos ou eventos. Para facilitar as contas, é permitido tomar o tempo inicial, em que ocorre o primeiro evento, como sendo zero e o tempo final como sendo aquele correspondente ao segundo evento.

Segundo a teoria do big bang, teoria que diz que todo o Universo surgiu de uma grande explosão onde toda matéria estava concentrada em um único ponto, o tempo passa a surgir exatamente quando ocorre tal explosão. Antes disso, não é possível definir nenhum conceito, tal como evento, ou até mesmo o tempo. A teoria do big bang é razoável para explicar o surgimento do Universo a partir do momento da explosão, ela não diz absolutamente nada antes deste evento.

Voltando ao questionamento do tempo, é possível notar algo interessante em uma das três leis de Newton. A segunda lei apresenta uma peculiaridade de ser inalterada sob a mudança no sinal do tempo. Considerando a simples definição de aceleração como sendo a velocidade sobre o tempo, e tomando o tempo inicial como sendo zero, ficaríamos com uma expressão do tipo a=v/t. Considerando agora a definição de velocidade como sendo v=x/t, podemos substituir v na expressão de a e obteremos então que a=x/t2. Mas sabemos que se elevarmos um valor ao quadrado, seja ele positivo ou negativo, o novo valor será definitivamente positivo. Logo, a expressão da aceleração obtida não depende se o tempo é positivo ou negativo. Isso significa que dizer que a segunda lei de Newton não distingue passado de futuro! Ou seja, fenômenos que andam para frente no tempo são, para a segunda lei, idênticos aos fenômenos que andam para trás.

No entanto, esta situação é esquisita para nós, pois sentimos que o tempo somente anda para frente, nunca para trás. Isso cria uma certa insatisfação entre as leis que regem o movimento clássico, aquele vivido por nós no dia-a-dia, e os fenômenos que nós observamos ao longo de nossa vida. Será que existem fenômenos, em nosso Universo clássico, que podem andar tanto para frente quanto para trás no tempo, ou será que as leis vigentes da física clássica estão incompletas ou incorretas?

A experiência no tratamento de fenômenos clássicos em física mostra que as leis de Newton são corretas quando estamos no regime clássico dos fenômenos, ou seja, quando estamos tratando com massas muito maiores que a massa de um próton e quando estamos lidando com velocidades muito menores que a velocidade da luz. Ainda assim, a ocorrência de fenômenos que ocorrem para trás no tempo não é proibida pelas leis de Newton, como já vimos, embora não sejam observados. O que as teorias dizem é que tais fenômenos são permitidos de existir, porém, a probabilidade, ou chance destes fenômenos ocorrerem é muito pequena. Quando falamos aqui “muito pequena” estamos falando que a probabilidade de ocorrência é praticamente zero, tornando assim improvável de se observar fenômenos que vão para trás no tempo. Os conceitos que são usados para entender essa não ocorrência destes fenômenos são os conceitos de irreversibilidade e de entropia, que serão discutidos semana que vem.

Assim, vemos que, embora a segunda lei de Newton não faça diferença entre passado e futuro, existem outras grandezas de caráter mais fundamental que garantem, no regime clássico, a não ocorrência de fenômenos que se movam para trás na seta do tempo.

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