Astronomia sem um telescópio - velocidade da luz

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As notícias recentes de neutrinos se movendo mais rápido que a luz podem ter levado todos a pensar em urdidura e tudo mais, mas na verdade não há necessidade de imaginar algo que possa se mover mais rápido que 300.000 quilômetros por segundo.

A velocidade da luz, ou 300.000 quilômetros por segundo, pode parecer um limite de velocidade, mas este é apenas um exemplo de pensamento 3 + 1 - onde ainda não conseguimos entender o conceito de espaço-tempo quadridimensional e, portanto, pensamos em termos de espaço tendo três dimensões e pense no tempo como algo diferente.

Por exemplo, enquanto nos parece que leva um feixe de luz de 4,3 anos para ir da Terra ao sistema Alpha Centauri, se você pular em uma espaçonave com 99,999% da velocidade da luz, você chegará lá em um questão de dias, horas ou até minutos - dependendo da quantidade de 0,99s adicionados à proporção de velocidade da luz.

Isso ocorre porque, à medida que você pressiona o acelerador do seu sistema imaginário de acionamento em estrela, a dilatação do tempo se torna cada vez mais acentuada e você continua chegando ao seu destino muito mais rapidamente. Com .999 suficientes, você pode atravessar o universo durante a sua vida - mesmo que alguém que você deixou para trás ainda o veja se afastando a pouco menos de 300.000 quilômetros por segundo. Portanto, o que pode parecer um limite de velocidade à primeira vista não é realmente um limite.

Para tentar compreender a perspectiva quadridimensional sobre isso, considere que é impossível se mover a qualquer distância sem também se mover no tempo. Por exemplo, caminhar um quilômetro pode durar trinta minutos - mas se você correr, pode levar apenas quinze minutos.

A velocidade é apenas uma medida de quanto tempo você leva para alcançar um ponto distante. A física da relatividade permite escolher qualquer destino que você goste no universo - e com a tecnologia certa, você pode reduzir o tempo de viagem para esse destino na extensão que desejar - desde que o tempo de viagem permaneça acima de zero.

Esse é o único limite que o universo realmente nos impõe - e é tanto sobre lógica e causalidade quanto sobre física. Você pode viajar no espaço-tempo de várias maneiras para reduzir o tempo de viagem entre os pontos A e B - e pode fazer isso até quase mover entre esses pontos instantaneamente. Mas você não pode fazê-lo mais rápido do que instantaneamente, porque chegaria a B antes mesmo de sair de A.

Se você pudesse fazer isso, criaria problemas impossíveis de causalidade - por exemplo, você pode decidir não se afastar do ponto A, mesmo que já tenha atingido o ponto B. A idéia é ilógica e uma violação das leis da termodinâmica, pois de repente o universo conteria dois de vocês.

Portanto, você não pode se mover mais rápido que a luz - não por causa de algo especial sobre a luz, mas porque não pode se mover mais rápido do que instantaneamente entre pontos distantes. A luz se move essencialmente instantaneamente, assim como a gravidade e talvez outros fenômenos que ainda estamos para descobrir - mas nunca descobriremos nada que se mova mais rápido que instantaneamente, pois a ideia não faz sentido.

Nós, seres carregados de massa, sentimos duração ao nos mover entre pontos distantes - e, portanto, somos capazes de medir também quanto tempo leva para que um sinal instantâneo se mova entre pontos distantes, mesmo que nunca esperássemos atingir esse estado de movimento.

Estamos presos à ideia de que 300.000 quilômetros por segundo é um limite de velocidade, porque acreditamos intuitivamente que o tempo corre a uma taxa universal constante. No entanto, provamos em muitos testes experimentais diferentes que o tempo claramente não é executado a uma taxa constante entre diferentes quadros de referência. Assim, com a tecnologia certa, você pode sentar-se na espaçonave Star Drive e tomar uma xícara rápida de chá enquanto as eras passam lá fora. Não se trata de velocidade, mas de reduzir seu tempo de viagem pessoal entre dois pontos distantes.

Como Woody Allen disse uma vez: O tempo é a maneira da natureza de impedir que tudo aconteça de uma só vez. O espaço-tempo é a maneira da natureza de impedir que tudo aconteça no mesmo lugar ao mesmo tempo.

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