Explicando o Espaço-Tempo Absoluto de Albert Einstein

Veja a figura abaixo. Não são dois planos cartesianos com pontos (x,y) e sim planos de eventos, nos quais você pode considerar como eventos não apenas os fenômenos físicos, mas quaisquer outros do mundo natural e do mundo criado por nós, tendo carros, aviões, casas, prédios, parques, ruas, cidades, etc., enfim, nossa civilização.

Chamei de S₁ e S₂ representando dois sistemas de referências inerciais em velocidade constante entre eles.

No eixo horizontal de S₁ estão todos os pontos, as coordenadas, do nosso espaço euclidiano em suas três dimensões (x₁,y₁,z₁) nos quais todos os eventos ocorrem e no vertical o intervalo temporal, ou simplesmente tempo (t₁), dos mesmos eventos. O mesmo é válido para S₂, (x₂,y₂,z₂) e (t₂). O ponto (0,0,0) é a origem do plano, tendo o eixo horizontal pontos como (35,7,5.785), (2,1.000,2.0000), (-675,-2.698,0), (-56.831,-9,-317), ou seja, todos os pontos do espaço euclidiano em uma reta, um eixo.

Esses planos de eventos você pode colocá-los em qualquer lugar do Universo, a não ser em planetas ou outros objetos girando em torno de outros, porque deixam de serem inerciais devido à rotação ou a translação, possuindo aceleração centrípeta, e o eixo temporal começa em "0" porque não há tempo negativo.

Esses sistemas fazem um ângulo θ₁ entre si e não estão no modo "standard", ou seja, com os eixos do espaço paralelos entre si. Para o valor θ=0 eles estarão paralelos mas em todos os outros casos não. Isto significa que os sistemas inerciais em relação a qualquer observador estão em um número muito grande em direções e sentidos, representando como são as configurações de todos os objetos do Universo: se dois possuem velocidades, direções e sentidos para um observador, outro observador os verão em velocidades diferentes, direções e sentidos também diferentes. Como apenas um exemplo, se estivermos nos distanciando de uma nave em uma direção e sentido para um observador em repouso em relação a ela, outro nos verá se distanciando dela com outra direção e sentido e também com uma determinada velocidade entre nós e ela.

Assim, os sistemas inerciais dispersos no Universo estarão representados por S = (S₁, S₂, ..., Sₙ), com n = (1, 2, 3, 4, ...), tendo eles ângulos diversos em nosso plano de eventos, expressos por θ = (θ₁,θ₂,θ₃ ..., θₙ) em que n = (1, 2, 3, 4, ...), sendo n um número muito grande mas não infinito, pois não faz sentido um número infinito de sistemas inerciais.

O ponto A representa um evento, digamos, a observação de uma nave em meio a muitas delas no espaço, tendo coordenadas (x'₁,y'₁,z'₁) em S₁ para um observador e (x'₂,y'₂,z'₂) em S₂ para outro observador. Repare que o tempo relativo entre os dois sistemas leva a valores diferentes, t'₁, em S₁ e t'₂ em S₂ para esses mesmos observadores. Essa nave passa pelo ponto B, e, para o observador em S₁ ela possui coordenadas (x''₁,y''₁,z''₁) e t''₁. Em S₂, (x''₂,y''₂,z''₂) e t''₂.

Agora sim eu posso me aprofundar no assunto deste texto. Sendo a Relatividade Restrita ter como o primeiro postulado que as leis da Física são as mesmas para todos os sistemas inerciais, os eventos A e B estão em concordância com ela porque são observados em sistemas desta natureza. No segundo postulado a velocidade da luz é sempre constante no vácuo e então, devido a esta propriedade, o tempo e seus intervalos são diferentes para esses sistemas como eu já mencionei.

Por tudo isto é necessário incluir o tempo como uma coordenada a mais, embora não espacial, como t'₁, t'₂, etc., e não simplesmente t, igual para todos os sistemas, absoluto, como Newton achava e a qual esta ideia permaneceu até Einstein. Então surgem as quatro dimensões (x,y,z,t).

Os pontos A e B possuem coordenadas nas quatro dimensões e diferentes entre si, podendo haver algumas iguais.

Note que todos os "n's" referenciais observam a passagem da nave em A e B, tendo medidas diferentes entre eles, devido à relatividade do espaço e do tempo, mas, o que é igual a todos, é o segmento de reta compreendido entre A e B. Este segmento é formado não só por estes pontos, e sim compreendendo todos os pontos dos "n's" referenciais observando o movimento da nave.

Então, este segmento sendo igual a todos os referenciais, medido pelas quatro dimensões (x,y,z,t), faz com que pensemos os planos de eventos como planos quadridimensionais de pontos do espaço e do tempo, sendo o segmento A→B absoluto, ou como a distância no espaço-tempo dos eventos, o espaço-tempo absoluto de Einstein!

P.S.: Eu gostaria de dar um exemplo prático sobre este texto pois ele ficou complicado para muitas pessoas.

Imagine se você, leitor, estiver em uma nave com velocidade constante, tendo o sistema referencial S₁ para registrar eventos no espaço. Eu estarei em outra nas mesmas condições só que com o referencial S₂. Ao observarmos uma terceira nave passando por A, eu e você registramos pontos (x, y, z) diferentes. Mas não é só isto: como o tempo é relativo, no meu relógio eu observo um momento diferente do seu para essa nave. Assim ocorre para o ponto B. Na verdade se estivermos em velocidades bem grandes em relação à luz, os efeitos relativísticos como o tempo diferente a nós serão melhor observados, mas não, por exemplo, em nossas naves de hoje. Quer dizer, os pontos A e B terão posições espaciais e tempo diferentes para nós e para todas as outras naves também, em seus sistemas referenciais. Tudo será relativo mas o que será absoluto realmente é a distância de A para B neste espaço chamado de quadridimensional, o espaço-tempo de Einstein.

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Deduzindo E = mc² a partir da Transformada de Lorentz para a Massa Relativa

Obs. 01: Existem várias maneiras de se chegar a esta equação. Escolhi pela Transformada de Lorentz pois assim eu evito as integrais e as derivadas do Cálculo Diferencial e Integral do Ensino Superior, ficando apenas com a matemática utilizada no Ensino Médio. É só ter um pouco de paciência nas passagens de cada linha que ficará fácil de entender.

Considere dois sistemas de referências S e S', se movendo com velocidade constante v, um em relação ao outro.

Digamos que S está na Terra e S' está em uma nave, sendo v uma velocidade próxima à da luz. Nosso planeta possui rotação, e, não sendo um sistema referencial perfeito, podemos admiti-lo como tal devido à grande diferença de tamanho entre nós e ele.

Um corpo de massa m aqui na Terra terá uma massa m' em relação a nós pela Transformada de Lorentz dada por:

m' = m/(√1 - v²/c²).

Em que c é a velocidade da luz.

Repare de imediato que se v for muito menor que c, o termo v²/c² tenderá a zero e então (√1 - v²/c²) será igual a (√1 - 0) e teremos √1 = 1.

Então, da transformada: m' = m.

Para velocidades pequenas em relação à luz não sentiremos os efeitos relativísticos.

Mas se v for próxima à c, (v²/c²) terá um valor próximo de 1, e, "(√1 - 'valor próximo de 1')" será menor que 1. Assim m' (=m/...) será maior que m porque esta é dividida por um denominador menor que 1. Então m' > m.

Voltando à transformada m' = m/(√1 - v²/c²) e elevando-se os dois membros ao quadrado teremos:

m'² = m²/(1 - v²/c²),

m'²/m² = 1/(1 - v²/c²). Invertendo as duas frações:

m²/m'² = (1 - v²/c²),

Desenvolvendo o segundo membro:

m²/m'² = (c² - v²)/c²,

m²c² = m'²c² - m'²v².

Multiplicando os dois membros por c²:

m²c⁴ = m'²c⁴ - m'²v²c⁴, ou

m'²c⁴ = m²c⁴ + m'²v²c⁴.

Obs. 02: Vale a pena dizer agora que esta multiplicação por c² resultou em uma expressão na qual os termos possuem a dimensão de energia ao quadrado, mas energia. E mais: podemos dizer que o primeiro membro é a energia E ao quadrado relacionada com o corpo de massa m' em movimento, m²c⁴ é a energia do corpo m em repouso e m'²v²c⁴ a energia relacionada ao momento m'v ao quadrado, do corpo de massa m' em movimento. Ou seja, temos 3 termos relacionando energia e massa intimamente, algo realmente absoluto no sentido desta igualdade nos mostrar que uma é a outra e vice-versa!

Retornando a (m'²c⁴ = m²c⁴ + m'²v²c⁴) e substituindo o momento p = m'v e m'²c⁴ por E²:

E² = m²c⁴ + p²c⁴,

E = √(m²c⁴ + p²c⁴) (a).

Veja, se v=0, m', em S', estará em repouso em relação ao sistema S. Isto significa que p=0. Substituindo em (a):

E = √m²c⁴,

E = mc².

E como fiz E² = m'²c⁴,

E = m'c² = mc², também para p=0.

Então m' = m.

A massa não aumenta em repouso mostrando válida a igualdade E² = m'²c⁴.

Neste momento quero comentar o grande "insight" de Einstein, para não dizer a grande "sacada" de Einstein, a qual é gíria, demais importante: qualquer corpo de massa m estará em repouso ou em movimento em relação a qualquer outro corpo, ou sistema de referência em, sem exageros, de todos no Universo. A equação (a) nos mostra uma relação direta entre massa e energia. Quer dizer, todos os objetos do Universo também se relacionando entre si com estes dois conceitos da Física. Talvez seria impossível conceber um Universo com massa e energia não estando juntas. E elas estão!

85Davi Felix e outras 84 pessoas

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Entendendo a Natureza do Tempo pelo "Paradoxo dos Gêmeos" da Teoria da Relatividade Especial de Albert Einstein

Observação: o "Paradoxo dos Gêmeos" diz que se um astronauta viajar em uma nave próxima à velocidade da luz, ele envelhecerá muito menos que o seu gêmeo aqui na Terra. Ao voltar será mais novo que o seu gêmeo. Neste artigo você, leitor, é o irmão aqui no planeta.

A Relatividade Especial de Einstein (1879-1955) de 1905,  se apoia em dois postulados:

1 - As leis da Física são as mesmas para todos os sistemas referenciais inerciais;

2 - A velocidade da luz no vácuo é sempre a mesma, uma constante universal.

Vale a pena comentar alguns fatos desses dois postulados:

Uma experiência dentro de um sistema inercial terá o mesmo resultado de outro, ou, também igual se você o a velocidade entre eles. E se você estiver, por exemplo, no espaço, não saberá a menos que for informado. Tudo dentro desse sistema, a não ser pela falta de gravidade, ocorre conforme todas as leis da Física.

Já a velocidade da luz é a maior velocidade que um objeto material pode alcançar. É insuperável. Seu valor é de 299.792,748 km/s ou, em uso aproximado, 300.000 km/s. As outras ondas, também eletromagnéticas, possuem este valor, igualmente aos fótons, as partículas de luz. Sua velocidade é sempre constante em um mesmo meio, sendo impossível acelerá-la ou diminuí-la.

Na Relatividade Especial encontramos a mais famosa equação da Física, E = mc^2, relacionando a massa com a energia, ou seja, que uma quantidade de massa pode ser convertida em energia e vice-versa. Pelo fato de "c", a velocidade da luz, ser um número muito grande, e ainda estar ao quadrado, uma pequena massa pode ser convertida em uma quantidade muito grande de energia. Por isto as bombas nucleares serem muito potentes.

Massa relativa, espaço relativo e tempo relativo também fazem parte da Relatividade Especial e é o objetivo deste texto. Eles são um grupo de conceitos dos mais testados e comprovados da Física. Explico aqui:

1 - Massa:

Pela Física Clássica bastariam aproximadamente 256.000 volts  a um elétron chegar à velocidade da luz. (1) Não apenas ele, mas, toda uma série de partículas de matéria. Consegue-se nos aceleradores de partículas colocarem cada vez mais energia em cada experimento e nada. A massa aumenta, (2) não em volume, e, pela própria equação da Relatividade, ter-se-ia que fornecer uma quantidade infinita de energia e mesmo assim, nada. A massa cresce ao infinito sendo impossível uma experiência assim. É uma questão de medida: em repouso no acelerador a massa é aquela indicada nos livros; mas com a velocidade ela aumenta.

2 - O espaço ou o comprimento dos corpos:

Um acelerador deve ser construído com seções de barras elétricas cada vez maiores até o final porque, no referencial das partículas, são as barras quem diminuem, diminuindo a força elétrica para acelerá-las. Uma nave com velocidade próxima a da luz seria vista por nós tendo poucos centímetros ou menos, conforme a sua velocidade aumentasse, mas, ao retornar, teria o mesmo comprimento de quando saiu. Veja algo curioso: observadores veem um ao outro e tudo o que eles contêm se contraindo igualmente. Nos dois exemplos as partículas "percebem" as barras menores e nós vemos a nave também menor. Quem está dentro dela também "vê" os objetos aqui na Terra se contraindo. Mais uma vez é uma questão de medida: quando medimos um objeto, ele está em repouso em relação a nós e, portanto não o vemos se contraindo.

3 - O tempo:

Uma partícula em repouso no acelerador ou em qualquer lugar demora, por exemplo, um milésimo de segundo para se transformar em outra e também aos cientistas do local, o chamado decaimento. Próxima à velocidade da luz ela também demora este mesmo tempo, só que, aos cientistas, demora 10 segundos. E esta diferença aumenta quanto mais se aumenta a velocidade.

Em um vídeo-aula de Física Moderna produzido pela Universidade Federal Fluminense, UFF, o professor doutor responsável Jorge Sá Martins, relata uma experiência na qual se colocou um relógio atômico em um avião supersônico, em 1971, sincronizado com outro em terra, tendo um atraso de 200 nano segundos. Isso só foi possível graças à precisão desses relógios já naquela época e deixo a referência e o link do vídeo em (3). Apesar de ser um vídeo para alunos de faculdade, o professor Sá Martins fala da experiência logo no início e ainda comenta depois sobre o decaimento do méson-mu ou muon, na atmosfera, sendo parecido com o meu exemplo da partícula acima.

Somos constituídos dessas partículas e então esse fato relativístico também se aplica a nós, e como no caso da massa e do comprimento.

Para velocidades pequenas em relação à luz, nada disso é percebido, mesmo, por exemplo, em nossas naves espaciais em órbita na Terra a 30.000 km/h, aproximadamente.

Tudo isto acima faz parte da natureza e foi desse modo no  qual Einstein ficou tão famoso, e, mais tarde, com a Relatividade Geral.

Por outro lado, se você viajar a uma  velocidade perto à da luz, envelhecerá menos em relação a quem ficar aqui, tudo no planeta! E quanto maior a sua velocidade, mais envelhecidos estarão tudo e todos na Terra.

Preste bem atenção no segundo postulado. Sem ele não haveria nenhum efeito ou fenômeno relativístico como os três citados acima. E sistemas inerciais são aqueles com velocidade constante ou zero, uns em relação aos outros. É importante também porque um sistema, uma nave espacial, por exemplo, acelerada, possui um movimento absoluto, porque o conceito de aceleração na Física é absoluto, ao contrário da velocidade, tempo e espaço. Explico: você está em uma nave em movimento constante e um amigo seu em outra, na mesma situação, com velocidade constante diferente ou em repouso em relação a você. São referenciais inerciais. De repente uma terceira nave, a princípio inercial também, aciona os próprios foguetes. A tripulação sentirá uma força contrária ao movimento, que na realidade é o efeito da inércia. Um tripulante desavisado sentirá essa força também e terá certeza de uma aceleração da nave. Já você e o seu amigo medem, em um intervalo de tempo igual, a variação da velocidade da terceira. Como vocês possuem velocidades diferentes, medirão velocidades diferentes da terceira nave, mas, e aqui entra o segredo, ao dividirem a variação das velocidades medidas pelo intervalo de tempo, irão calcular a mesma aceleração para a terceira nave! Este é um problema básico na Cinemática. Você provavelmente já viu.

Então só agora eu entro no problema do título deste texto. Quis mostrar esses três fenômenos relativísticos para poder o que eu quero realmente dizer.

Quero primeiro relatar uma experiência a qual eu tenho que deixar um link aqui de um artigo meu (3) sobre os detalhes do resultado para o texto não ficar muito grande. Ele é a base do texto.

A experiência já com os resultados em seguida é esta: nos dois primeiros itens eu disse da massa e dos comprimentos dos corpos. Eles são sólidos, massa e comprimento voltam a serem iguais de antes da aceleração próxima a da luz, mas o tempo não. As pessoas estarão mais envelhecidas aqui na Terra, tudo estará. O tempo é sentido por nós em alguns casos nos quais percebemos que algo se passou durante a observação de um ou mais fenômenos, sejam da Física ou de qualquer outra natureza. Um carro passa a sua frente e você "sente" que o tempo se passou também. Olhando um objeto em repouso, e mesmo imaginando um fato ou, ao imaginar uma cena e depois pensar em outra, você "sente" o transcorrer do tempo. E, por mais incrível ainda, se você fechar os olhos e não pensar em nada sentirá novamente a passagem do tempo!

Então imagine agora um astronauta em uma sala de uma espaçonave e no centro um emissor de luz. A nave viaja no sentido da sua direita quando lê este texto, sendo esse o sentido para frente da nave. O astronauta está ao lado do emissor que em dado momento emitirá dois feixes luminosos, um à direita e outro em sentido oposto. Duas portas se abrirão quando eles chegarem nelas. Para o astronauta, no centro da sala, as portas se abrirão ao mesmo tempo porque os feixes percorrerão distâncias iguais. Você observa a nave com um telescópio e vê algo diferente. O feixe à sua direita caminha perseguindo a porta da frente da frente da nave, mas o feixe para à esquerda caminha contra a chegada da outra porta. O feixe para à direita não pode ter a própria velocidade somada à velocidade da nave e o outro subtraído. Os dois estão a 300.000 km/s em relação a você. Não fosse assim essa experiência não daria o resultado a seguir e reitero a leitura recomendada em (3). Você vê a porta à sua esquerda abrir primeiro que a da direita, da frente da nave. Mas como pode um observador ver algo ao mesmo tempo, o astronauta, e outro ver em tempos diferentes? A chave dessa questão é o fato da velocidade da luz ser sempre constante. Senão, ela seria "arremessada" à direita como um objeto material, e diminuída à esquerda pelo mesmo motivo, e você veria as duas portas abrirem ao mesmo tempo como o astronauta. Adição e subtração de velocidades da Física Clássica.

Repare ser cada emissão um evento, um fenômeno, e a abertura das portas também. Tanto o astronauta quanto você  estarão medindo intervalos entre eventos. Esta observação será importante nos dois exemplos a seguir.

Farei outra experiência com o astronauta e você para finalmente, depois, chegar ao ponto principal deste texto.

Ele estará no meio da mesma sala só  que agora o emissor de luz emitirá "flashes" intermitentes até a porta da frente, à direita de você ao ler esta parte do texto, mas haverá um receptor na porta com um mecanismo acionando um ponteiro. Depois de certo número de pequenos "flashes" previamente determinados, se passando um segundo, o ponteiro se desloca em uma unidade fixada próximo ao mecanismo. Trata-se realmente de uma espécie de relógio. Para você, como no exemplo anterior, os feixes de luz produzidos pelos "flashes" também estarão perseguindo o mecanismo na porta, e, então, a cada segundo para o astronauta, você perceberá um tempo maior! É como se o tempo estivesse condicionado à velocidade sempre constante da luz. Na verdade é exatamente isto o que ocorre. Se você trocar esse sistema por uma engrenagem de um relógio de ponteiros, verá também o tempo ser maior a você! Mas por que se a engrenagem não possui feixes de luzes? Os eventos... Digamos ser um movimento de uma peça da engrenagem do relógio ser responsável por movimentar outra após um segundo. Você estará medindo intervalos entre eventos também.

Dei dois exemplos de medidores de tempo bem diferentes para mostrar que, obedecendo às leis da Física, primeiro postulado da Relatividade, e se obtendo resultados estranhos de eventos devido à velocidade  da luz ser invariante, segundo postulado, qualquer sistema de medida do tempo acusará tempos diferentes em referenciais distintos, os chamados "tempos próprios".

E os relógios atômicos e eletrônicos? Eles também funcionam "através" de eventos, fenômenos físicos como a frequência de oscilação da energia de um determinado átomo no relógio atômico e correntes elétricas de baterias estimulando materiais piezelétricos (quartzo) para gerar pulsos elétricos a uma frequência constante nos relógios eletrônicos digitais.

Então, finalmente, entro no assunto principal deste artigo. Darei um exemplo como dos anteriores, da nave com o astronauta, mas sem utilizar relógios. Me utilizarei de algo diretamente ligado ao fato do tema aqui abordado por mim: o envelhecimento do nosso corpo humano. Ele envelhece, evidentemente, mas pouco em relação a um dia, um mês e até a um ano. E se pensarmos em uma viagem do astronauta na qual ele envelhecerá um ano e aqui na Terra todos, sendo impossível uma exceção, envelhecerem 40 anos? É só ajustar a velocidade a um valor adequado, calculando-se pela equação da Relatividade Especial do tempo. (5)

O astronauta, de, digamos, 20 anos, retornará e verá as pessoas da sua idade quando da partida, agora com 60 anos. As próprias rugas nas peles dos rostos serão indicadoras deste fato, sendo que essa viagem será acompanhada durante todo tempo. Mas quero mostrar a você, leitor, que isto não se trata de ficção e sim de realidade.

Somos feitos de músculos, ossos, cartilagens, pelos, temos água, etc., ou seja, materiais orgânicos e inorgânicos, sendo, obviamente, matéria. Nossa pele do corpo inteiro envelhece tornando-se menos lisa e as rugas aparecem principalmente pela perda gradual de elastina, colágeno, ácido hialurônico e outras substâncias, mas basta saber destas três, porque também é matéria e, embora fatores como os movimentos dos músculos faciais, poluição, pouca hidratação, Sol, falta de sono, etc., possam contribuir para o aparecimento de rugas, me concentrarei apenas nas três substâncias citadas.

Durante essa nova viagem do astronauta, um aparelho na nave, muito sofisticado, capta, mede, coloca em imagens microscopicamente a perda das três substâncias. São reações químicas que também são eventos. Eles são de caráter geral e não só físicos.

Você, novamente, acompanha a viagem vendo os resultados sendo obtidos pelo sofisticado aparelho, e, enquanto as suas  rugas aparecem, nota uma velocidade mais lenta desse tipo de aparição na face no astronauta, comprovada também pelos recursos do aparelho. Ele volta e está com 21 anos.

Veja, o tempo se passa enquanto você acompanha a lentidão das reações químicas provocando as rugas no astronauta, sendo a sua percepção dependente da velocidade da luz ser invariável, chegando continuamente aos seus olhos, sendo processada em seu cérebro deste modo só para você e aos outros aqui na Terra. Esta é a realidade. O tempo não é algo permeando tudo e a todos como o físico  Isaac Newton (1643-1717) disse há séculos atrás, sendo absoluto e se transcorrendo igualmente em todos os lugares como um "fluído" universal. Inclusive nós desde crianças vamos imaginando o tempo dessa maneira e só com o avanço da Física percebemos o quanto estamos errados.

Notas

(1) O link de um pequeno artigo meu com os cálculos pela Física Clássica:

https://www.facebook.com/groups/424941321692611/permalink/895863537933718/.

(2) Atualmente a Física de Partículas considera E = mc^2 como apenas a massa de repouso de um corpo, mantendo-se a equivalência massa-energia como no exemplo das bombas nucleares. Mas aqui, tratando-se da Relatividade Especial, eu mantenho a definição de massa relativística tal qual Einstein utilizou. De qualquer maneira, aumentando-se a velocidade, a energia total aumenta e um corpo não ultrapassa a velocidade da luz como a Física de Partículas diz hoje em dia.

(3) Jorge Sá Martins. (2011). Transformações de Lorentz - Introdução. UFF - Física Moderna.

https://www.youtube.com/watch?v=arbA5253DT4.

(4) Argos Arruda Pinto. (2012). A Relatividade do Tempo.

http://teoriadarelatividadefacil.blogspot.com/2012/09/por-argos-arruda-pinto.html?m=1.

(5) A equação é: T = t/(1 - v^2/c^2)e(1/2).

"T" é o tempo na Terra e "t" o tempo do astronauta. É só estabelecer que T = 40t e substituir na equação. A variável "t" desaparecerá e sobrará "v" a ser calculada, já que "c" é a velocidade da luz. 

Res.:  v ~ 299.699,05 km/s.

O processamento do tempo no cérebro

 Introdução 

"Como físico que sou, amante da Relatividade Especial* de Albert Einstein (1879-1955) e escritor de Neurociência, não poderia deixar este meu grupo sem descrever pesquisas e descobertas a respeito de como o cérebro processa, lida, 'compreende', esse tão enigmático e de extrema importância para nós, o tempo!".

 

Na Noruega, o neurocientista e professor Edvard I. Moser, Nobel de 2014 em Medicina/Fisiologia, e seus colaboradores, descobriram células, uma rede, no córtex entorrinal lateral capazes de fornecer um sentido ao tempo quando da nossa observação de eventos, experiências.  

“A rede não codifica o tempo explicitamente. O que medimos é um tempo subjetivo derivado do curso do fluxo [decorrer] de uma experiência", diz Albert Tao do "Instituto Kavli de Neurociência de Sistemas" (KISNI), (1) da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU), fundado justamente por Edvard Moser, seu diretor. 

"Esta rede fornece carimbos de data/hora para eventos e mantém o controle da ordem dos eventos dentro de uma experiência”, diz Edvard Moser.

 

Esta descoberta é muito importante porque ordena a sequência de fatos de uma experiência para nós, na qual sentimos a passagem do tempo enquanto da experiência e qual fato precede um outro.

 

Nós somos quem convencionamos o tempo em segundos, minutos, horas e assim por diante, mas, desde os primeiros humanos na Terra, eles possuíam, evidentemente, a capacidade de perceber a "passagem de algo", enquanto observavam fenômenos naturais e até mesmo no caminhar de pessoas ou na queda de uma folha de árvore.

  

É uma vantagem evolutiva aos seres humanos. A aproximação de qualquer perigo pode ser chamado de evento no qual o tempo é de extrema importância na fuga, em se tomar a decisão correta para onde ir, se proteger, etc. O "perigo" se aproximando está inserido nos dizeres de Moser em "carimbos de data/hora para eventos e mantém o controle da ordem dos eventos...": "O 'perigo' veio de lá, passou por aquele outro lugar rapidamente e chegará logo aqui", como exemplo. Isto é a marca indelével da Evolução em níveis altíssimos de complexidade, necessária não só à nossa sobrevivência, como a de outras muitas espécies de animais, nestes casos, inconscientemente. Não é à toa que a "Kavli Foundation" foi criada para se estudar fenômenos cerebrais de níveis muito altos. 

Veja o transcorrer do tempo quando eu disse "veio de lá", "passou por aquele outro lugar" e "rapidamente chegará aqui". 

Tempo e espaço estão juntos e existem muitas frases relacionando-os dessa maneira como em, por exemplo: "foi em um espaço de tempo de duas horas no qual cheguei em sua casa", "levarei 30 minutos para chegar até você", etc. Utiliza-se, permuta-se tempo e espaço e compreendemos o que se quer dizer.

 

E foi a respeito do espaço o Nobel de Moser, dividido com a sua mulher, May-Britt Moser e o neurocientista estadunidense John O'Keefe. Este, em 1971, havia descoberto uma ativação de certas células cerebrais em ratos quando estavam em uma sala. Ao mudar do local outras células eram ativadas mostrando que o cérebro do rato realizava uma espécie de mapa da sala. Já o casal Moser ampliou a descoberta de O'Keefe ao descobrirem que quando " ... um rato passa por certos pontos dispostos em uma grade hexagonal no espaço, as células nervosas que formam uma espécie de sistema de coordenadas para navegação são ativadas. Eles então demonstraram como esses diferentes tipos de células cooperaram." (2) 

Agora, para finalizar, se tempo e espaço estão juntos, por que citei a Relatividade Especial? 

Até Einstein eles eram considerados separadamente. Então ele mostrou ao mundo que o tempo é relativo e o espaço também, mas, que existe algo de absoluto, a famosa conjunção e também famosa frase "espaço-tempo". A Física demonstrou este fato mas não cabe aqui me aprofundar neste assunto com a Neurociência por enquanto. 

 

 

Nota 

(*) A Teoria da Relatividade se compõe de duas partes: a Especial e a Geral. 

 

Referências 

(1) Kavli Foundation. How Your Brain Experiences Time. (2018). 

https://kavlifoundation.org/.../how-your-brain... 

(2) Estilo MLA: Edvard I. Moser - Fatos. NobelPrize.org. Divulgação do Prêmio Nobel AB 2021. Sáb. 25 de setembro de 2021. <https://www.nobelprize.org/.../2014/edvard-moser/facts/>