Estudo mostra como seria o universo se você quebrasse a velocidade da luz, e é estranho: WebCuriosos
Nada pode ir mais rápido que a luz. É uma regra da física tecida na própria estrutura da teoria da relatividade especial de Einstein. Quanto mais rápido algo vai, mais próximo fica da perspectiva de o tempo congelar até parar.
Vá mais rápido ainda e você se deparará com problemas de reversão do tempo, mexendo com noções de causalidade.
Mas investigadores da Universidade de Varsóvia, na Polónia, e da Universidade Nacional de Singapura forçaram agora os limites da relatividade para chegar a um sistema que não entre em conflito com a física existente, e que possa até apontar o caminho para novas teorias.
O que eles criaram foi uma “extensão da relatividade especial” que combina três dimensões de tempo com uma única dimensão espacial (“1+3 espaço-tempo”), em oposição às três dimensões espaciais e uma dimensão de tempo que conhecemos. estamos todos acostumados.
Em vez de criar quaisquer inconsistências lógicas importantes, este novo estudo acrescenta mais evidências para apoiar a ideia de que os objetos podem muito bem ser capazes de se mover mais rápido que a luz sem quebrar completamente as nossas atuais leis da física.
“Não há nenhuma razão fundamental pela qual os observadores que se movem em relação aos sistemas físicos descritos com velocidades superiores à velocidade da luz não devam estar sujeitos a isso”, diz o físico Andrzej Draganda Universidade de Varsóvia, na Polônia.
Este novo estudo baseia-se trabalho anterior por alguns dos mesmos pesquisadores que postula que as perspectivas superluminais poderiam ajudar a unir a mecânica quântica com a teoria de Einstein teoria da relatividade especial – dois ramos da física que atualmente não podem ser reconciliados em uma única teoria abrangente que descreva a gravidade da mesma forma que explicamos outras forças.
As partículas não podem mais ser modeladas como objetos pontuais sob esta estrutura, como poderíamos na perspectiva 3D (mais tempo) mais mundana do Universo.
Em vez disso, para entender o que os observadores podem ver e como uma partícula superluminal pode se comportar, precisaríamos recorrer aos tipos de teorias de campo que sustentam a física quântica.
Com base neste novo modelo, os objetos superluminais pareceriam uma partícula que se expande como uma bolha no espaço – não muito diferente de uma onda através de um campo. O objeto de alta velocidade, por outro lado, “experimentaria” diversas linhas de tempo diferentes.
Mesmo assim, a velocidade da luz no vácuo permaneceria constante mesmo para os observadores que viajam mais rápido do que ela, o que preserva um dos princípios fundamentais de Einstein – um princípio que anteriormente só foi pensado em relação aos observadores que viajam mais lentamente que a velocidade da luz. (como todos nós).
“Esta nova definição preserva o postulado de Einstein de constância da velocidade da luz no vácuo, mesmo para observadores superluminais”, diz Dragan.
“Portanto, a nossa relatividade especial alargada não parece uma ideia particularmente extravagante.”
No entanto, os investigadores reconhecem que a mudança para um modelo espaço-tempo 1+3 levanta algumas novas questões, mesmo quando responde a outras. Eles sugerem que é necessário estender a teoria da relatividade especial para incorporar quadros de referência mais rápidos que a luz.
Isso pode muito bem envolver empréstimos de teoria quântica de campos: uma combinação de conceitos da relatividade especial, mecânica quântica e teoria clássica de campos (que visa prever como os campos físicos irão interagir uns com os outros).
Se os físicos estiverem certos, todas as partículas do Universo teriam propriedades extraordinárias na relatividade especial estendida.
Uma das questões levantadas pela investigação é se algum dia seremos capazes de observar este comportamento prolongado – mas responder a isso vai exigir muito mais tempo e muito mais cientistas.
“A mera descoberta experimental de uma nova partícula fundamental é um feito digno do Prémio Nobel e viável numa grande equipa de investigação que utilize as mais recentes técnicas experimentais,” diz o físico Krzysztof Turzyńskida Universidade de Varsóvia.
“No entanto, esperamos aplicar os nossos resultados para uma melhor compreensão do fenómeno de quebra espontânea de simetria associada à massa da partícula de Higgs e de outras partículas do Modelo Padrão, especialmente no Universo primordial.”
A pesquisa foi publicada em Gravidade Clássica e Quântica.
