De Carl Sagan
Uma viagem pessoal
VIAGENS PELO TEMPO E ESPAÇO
Vagamos em meio ao grande oceano de espaço e tempo.
Neste oceano, os eventos que moldam o futuro se desdobram por si mesmos.
Cada criatura e todo mundo, até a estrela mais distante,
devem sua existência ao grande fluxo de forças implacáveis da natureza,
mas também a pequenas casualidades.
Somos levados com nosso planeta ao redor do Sol.
A Terra deu mais de 4 bilhões de voltas ao redor dele, desde sua origem.
O próprio Sol viaja ao redor do centro da Via Láctea.
Nossa galáxia move-se entre outras galáxias.
Sempre fomos viajantes espaciais.
Todos estes grãos de areia têm mais ou menos o mesmo tamanho.
São provenientes de rochas maiores, ao longo de séculos de atritos,
abrasão e erosão, causados em parte pelo Sol e pela Lua, ainda que distantes.
As raízes do presente estão fincadas no passado.
Somos também viajantes no tempo.
Presos na Terra, mal poderíamos dizer para onde estávamos indo
no tempo e no espaço, ou quão rapidamente.
Mas, agora, já pensamos em fazer viagens no tempo verdadeiras
e jornadas reais para as estrelas mais distantes.
Um punhado de areia tem cerca de 10 mil grãos,
mais do que todas as estrelas visíveis a olho nu no céu limpo.
Mas as estrelas visíveis são uma fração ínfima
do total de estrelas que existem.
O que vemos à noite é apenas uma porção ínfima das estrelas mais próximas
com um pouco do brilho de outras estrelas mais distantes.
Mas o cosmos é imensuravelmente mais rico.
O número total de estrelas do Universo
é superior a todos os grãos de areia de todas as praias da Terra.
Antigamente, antes de saber que as estrelas eram sóis distantes,
elas pareciam formar figuras no céu.
Bastava ligar os pontos.
A constelação que hoje chamamos de "Grande Concha" (Ursa Maior),
na América do Norte, já passou por muitas encarnações.
Toda civilização antiga ou moderna
projetou seus símbolos e pensamentos nas estrelas,
de um mandarim chinês a uma carroça alemã.
Mas culturas muito antigas viram constelações diferentes,
pois a posição relativa das estrelas muda.
Podemos pôr as coordenadas e velocidades delas no computador
e fazer sua configuração voltar no tempo.
Cada constelação é um fotograma de um filme cósmico.
Como nossas vidas são curtas e as imagens mudam lentamente,
tendemos a não notar que se trata de um filme.
Há um milhão de anos, a "Grande Concha" (Ursa Maior) não existia.
Nossos ancestrais, ao olharem, curiosos, para cima,
viam algum outro desenho no céu do Hemisfério Norte.
Também podemos avançar uma constelação no tempo,
por exemplo, a de Leão, e ver qual será sua futura configuração.
Daqui a 1 milhão de anos,
ela poderia ser a constelação Radiotelescópio,
embora, creio eu, radiotelescópios já serão tão obsoletos
quanto as lanças de pedra são hoje.
Aqui está a constelação de Cetus, a Baleia.
Há um milhão de anos, pode ter tido outro nome, talvez, a "Lança".
Agora aceleremos para daqui a 1 bilhão de noites.
Daqui a milhões de anos,
outra imagem bem diferente aparecerá neste filme cósmico.
Órion, o Caçador, muda não só porque as estrelas se movem,
mas também porque evoluem.
Muitas de suas estrelas são quentes, jovens e efêmeras.
Elas nascem, vivem e morrem em apenas poucos milhões de anos.
Se acelerarmos Órion rumo ao futuro,
veremos o nascimento e a morte explosiva de dezenas de estrelas,
cintilando e piscando como vaga-lumes na escuridão.
Se esperarmos o suficiente,
veremos as constelações mudarem.
Mas se nos afastarmos o bastante, a configuração delas também mudará.
As constelações bidimensionais
são apenas a aparência de estrelas espalhadas nas 3 dimensões.
Algumas são pálidas e próximas; outras, brilhantes, mas muito distantes.
Um viajante espacial poderia realmente ver
a configuração das constelações mudar?
Para tanto, teria de viajar aproximadamente
a mesma distância que nos separa delas.
Aqui, viajamos centenas de anos-luz,
contornando as estrelas da Ursa Maior.
Os habitantes de planetas orbitando outras estrelas
veriam constelações bem diferentes das nossas,
pois as veriam de outro ângulo.
Aqui estamos, na constelação de Andrômeda,
ou, pelo menos, num modelo dela.
Ela fica próxima a de Perseu.
Andrômeda, na mitologia grega,
era a donzela que Perseu salvou de um monstro marinho.
Esta estrela logo acima de mim é Beta Andromedae,
a segunda mais brilhante da constelação,
a 75 anos-luz da Terra.
A luz que vemos desta estrela
levou 75 anos atravessando o espaço interestelar
em sua jornada rumo à Terra.
No improvável caso de a Beta Andromedae
ter explodido na terça-feira passada,
só saberíamos disso daqui a 75 anos,
quando essa interessante informação
terminasse de percorrer essa distância,
viajando na velocidade da luz.
Quando a luz dela, que agora vemos, iniciou sua jornada,
o jovem Einstein,
então funcionário do Departamento de Patentes suíço,
publicava sua Teoria Especial da Relatividade,
aqui na Terra.
Percebemos que o espaço e o tempo estão entrelaçados.
Não podemos olhar para espaço sem olhar para trás no tempo.
A velocidade da luz é enorme, mas o espaço é muito vazio,
e as estrelas estão muito distantes umas das outras.
De fato, as distâncias de que falamos até agora
são ínfimas para os padrões astronômicos.
A distância entre a Terra e o centro da Via Láctea é de 30 mil anos-luz.
De nossa galáxia até a galáxia espiral similar a nossa mais próxima,
chamada M-31, que também fica dentro,
ou seja, atrás de Andrômeda,
são 2 milhões de anos-luz.
Quando a luz da M-31, que vemos hoje,
iniciou sua jornada rumo a Terra,
ainda nem havia seres humanos aqui,
embora nossos ancestrais já estivessem evoluindo, bem rapidamente.
Há distâncias muito maiores na astronomia.
A distância entre a Terra e os quasares mais remotos
é de 8 a 10 bilhões de anos-luz.
Nós os vemos como eles eram antes de a própria Terra,
ou mesmo de a Via Láctea terem se formado.
Os veículos mais velozes já lançados pela espécie humana
são as sondas Voyager.
Viajam tão rápido que são apenas
10 mil vezes mais lentas que a luz.
Levariam 40 mil anos para chegarem à estrela mais próxima
e nem sequer estão se dirigindo para lá!
Mas haverá alguma forma de viajarmos
até as estrelas num período de tempo mais curto?
Podemos viajar quase à velocidade da luz?
E o que há de mágico nela?
Poderíamos viajar mais rápido do que a luz?
Acontece que há mesmo algo muito estranho na velocidade da luz.
Algo que é a chave para nossa compreensão do tempo e do espaço.
A história de sua descoberta leva-nos à Toscana, norte da ltália.
Há algo de atemporal neste lugar.
Há um século, provavelmente, não era muito diferente.
Viajando por estas estradas no verão de 1895,
você poderia ter se deparado com um alemão de 16 anos,
que acabara de abandonar o colégio.
Seu professor dissera-lhe que ele nunca seria nada na vida,
que seu comportamento prejudicava a disciplina da classe
e que seria melhor que ele deixasse o colégio.
Ele saiu e veio para cá,
onde, andando por estas estradas,
dava livre curso a seus pensamentos.
Um dia, começou a pensar na luz,
na velocidade dela.
No dia-a-dia, sempre precisamos medir a velocidade relativa dos objetos.
Por exemplo, eu estou a uns 10 km/h em relação ao solo.
Mas o solo não está em repouso:
A Terra gira a uns 1.600 km/h
e ela mesma está em órbita ao redor do Sol,
que por sua vez se move em relação às outras estrelas, e assim por diante.
Para aquele jovem, era difícil imaginar
algum padrão absoluto para medir tantos movimentos relativos.
Ele sabia que as ondas sonoras são uma vibração do ar
e que a velocidade dessas ondas é medida com relação ao próprio ar.
Mas a luz do Sol viaja através do vácuo do espaço sideral.
"As ondas de luz poderiam se mover com relação a alguma outra coisa?
E, nesse caso, em relação a quê?", ele imaginou.
O nome desse adolescente que abandonara os estudos
era Albert Einstein,
e suas elucubrações mudaram o mundo.
Ele ficara fascinado com uma obra de Bernstein, de 1869,
o Livro Popular de Ciência Natural.
Aqui, na primeira página,
ele fala da velocidade espantosa da eletricidade
em fios e da luz através do espaço.
Einstein perguntou-se, aqui na ltália, talvez pela primeira vez,
que aparência o mundo teria
se fosse possível viajar à velocidade da luz.
Viajar à velocidade da luz.
Que pensamento atraente e mágico para um garoto numa estrada,
onde o campo é inundado pela luz do sol!
Você não saberia que está numa onda de luz ao viajar nela.
Se você começasse numa crista,
ficaria na crista e perderia a noção de estar numa onda.
Algo esquisito acontece quando se atinge a velocidade da luz.
Quanto mais Einstein pensava nisso, mas intrigado ficava.
Inúmeros paradoxos surgiriam um atrás do outro
se fosse possível viajar à velocidade da luz.
Certas idéias tinham sido aceitas como verdadeiras,
sem uma reflexão mais cuidadosa.
Uma dessas idéias tinha a ver com a luz
proveniente de objetos em movimento.
As imagens do mundo que conhecemos são feitas de luz
e são transportadas à velocidade da luz: 300 mil km/s.
Você poderia achar que minha imagem deveria ser mais rápida,
movendo-se à velocidade da luz somada à da bicicleta.
Se eu for em sua direção mais rapidamente que a carroça,
minha imagem deveria chegar a você mais rápido também.
Minha imagem deveria chegar mais cedo.
Só que, na realidade, você não percebe nenhuma diferença de tempo.
Numa colisão, por exemplo, você vê tudo ao mesmo tempo,
o cavalo, a carroça, o encontrão, a bicicleta: Tudo simultaneamente.
Como seria se pudéssemos somar as velocidades?
Teríamos de somar minha velocidade à da luz,
portanto, minha imagem deveria chegar antes da imagem do cavalo e da carroça.
Você me veria pedalar normalmente.
De repente, para mim, a colisão pareceria iminente.
Mas você me veria desviar sem nenhuma razão
e evitar a colisão com o nada.
Como a carroça não vinha em sua direção,
a imagem dela chegaria a você só à velocidade da luz.
Seria possível eu quase ver uma colisão e você nem sequer percebê-la?
Em experimentos controlados de laboratório,
cientistas nunca observaram nada parecido.
Para que seja possível entender o mundo
e para evitar paradoxos lógicos ao viajar em altas velocidades,
certas normas devem ser obedecidas.
Einstein chamou tais normas de Teoria Especial da Relatividade.
A luz de um objeto qualquer viaja à mesma velocidade,
quer ele esteja em repouso, quer ele se mova.
"Não somarás minha velocidade à velocidade da luz.' '
E nenhum objeto material pode atingir, ou ir além da velocidade da luz.
Nenhuma lei física o impede de chegar quão perto dela você deseje.
99,9% da velocidade da luz está ótimo,
mas, por mais que se tente,
não poderá ir até o último ponto decimal.
Para o mundo ter lógica, é preciso um limite de velocidade cósmico.
Um chicote estala porque sua ponta supera a velocidade do som.
Isso produz uma onda de choque,
um pequeno estouro supersônico pelo campo italiano.
O estrondo de um trovão e o de um avião supersônico têm a mesma origem.
Por que a velocidade da luz é uma barreira maior que a do som?
A resposta não é apenas que ela é 1 milhão de vezes mais rápida.
Não é só um problema de engenharia, como nos aviões supersônicos.
Não, a "barreira da luz" é uma lei fundamental da natureza,
tão básica quanto a gravidade.
Einstein encontrara a estrutura absoluta do mundo,
o pilar imutável face a todos os movimentos relativos do cosmos.
A luz viaja à mesma velocidade,
independentemente da velocidade proveniente de sua fonte.
A velocidade da luz é constante em relação a todo o resto.
Nada jamais poderá alcançar a luz.
A proibição de Einstein de viajar mais rápido que a luz
é conflitante com nosso senso comum:
Mas por que nosso senso comum
teria qualquer confiabilidade num caso como esse?
Por que nossa experiência a 10kmlh
afetaria as leis da natureza a 300 mil km/s?
A relatividade impõe limites àquilo que os humanos podem fazer.
O Universo não é obrigado
a estar em perfeita harmonia com as ambições humanas.
Imagine um lugar em que a velocidade da luz não fosse 300 mil km/s,
mas muito menor. Digamos, 40 km/h, e seguida à risca.
Assim como no mundo real, ela não pode ser alcançada.
Aqui, vale o mesmo mandamento:
"Não viajarás mais rápido do que a luz.' '
Mas poderíamos fazer "experimentos mentais"
sobre velocidades próximas à da luz,
que aqui é de 40 km/h, a velocidade de uma lambreta.
Não se pode infringir as leis da natureza.
Não há punições se você o fizer.
No mundo real e neste também,
as coisas estão arranjadas de tal forma que a transgressão é impossível.
O trabalho da física é descobrir quais são essas leis.
Antes de Einstein,
os físicos achavam que existiam padrões de referência privilegiados,
espaços e tempos a partir dos quais tudo o mais poderia ser medido.
Einstein viu uma idéia similar nas questões humanas:
O conceito de que os costumes de uma nação,
sua Alemanha natal, a ltália ou qualquer outra,
é o padrão de referência para todas as outras sociedades.
Einstein rejeitou esse nacionalismo exarcebado.
Ele achava que cada cultura tinha seu próprio valor.
Também na Física, ele entendeu
que não havia padrões privilegiados de referência.
Todo observador, em qualquer lugar,
tempo ou estado deve deduzir as mesmas leis da natureza.
A velocidade é apenas o espaço percorrido num dado tempo,
como qualquer garoto numa lambreta sabe muito bem.
Como perto da velocidade da luz não podemos somar velocidades,
as noções familiares de espaço e tempo absolutos,
independentes de nosso movimento relativo, perdem o sentido.
É por isso, como Einstein demonstrou,
que coisas estranhas acontecem próximas à velocidade da luz.
Nela, nossas perspectivas convencionais
de espaço e tempo mudam estranhamente.
Seu nariz está um pouco mais perto de mim do que suas orelhas.
A luz refletida por ele chega um instante antes que a das orelhas.
Mas vamos supor que eu tenha uma câmera mágica
com a qual eu pudesse ver seu nariz e as orelhas ao mesmo tempo.
Com essa câmera, poderíamos tirar fotos bem interessantes!
Paolo despede-se de seu irmão menor, Vincenzo,
e vai embora.
Ele já atingiu agora metade da velocidade da luz.
Está quase alcançando sua própria imagem.
Isso comprime as ondas luminosas diante dele,
e a imagem fica azul.
Este encurtamento das ondas de luz é o que torna as ondas de luz azuis.
Paolo também fica magrinho na direção do movimento.
Não é ilusão de ótica:
Acontece mesmo quando se viaja próximo à velocidade da luz.
Zunindo de tão rápido, ele deixa um rastro de ondas luminosas.
Ondas de luz compridas são vermelhas.
Dizemos que sua imagem sofreu um "desvio para o vermelho".
Agora, Paolo vai dar um passeio pelo campo.
Ele experimenta algo ainda mais estranho.
Tudo em seu campo de visão fica comprimido
numa janela móvel a sua frente,
azulada no centro e avermelhada nas bordas.
Para quem o vê, Paolo parece azulado ao se aproximar,
e avermelhado, ao se afastar;
mas, para ele,
o mundo todo vem e vai simultaneamente
quase à velocidade da luz.
As casas e árvores pelas quais já passou
ainda aparecem na borda de seu campo de visão,
só que distorcidas e avermelhadas.
Quando ele desacelera, tudo volta ao normal.
Só bem perto da velocidade da luz,
o mundo fica comprimido como num túnel.
Você veria mesmo tais distorções se viajasse nessa velocidade.
Um dia, talvez, navegantes interestelares
orientem-se por estrelas que já ficaram para trás,
mas cujas imagens ocupam todas juntas a tela a sua frente.
O mais bizarro ao se viajar quase à velocidade da luz
é que o tempo passa mais devagar.
Todos os relógios, mecânicos e biológicos, andam mais devagar.
Mas os relógios estacionários marcam normalmente.
Se viajarmos quase à velocidade da luz,
envelheceremos mais lentamente do que os que ficaram.
O relógio de Paolo e sua noção de tempo transcorrido
dizem-lhe que ele só esteve ausente por alguns minutos para seus amigos,
mas, do ponto de vista deles, décadas passaram-se.
Seus amigos cresceram, seguiram suas vidas e morreram,
E seu irmão mais novo esperou pacientemente todo esse tempo.
Os 2 irmãos experimentaram o paradoxo da dilatação do tempo:
Eles se depararam com a relatividade especial de Einstein.
Esse foi apenas um "experimento mental",
mas partículas atômicas quase à velocidade da luz
se desintegram mesmo mais devagar do que as estacionárias.
Por mais estranha e não intuitiva que possa parecer,
a dilatação do tempo é uma lei da natureza.
Viajar quase à velocidade da luz
é uma espécie de elixir da juventude.
Como o tempo passa mais lentamente perto da velocidade da luz,
a relatividade especial fornece-nos um meio de viajar até as estrelas.
Esta região do norte da ltália
não foi apenas o palco de um pensamento do jovem Einstein.
Também foi o lar de outro gênio que viveu aqui 400 anos antes.
Leonardo Da Vinci.
Leonardo gostava de escalar esses morros
e observar as coisas de uma grande altura,
como se pairasse no ar como um pássaro.
Ele desenhou as primeiras vistas aéreas de paisagens, vilas e fortificações.
Estive comentando sobre as idas e vindas de Einstein na cidade de Vinci,
onde Leonardo cresceu.
Einstein nutria um grande respeito por Leonardo,
de certa forma, seus espíritos ainda habitam esse lugar.
Entre as muitas realizações de Leonardo na pintura,
escultura, arquitetura, história natural, anatomia, geologia,
engenharia civil e militar, ele tinha uma grande paixão.
Ele desejava construir uma máquina capaz de alçar vôo.
Chegou a fazer esboços, construiu modelos em miniatura
e protótipos em tamanho natural.
Mas nenhum deles funcionou.
Principalmente porque não havia máquinas adequadas na época para tal.
A tecnologia ainda não estava pronta.
Os projetos, no entanto, eram brilhantes.
Por exemplo, esta máquina semelhante a um pássaro, aqui no Museu Leonardo,
na cidade de Vinci.
Os grandiosos projetos de Leonardo encorajaram
os engenheiros de épocas posteriores,
embora o próprio Leonardo tenha ficado muito frustrado com esses fracassos.
Mas ele não tinha culpa, ele estava preso no século 15.
Algo parecido ocorreu em 1939,
quando um grupo de engenheiros, a Sociedade Interplanetária Britânica,
decidiu construir uma nave capaz de levar as pessoas à Lua.
Bem, não era nada parecida com a nave da Apollo 11
que, de fato, levou astronautas para a Lua anos depois,
mas esse projeto já sugeria que um dia seria possível uma missão à Lua.
Hoje, já dispomos de projetos preliminares de naves que poderão,
um dia, nos levar até as estrelas.
Elas serão construídas na órbita da Terra e,
de lá, irão se aventurar em suas jornadas interestelares.
Uma delas é chamada de Projeto Órion.
Ela será equipada com armas nucleares,
bombas de hidrogênio fixadas atrás de uma plataforma inercial,
cada explosão dando um impulso a mais.
Uma gigantesca lancha nuclear espacial.
Órion parecia completamente realizável
e já começava a ser desenvolvida nos EUA
até que um tratado internacional proibiu explosões nucleares no espaço.
Pessoalmente, acho que a nave Órion seria
a melhor forma de usar armas nucleares,
desde que a propulsão dessas naves não ocorresse muito perto da Terra.
Daedalus é o projeto mais recente da Sociedade Interplanetária Britânica.
Pressupõe a construção de um reator de fusão nuclear,
muito mais seguro e eficiente do que as atuais usinas de fissão nuclear.
Nós ainda não temos reatores de fusão.
Um dia, em breve, poderemos tê-los.
Órion e Daedalus poderiam chegar a 10% da velocidade da luz,
assim, uma viagem para Alpha Centauri,
a 4,5 anos-luz daqui, levaria 45 anos,
menos do que o tempo de vida de um homem.
Tais naves não podem viajar perto da velocidade da luz
a ponto de os efeitos de redução do tempo
previstos pela relatividade especial tornarem-se importantes.
É improvável que tais naves sejam construídas antes de meados do século 21,
embora já possamos construir uma nave Órion atualmente.
Para viagens além das estrelas próximas, precisaremos de algo mais.
Talvez, elas possam ser usadas como naves multigeração,
assim, os que chegarem serão os descendentes longínquos
daqueles que partiram séculos antes.
Ou talvez alguma forma segura de hibernação
seja descoberta e os viajantes possam ser congelados
e depois descongelados, ao chegarem a seu destino, séculos depois.
Mas o vôo interestelar próximo da velocidade da luz
será muito mais difícil.
Esse é um objetivo a ser alcançado não em centenas,
mas daqui a milhares ou dezenas de milhares de anos, embora seja possível.
Uma espécie de estatorreator interestelar foi proposto,
capaz de sugar os átomos de hidrogênio dispersos entre as estrelas,
acelerá-los numa turbina e propeli-los para trás.
Mas na vastidão espacial,
há somente um átomo para cada 10 centímetros cúbicos do espaço.
Para que o estatorreator funcione,
precisaria de uma turbina de centenas de quilômetros de diâmetro,
quando a nave atingisse velocidades relativísticas,
os átomos de hidrogênio estariam em movimento
em relação à nave interestelar, perto da velocidade da luz.
Se as devidas precauções não forem tomadas,
os passageiros serão fritos pelos raios cósmicos resultantes.
Uma solução foi proposta:
Um laser é usado para separar os elétrons dos átomos
e torná-los eletricamente carregados, enquanto estiverem afastados.
Um poderoso campo magnético seria criado
para desviar os átomos carregados para a turbina
e de lá para longe da nave.
Uma engenharia até agora sem paralelo na Terra.
Estamos falando de máquinas do tamanho de pequenos mundos.
Suponhamos que a nave seja projetada para acelerar a 1 G,
de forma a termos algum conforto a bordo.
Iríamos nos aproximar aos poucos da velocidade da luz,
até a metade da viagem.
Então, a nave seria manobrada e desacelerada em 1 G.
Na maior parte da viagem,
a velocidade estaria muito próxima à da luz
e o tempo passaria muito mais devagar.
Mas quanto?
A estrela de Barnard poderia ser alcançada em 8 anos por tal nave.
O centro da Via Láctea, em 21 anos,
a galáxia de Andrômeda, em 28 anos.
É claro, as pessoas na Terra veriam as coisas um pouco diferentes.
Em vez de 21 anos até o centro da Via Láctea,
eles contariam 30 mil anos.
Ao voltarmos, muito poucos amigos estariam por aqui para nos saudar.
Em princípio, tal viagem,
subindo ponto por ponto decimal rumo à velocidade da luz,
permitiria até mesmo que circunavegássemos o Universo conhecido.
Em 56 anos, tempo da nave, ao regressarmos,
já teriam se passado dezenas de bilhões de anos.
A Terra seria um pedaço de carvão
e o Sol estaria morto.
Viagens espaciais relativísticas tornam o Universo acessível
às civilizações avançadas,
mas apenas para aqueles que tomarem parte na jornada,
não para os que ficarem.
Esses projetos
estão provavelmente mais distantes das naves interestelares do futuro
do que os modelos de Leonardo
estavam em relação aos aviões supersônicos do presente.
Mas se não nos destruirmos, creio que, um dia,
nos aventuraremos rumo às estrelas.
Quando todo o nosso sistema solar estiver explorado,
os planetas de outras estrelas acenarão para nós.
As viagens no espaço e no tempo estão interligadas.
Viajar rápido no espaço é viajar rápido para o futuro.
Viajamos para o futuro, ainda que lentamente, o tempo todo.
Mas e o passado? Poderíamos viajar para o ontem?
Muitos físicos acham que isso é impossível,
que não há como inventar algo que nos faça voltar no tempo.
Alguns dizem que, mesmo achando uma maneira de fazê-lo,
não poderíamos alterar significativamente o passado.
Por exemplo: Suponhamos que você viaje para o passado
e impeça que seus próprios pais se conheçam.
Nesse caso, provavelmente, você nunca teria nascido,
o que é uma contradição, já que você está aí, não é mesmo?
Outros acham que as 2 histórias alternativas são válidas,
são como fios paralelos de uma mesma trama,
meandros do tempo e que podem coexistir:
A história na qual você sequer nasce e aquela que você conhece muito bem.
Talvez o próprio tempo tenha muitas dimensões potenciais,
apesar do fato de estarmos condenados a viver apenas uma delas.
Agora suponhamos que você pudesse voltar a seu passado e mudá-lo realmente,
fazendo algo como convencer a rainha Isabel a não financiar Cristóvão Colombo.
Você desencadearia uma sucessão diferente de eventos históricos
que as pessoas de nosso presente nunca viriam a conhecer.
Se esse tipo de viagem fosse possível,
todo tipo de história alternativa imaginável,
de certo modo, poderia existir.
Um viajante no tempo poderia mudar muito o rumo da História?
Bem, vamos refletir um pouco.
A História consiste fundamentalmente
numa profusão complexa de eventos interligados,
forças biológicas, econômicas e sociais
que não podem ser facilmente separadas umas das outras.
Os gregos antigos achavam que o curso da vida humana
era uma espécie de tapeçaria urdida por três deusas: As Parcas.
Incidentes menores, casuais, geralmente não têm grandes conseqüências.
Outros, porém, que acontecem em momentos críticos,
podem alterar a trama da História.
Há casos em que profundas mudanças são causadas
por ajustes relativamente triviais.
Quanto mais distantes no passado, maior a influência de tais acontecimentos.
E se nosso viajante do tempo tivesse convencido a Rainha Isabel
de que a geografia de Colombo estava errada?
Quase certamente outros europeus
teriam navegado rumo ao oeste, para o Novo Mundo, pouco depois.
Os tempos eram propícios a isso.
O atrativo das especiarias, os progressos na navegação
e a competição pelo poder entre os europeus,
tudo isso implicava que a descoberta da América,
por volta de 1500, seria inevitável.
Naturalmente,
não haveria nenhum selo mostrando Colombo
e a república sul-americana da Colômbia seria conhecida por outro nome.
Mas, em geral, as coisas seriam basicamente as mesmas.
Para afetar o futuro profundamente,
um viajante do tempo teria de fazer escolhas.
Teria de intervir num certo número de eventos muito bem selecionados,
de modo a mudar a trama da História.
É fascinante explorar esses outros mundos que nunca existiram.
Se você tivesse a máquina do tempo de H.G. Wells,
talvez pudesse entender, de fato, como funciona a História.
Se uma pessoa aparentemente crucial nunca tivesse existido,
como Paulo, o apóstolo, Pedro, o Grande, ou Pitágoras,
quão diferente o mundo seria?
E se a tradição científica dos antigos jônicos tivesse prosperado?
Para tanto, muitas normas sociais daqueles tempos teriam de ser diferentes,
inclusive a noção de que a escravidão era justa e natural.
Mas e se essa chama que resplandecera no Mediterrâneo
há 2.500 anos não tivesse sido extinta?
E se o método científico
e a experimentação tivessem sido seguidos com rigor,
2 mil anos antes da Revolução Industrial, de nossa revolução industrial?
E se o poder desse novo tipo de pensamento,
o método científico, tivesse sido apreciado?
Acho que teríamos poupado 10 ou 20 séculos.
Talvez as contribuições de Leonardo teriam aparecido mil anos antes
e as de Einstein 500 anos mais cedo.
Mas não necessariamente essas pessoas fariam essas contribuições,
pois eles viveram apenas em nossa linha do tempo.
Se os jônicos tivessem vencido, creio que, nesse momento,
já estaríamos rumando para as estrelas.
A essa altura, as naves de reconhecimento
já teriam voltado de Alpha Centauri e da estrela de Barnard,
de Sirius e de Tau Ceti, trazendo resultados espantosos.
Teríamos enormes frotas de naves interestelares
sendo construídas na órbita da Terra,
pequenas naves de reconhecimento não-tripuladas,
cruzeiros para imigrantes e, quem sabe,
até mesmo enormes naves mercantes interestelares.
Em todas essas naves, haveria símbolos e inscrições.
As inscrições estariam em grego.
O símbolo talvez fosse um dodecaedro.
E as inscrições nas laterais das naves interestelares
talvez fossem assim: "Nave Theodorus do planeta Terra".
Se você for um viajante do tempo realmente ambicioso,
não desperdiçaria seu tempo com a história humana,
nem faria uma parada para examinar a evolução da vida na Terra.
Em vez disso, faria uma viagem de volta à origem de nosso sistema solar,
a partir dos gases e da poeira cósmica interestelares.
Há 5 bilhões de anos,
uma nuvem interestelar entrava em colapso para formar nosso sistema solar.
A maior parte dos blocos de matéria gravitava
em torno do centro e estava destinada a formar o Sol.
Blocos menores, periféricos, dariam origem aos planetas.
Tempos atrás, havia uma espécie de seleção natural entre os mundos.
Aqueles numa órbita muito elíptica tendiam a colidir e ser destruídos.
Mas os planetas em órbitas circulares tinham a tendência de sobreviver.
Mas se as coisas tivessem sido um pouco diferentes,
a Terra nunca teria se formado,
e algum outro planeta, a uma outra distância do Sol, estaria por aí.
Devemos a existência de nosso mundo
a colisões fortuitas em meio a uma nuvem há muito extinta.
Logo a massa central ficou muito quente.
As reações termonucleares iniciaram-se e o Sol começou a brilhar,
inundando o sistema solar com sua luz.
Mas os agregados menores jamais atingiriam temperaturas tão altas,
nem gerariam reações termonucleares.
Eles se tornariam a Terra e os outros planetas,
aquecidos não a partir de dentro,
mas principalmente por meio do Sol distante.
O processo de aglomeração continuou até que todo o gás,
poeira cósmica e planetóides fossem aglutinados pelos planetas sobreviventes.
Nosso viajante do tempo testemunharia as colisões que formaram os planetas.
Com exceção dos cometas e asteróides,
o caos do sistema solar primitivo foi reduzido a uma grande simplicidade:
Cerca de 9 planetas principais
em órbitas quase circulares e algumas dezenas de luas.
Agora, vejamos de outro ângulo.
Se olharmos o sistema solar pela borda e movermos o Sol à esquerda da tela,
vemos que os pequenos planetas terrestres,
aqueles de tamanho semelhante ao da Terra,
tendem a ficar perto do Sol,
e os grandes, parecidos com Júpiter,
ficam afastados do Sol.
Mas tem de ser assim?
Estudos com computadores sugerem que pode haver muitos sistemas assim,
com os planetas terrestres próximos e os jovianos mais distantes.
Mas em alguns sistemas, eles podem estar misturados.
Pode haver grandes mundos como Júpiter, em outros céus.
Em casos raros, os jovianos podem estar perto da estrela
e os terrestres podem se estender pelo espaço interestelar.
Nosso sistema planetário é apenas um caso,
talvez comum na vasta variedade de sistemas.
Muitas vezes, um dos planetas recém-formados acumula tanto gás e pó
que reações termonucleares se desencadeiam e ele se torna um segundo sol.
Assim, nasce um sistema estelar binário.
Da maioria desses mundos, o panorama será deslumbrante.
Nenhum deles será idêntico à Terra.
Alguns serão habitáveis. Muitos parecerão hostis.
Se houver 2 sóis no céu, todo objeto terá 2 sombras.
Que maravilhas nos esperam nos planetas das estrelas próximas?
Haverá mundos radicalmente diferentes
com formas de vida inimaginavelmente exóticas?
Talvez, daqui a 1 ou 2 séculos, quando nosso sistema tiver sido explorado,
também teremos posto nosso planeta em ordem.
Aí, navegaremos rumo às estrelas e aos atraentes mundos ao redor delas.
Neste dia,
nossas máquinas e descendentes, quase à velocidade da luz,
atravessarão anos-luz, adiantando-se ao próprio tempo
em busca de novos mundos.
Einstein mostrou-nos que isso é possível.
Viajaremos simultaneamente para planetas longínquos e para o futuro distante.
Alguns mundos, como este, terão no céu uma enorme nebulosa,
os destroços de uma estrela que já existiu e não mais existe.
Em todos esses céus, nessas constelações ricas e distantes,
pode haver uma fraca estrela amarela
pouco visível a olho nu ou visível somente ao telescópio,
talvez a base de uma frota de transporte interestelar
que explora esta pequena região da grande Via Láctea.
Os temas do espaço e do tempo estão entrelaçados.
Mundo e estrelas, como pessoas, nascem, vivem e morrem.
O ser humano vive por algumas décadas,
mas o tempo de vida do Sol é 100 milhões de vezes maior.
A matéria é muito mais antiga que a vida.
Bilhões de anos antes que o Sol e a Terra se formassem,
átomos eram sintetizados no cerne de estrelas quentes
e devolvidos ao espaço quando tais estrelas explodiam.
Os planetas são feitos desses destroços estelares.
A Terra e todo ser vivo são feitos de matéria estelar.
Mas quão lentamente, de nossa perspectiva, a vida evoluiu
das moléculas dos oceanos primitivos às primeiras bactérias!
A razão de a evolução não ser óbvia para todos
é que ela trabalha devagar e leva muito tempo.
Como criaturas que vivem só 70 anos
podem notar eventos que levam 70 milhões
ou 4 bilhões de anos?
Quando os seres unicelulares surgiram,
a história da vida na Terra
estava pela metade.
Vocês podem achar que eles não se parecem conosco,
mas toda a química básica da vida já estava estabelecida neles.
Esqueça a perspectiva humana. Do ponto de vista de uma estrela,
a evolução estava tecendo intrincados padrões com a matéria estelar da Terra.
E muito rapidamente!
A maioria das linhagens evolucionárias extinguiu-se
e muitas estagnaram.
Se algo tivesse sido diferente,
por exemplo, uma pequena mudança de clima,
nova mutação ou a morte acidental de um organismo,
toda a história futura da vida poderia ter sido diferente.
Talvez a linhagem que levasse à espécie inteligente e tecnológica
teria passado pelos vermes.
Talvez os atuais donos do planeta descendessem dos urocordados.
Poderíamos não ter surgido. Outro ser, talvez bem diferente,
estaria aqui em vez de nós, talvez investigando suas origens.
Mas não foi o que aconteceu.
Houve uma seqüência peculiar de acidentes climáticos
e mutações aleatórias nos genes,
uma linha de tempo específica para a vida na Terra, neste Universo.
Como resultado, os organismos que dominam o planeta hoje
vieram dos peixes.
Mais espécies do que as que existem hoje já se extinguiram.
Se a História tivesse um fio um pouco diferente,
alguns desses organismos extintos poderiam ter sobrevivido.
Às vezes, descobre-se que um ser, dado como extinto há milhões de anos,
está vivo e passando bem:
O celacanto, por exemplo.
Durante 3,5 bilhões de anos, a vida só existiu na água,
mas agora, numa emocionante aventura, ela pisou em terra firme.
Mas, se as coisas tivessem sido um pouco diferentes,
a espécie dominante poderia ter continuado no mar
ou criado naves para levá-la embora desse planeta.
De nossos ancestrais répteis, surgiram muitas linhagens bem-sucedidas,
incluindo
os dinossauros.
Alguns eram rápidos, ágeis e inteligentes.
Um visitante de outro planeta ou época poderia considerá-los promissores.
Mas depois de uns 200 milhões de anos, eles foram dizimados.
Talvez um meteorito tenha caído na Terra,
espalhando detritos no ar,
impedindo a passagem do Sol e matando as plantas
que os dinossauros comiam.
Imagino quando teriam percebido que havia algo errado.
Os sucessores dos dinossauros também vinham dos répteis,
mas conseguiram sobreviver à catástrofe que matou seus primos.
Mais uma vez, muitos ramos extinguiram-se.
E, novamente, se as coisas tivessem sido um pouco diferentes,
esses ramos também poderiam ter gerado a forma dominante.
Por 40 milhões de anos,
tais seres tímidos não causaram grande impressão,
mas eles geraram todos os mamíferos conhecidos hoje,
e isso inclui os primatas.
Há uns 20 milhões de anos,
nosso visitante poderia ter considerado estes seres promissores.
Eles eram espertos, rápidos, ágeis, sociáveis, curiosos.
Seus ancestrais já foram átomos, feitos por estrelas,
depois moléculas, protozoários, pólipos presos ao fundo do mar,
peixes, anfíbios, répteis, musaranhos.
Um dia, desceram das árvores e andaram eretos.
Desenvolveram um cérebro enorme,
desenvolveram uma cultura,
inventaram ferramentas,
dominaram o fogo.
Descobriram a fala e a escrita,
desenvolveram a agricultura,
criaram cidades
e forjaram metais.
Finalmente,
partiram rumo às estrelas
das quais surgiram há 5 bilhões de anos.
Somos matéria estelar
que tomou seu destino nas próprias mãos.
O tear do tempo e do espaço traz mudanças espantosas à matéria.
Nosso planeta é só uma ínfima parte
da vasta tapeçaria cósmica,
uma fábrica estelar de mundos ainda em formação.
Tais mundos são tão incontáveis
quanto todos os grãos de areia de todas as praias da Terra.
Cada um deles é tão real quanto o nosso.
Em cada um, há uma sucessão de incidentes,
eventos, fatos que influenciam o futuro deles.
Incontáveis mundos,
inúmeros momentos,
uma vastidão de espaço e de tempo.
Em nosso pequeno planeta, atualmente,
deparamo-nos com um momento crucial da História.
O que fizermos com o nosso mundo agora
terá conseqüências através dos séculos
e afetará a vida de nossos descendentes.
Temos a capacidade de destruir nossa civilização
e talvez também nossa espécie.
Se cedermos à superstição, à cobiça ou à estupidez,
mergulharemos nosso mundo numa escuridão maior
do que a que houve entre o declínio das civilizações clássicas
e o Renascimento italiano.
Mas também podemos usar nossa compaixão e inteligência,
nossa tecnologia e nossa riqueza
para dar uma vida significativa e próspera a todo habitante do planeta.
Para aumentar enormemente nossa compreensão do Universo
e para nos levar às estrelas.
ATUALIZAÇÃO - 10 anos depois
Na cena da motocicleta, mostramos como a paisagem se apresentaria
numa viagem quase à velocidade da luz.
Inspirado pela cena,
Ping Kang Hsiung,
da Universidade Carnegie Mellon,
produziu uma animação por computador exata.
Isto é o que se veria viajando a uma velocidade normal
ao atravessar esta grade branca e vermelha.
E isto, o que se veria numa velocidade próxima a da luz.
Provavelmente,
ainda levará séculos antes que viajemos quase à velocidade da luz
e experimentemos a dilatação temporal,
mas mesmo assim ainda não será rápido o suficiente para alcançarmos
os confins da galáxia, digamos,
e retornarmos à Terra em nossa própria época.
Alguns anos depois de concluir Cosmos,
dividi meu trabalho científico com a criação de um romance
que fala de uma viagem ao centro da Via Láctea.
Eu imaginei então seres bem mais adiantados do que nós,
mas não queria ignorar as leis da física.
Haveria mesmo, ainda que só em teoria,
uma maneira de percorrer rapidamente 30 mil anos-luz?
Fiz esta pergunta a meu amigo Kip Thorne,
do Instituto de Tecnologia da Califórnia,
um dos maiores especialistas na natureza do espaço e do tempo.
Kip pensou um pouco e respondeu com 50 linhas de equações
que demonstravam que uma civilização avançada
poderia criar e manter abertos "buracos de minhoca",
ou seja, túneis através da 4ª dimensão
que ligariam a Terra com outro ponto no Universo
sem ter de cruzar a distância entre eles.
Algo parecido com o buraco que os vermes fazem numa maçã
para se arrastarem lá dentro.
Fiquei muito satisfeito com essa resposta,
e usei a idéia no enredo do meu romance Contato.
Só que tais buracos
também funcionariam como máquinas do tempo, em minha opinião,
e também usei esta idéia em meu livro.
Kip Thorne e seus colegas depois provaram, ao que parece,
que viajar no tempo assim era possível.
Veja só isto.
O HOMEM QUE INVENTOU A VIAGEM NO TEMPO O mundo surpreendente de Kip Thorne
A questão crucial a ser respondida agora é
se é possível viajar no tempo de forma consistente, ou seja,
com as causas precedendo os efeitos, e não o contrário.
Será que a natureza está de tal forma estruturada que,
mesmo com uma máquina do tempo,
não se possa impedir o próprio nascimento?
Mesmo que seja possível viajar no tempo,
a realização tecnológica disso está num futuro muito distante,
mas talvez outros seres, muito mais avançados do que nós,
estejam viajando para o futuro longínquo e para o passado remoto.
Não para meros 40 anos atrás na Terra,
mas para presenciar a morte do Sol, digamos,
ou a origem dos cosmos.