Astronomia e Universo

A constância da velocidade da luz é um dos pilares da física moderna, mas persistem dúvidas sobre sua universalidade absoluta. Teorias avançadas, que buscam unificar a relatividade geral e a mecânica quântica, preveem pequenas violações dessa constância sob condições extremas. O experimento de Michelson-Morley, em 1887, marcou um ponto de virada na história da física. Ao tentar detectar o movimento da Terra através de um hipotético éter, os pesquisadores não observaram nenhuma diferença na velocidade da luz medida em diferentes direções. Esse resultado nulo inspirou Albert Einstein a desenvolver a relatividade restrita , segundo a qual a velocidade da luz no vácuo é constante para todos os observadores, independentemente de seu movimento. Esse princípio, conhecido como invariância de Lorentz, garante que as leis da física sejam idênticas em todos os referenciais inerciais. Ele se tornou a base de muitas teorias, incluindo a teoria quântica de campos e o Modelo Padrão da física de par...

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.   (Omar Jabri/EyeEm/Getty Images) Vá mais rápido ainda e você se deparará com problemas de reversão do tempo, mexendo com noções de causalidade. Mas num estudo publicado no final do ano passado, os cientistas ultrapassaram 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. Os investigadores – da Universidade de Varsóvia, na Polónia, e da Universidade Nacional de Singapura – desenvolveram uma “extensão da relatividade especial ” que combina três dimensões de tempo com uma única dimensão espacial (“1+3 espaço-tempo”), em oposição ao três dimensões espaciais e uma dimensão temporal com as quais todos estamos acostumados. Em vez de criar quaisquer incon...

A maioria de nós cresce familiarizado com a lei vigente que limita a rapidez com que as informações podem viajar pelo espaço vazio: a velocidade da luz, que chega a 300.000 quilômetros (186.000 milhas) por segundo. Embora os próprios fótons nunca quebrem esse limite de velocidade, existem características de luz que não jogam pelas mesmas regras. Manipulá-los não acelerará nossa habilidade de viajar para as estrelas, mas eles podem nos ajudar a abrir caminho para uma nova classe de tecnologia laser. Físicos nos EUA mostraram que, sob certas condições, ondas compostas de grupos de fótons podem se mover mais rápido que a luz. Pesquisadores têm jogado duro e rápido com o limite de velocidade dos pulsos de luz por um tempo, acelerando-os e até mesmo retardando-os para um stand-still virtual usando vários materiais como gases atômicos frios, cristais refrativos e fibras ópticas. Mas, impressionantemente, no ano passado, pesquisadores do Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, ...

  As estrelas se espichando em meio a um quadro brilhante? Não é o que diz a mecânica quântica. [Imagem: StarWars.com/Divulgação ] Salto para o hiperespaço   Para os fãs de Guerra nas Estrelas, as estrelas transformando-se em riscos sobre um fundo negro conforme a Millennium Falcon salta para o hiperespaço é uma imagem canônica. Mas o que um piloto realmente veria se pudesse acelerar em um instante através do vácuo do espaço até próximo à velocidade da luz? A previsão teórica mais aceita para isso é conhecida como efeito Unruh, teorizado por William Unruh em 1976, que prevê que os viajantes superluminares verão um "brilho quente", uma luz amarelada tomando conta de tudo, o que também exigirá um bom escudo da nave, uma vez que essas partículas terão alta energia. A probabilidade de testar essa teoria é muito pequena, porque ver o efeito exigiria enormes acelerações ou grandes quantidades de tempo de observação: Um objeto teria que ser acelerado até a velocidade da luz em...

Um novo estudo afirma que a tecnologia de “dobra espacial” — um mecanismo popularizado por “Star Trek” que permitiria viagens mais rápidas que a luz (MRQL) — pode ser mais viável do que se pensava anteriormente.   Dr. Erik Lentz, astrofísico da Universidade de Göttingen, na Alemanha, publicou um artigo na revista Classical and Quantum Gravity afirmando que a velocidade da MRQL é possível usando a física convencional, relata a Popular Mechanics. Isso vai contra as teorias anteriormente propostas da tecnologia de dobra que se baseavam em matéria exótica e desconhecida que seriam utilizadas como energia.   “Este trabalho moveu o problema da viagem mais rápida que a luz a um passo da pesquisa teórica em física fundamental e mais perto da engenharia”, disse Lentz em um comunicado.   Próxima Parada: Proxima Centauri Vamos colocar isso em perspectiva: se você usar o foguete mais rápido da Terra para viajar para Proxima Centauri, a estrela mais próxima do nosso sistema s...

Os cientistas descobriram que as explosões de raios gama podem exceder a velocidade da luz e causar eversibilidade no tempo. De acordo com a relatividade geral de Einstein, nada poderia viajar mais rapidamente do que a velocidade da luz no vácuo. Mas no espaço muitas coisas bizarras ocorrem, incluindo esta nova pesquisa de dois astrofísicos: rajadas de raios gama poderiam acelerar a uma velocidade maior que a da luz, chegando a níveis superluminais. Curiosamente esse estudo não vai contra a teoria de Einstein. Os astrofísicos Jon Hakkila e Robert Nemiroff (EUA) descobriram que apesar dessas explosões ultrapassarem a velocidade da luz nas nuvens de gás ao redor de si, isso só acontece nos meios de transmissão dos jatos, não no vácuo. Os cientistas também dizem que os jatos superluminais poderiam causar a reversibilidade temporal que pode costuma ser observada nas curvas de luz das rajadas de raios gama. Jon Hakkila fez a analogia de que seria como as pedras que salta...

Esqueça as teorias físicas que o homem já formulou, todas as leis que regem o universo, e se concentre apenas no seguinte: você é uma partícula que pode viajar na velocidade da luz. Cientistas do Instituto para Estudos Avançados, em Austin (Texas, EUA), resolveram fazer uma simulação teórica de como isso funcionaria. Esta iniciativa partiu de novos estudos com o neutrino. Trata-se, basicamente, de uma partícula subatômica que seria capaz de se locomover mais rápido que os 300 mil quilômetros por segundo que a luz atinge. Einstein refutou a possibilidade de podermos nos locomover tão rápido quanto a luz, basicamente porque demandaria energia infinita, mas estudos recentes têm colocado esta ideia em cheque. De qualquer maneira, ainda está totalmente no campo da suposição uma viagem humana nessa velocidade. Em primeiro lugar, como explicam os pesquisadores, nossa habilidade de ver a luz sofreria alteração. Se a luz chega até nós e é captada, sendo muitíssimo mais rápida que ...

Uma das primeiras coisas que aprendemos nas aulas de ciência é que nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz. Essa é uma regra fundamental proposta por Albert Einstein em sua Teoria da Relatividade. Mas os físicos acreditam agora que pelo menos uma coisa pode quebrar esta regra, ou pelo menos parece quebrar – o próprio universo. Os astrônomos acreditam que há galáxias se afastando da nossa a uma velocidade maior que a velocidade da luz. Como resultado, provavelmente nunca conseguiremos vê-las. Há 13,78 bilhões de anos, nosso universo, que se concentrava em um ponto muito pequeno e denso, explodiu em um evento que chamamos de Big Bang. Após a explosão, o universo expandiu a uma taxa de 10¹⁶ em uma fração de segundo, durante um período de inflação que ocorreu a uma velocidade maior que a da luz.  Depois disso, seria de se imaginar que o universo se expandiria a uma taxa constante ou mesmo diminuiria sua velocidade. Se a velocidade diminuísse, poderíamos ver...