Quando o físico e filósofo Isaac Newton concluiu seus Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, no fim do século 17, ele estava liderando uma revolução científica que alterou a maneira pela qual as pessoas viam o mundo.
No trabalho, ele expôs diversos conceitos que se tornariam a base da física clássica.
Entre as importantes teorias que Newton introduziu estão as leis do movimento que governam a maneira como objetos se movem pelo espaço, entre as quais a lei da gravitação universal e a base do cálculo geométrico.
A maioria das pessoas considera Newton genial e os cientistas continuam a aplicar suas ideias a circunstâncias cotidianas.
Newton incluiu em seu “Principia Mathematica” um escolium – um apêndice de notas explicativas – e nele definia diversos princípios importantes, entre os quais a ideia de tempo absoluto.
Ainda que compreendesse que relógios não eram perfeitos e que medir o tempo estava sujeito a erros humanos, Newton acreditava em um tempo absoluto, que seria como uma espécie de tempo universal, onipotente, quase divino – o mesmo para todos, em todos os lugares.
Em outras palavras, uma pessoa que estivesse no Pólo Norte da Terra experimentaria o tempo da mesma maneira que uma pessoa que estivesse em Marte.
A visão de Newton sobre o tempo o mantinha separado do espaço.
Porém, quando Albert Einstein introduziu sua Teoria da Relatividade no começo do século 20, ele sugeriu que tempo e espaço não eram separados, mas sim que estavam interligados.
Tempo e espaço se combinavam para formar o espaço-tempo, e todos mediriam suas experiências nele de maneira diferente porque a velocidade da luz (300 mil quilômetros por segundo) é a mesma para todos os observadores.
Ou seja, se todos os observadores precisam concordar que a velocidade da luz é de 300 mil quilômetros por segundo então é impossível que concordem quanto ao tempo que outros objetos levam para viajar com relação a eles.
Einstein também sugeriu que o espaço-tempo não era plano, mas curvo, ou “distorcido” pela existência de matéria e energia.
Grandes corpos do espaço-tempo, como a Terra, não estão apenas flutuando em órbita.
Em vez disso, imagine uma maçã sobre um cobertor esticado – o peso da maçã distende o cobertor.
Caso a Terra seja a maçã, poderíamos imaginar o cobertor em que ela está pousada como o espaço-tempo.
Isso significa que alguém que se move pelo espaço-tempo vai experimentá-lo diferentemente em pontos diversos.
O tempo parecerá mais lento na proximidade de objetos maciços porque o espaço-tempo é distorcido pelo peso.
Essas previsões foram confirmadas na prática. Em 1962, cientistas colocaram dois relógios atômicos no topo e no fundo de uma torre de água.
O relógio no fundo, mais próximo ao centro maciço da Terra, funcionou mais devagar. Einstein deu a esse fenômeno o nome de dilatação temporal.
Explicações adicionais sobre a curvatura do espaço-tempo e sobre a dilação temporal surgiram na forma de uma experiência conhecida como o paradoxo dos gêmeos, proposta em 1911 pelo físico francês Paul Langevin.
Caso um gêmeo viva na base de uma montanha e o outro no alto, o gêmeo que vive na base envelhecerá mais devagar. Ele seria mais jovem que o segundo gêmeo, ainda que por uma margem muito pequena.
Porém, se um gêmeo fosse lançado em uma espaçonave movendo-se com velocidade próxima à velocidade da luz, ele retornaria muito mais novo que o outro gêmeo porque aceleração elevada e grandes massas gravitacionais são a mesma coisa, sob a relatividade.
Evidentemente, ninguém chegou a enviar um gêmeo a uma órbita de alta velocidade, mas os cientistas comprovaram a hipótese nos anos 70 ao colocar um relógio atômico em órbita.
Ele voltou à Terra medindo uma passagem de tempo muito inferior à constatada pelos relógios atômicos que ficaram em terra.
Por isso, da próxima vez que você se atrasar para o trabalho ou sonhar que o fim de semana deveria durar mais, garanta que esteja bem perto do chão e acelere ao máximo.
Aulas tediosas e salas de espera em consultórios, por outro lado, devem ser passadas na mais alta sala de uma torre bem alta!