Para a maioria de nós, a passagem do tempo voa apenas numa direção inexorável.
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Mas para os físicos quânticos teóricos, a direção do tempo não é tão inflexível. É possível modelar, simular e observar teoricamente o fluxo inverso do tempo de maneiras impossíveis de alcançar no mundo real.
E agora, os cientistas mostraram que simulações de viagens no tempo podem ajudar a resolver problemas de física que não podem ser resolvidos com a física normal.
Liderada pelo físico David Arvidsson-Shukur, da Universidade de Cambridge, uma equipe de físicos conduziu um experimento no qual o estado de entrada pode ser alterado simulando um loop reverso de tempo que lhes permite alterar os parâmetros depois de já terem sido definidos.
Esses loops são puramente hipotéticos, é claro – mas podem ser simulados usando circuitos de teletransporte quântico criados com partículas emaranhadas, a fim de resolver problemas matematicamente.
“Imagine que você deseja enviar um presente para alguém: você precisa enviá-lo no primeiro dia para ter certeza de que chegará no terceiro dia”, explica Arvidsson-Shukur. “No entanto, você só recebe a lista de desejos dessa pessoa no segundo dia. Então, nesse cenário que respeita a cronologia, é impossível você saber com antecedência o que ela vai querer de presente e ter certeza de enviar o presente certo.
“Agora imagine que você pode alterar o que envia no primeiro dia com as informações da lista de desejos recebida no segundo dia. Nossa simulação usa manipulação de emaranhamento quântico para mostrar como você pode alterar retroativamente suas ações anteriores para garantir que o resultado final seja o que você deseja.”
O emaranhamento quântico é um estado no qual as propriedades de duas partículas ficam ligadas antes de serem medidas. Medir as propriedades de uma partícula estabelece imediatamente o estado complementar da outra, independentemente da distância entre elas.
Os cientistas conseguiram até influenciar as propriedades de uma partícula e observar mudanças simultâneas na outra, a uma distância significativa. Isso é teletransporte quântico.
O trabalho da equipe aproveita partículas emaranhadas não apenas para teletransportar informações através do espaço físico, mas também para trás no tempo.
“Na nossa proposta, um experimentalista entrelaça duas partículas”, diz a física Nicole Yunger Halpern, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade de Maryland.
“A primeira partícula é então enviada para ser usada em um experimento. Ao obter novas informações, o experimentalista manipula a segunda partícula para alterar efetivamente o estado passado da primeira partícula, mudando o resultado do experimento.”
A natureza do ciclo fechado no tempo também não é do tipo que permitiria a alguém viajar de volta e, paradoxalmente, matar seu avô, dependendo de uma condição de probabilidade chamada pós-seleção, que restringe medidas baseadas em eventos definidos.
A equipe não argumenta que tais loops existem. A teoria quântica, dizem eles, permite a simulação desses loops que, como consequência, o emaranhamento pode explorar.
Seus cálculos mostram que o loop temporal pode ser explorado com sucesso apenas 25% do tempo; mas isso significa que pode ser testado em um experimento real.
Esta experiência ainda não foi realizada, mas pode ser realizada em grande escala, emaranhando um grande número de fótons – quanta de luz – e utilizando simulações de viagens no tempo para alterar os seus estados após terem sido enviados para uma câmara especial, com um filtro projetado apenas para detectar os fótons com as informações atualizadas.
A detecção desses fótons significaria que a simulação funcionou.
“O fato de precisarmos usar um filtro para fazer nosso experimento funcionar é realmente bastante reconfortante. O mundo seria muito estranho se nossa simulação de viagem no tempo funcionasse sempre. A relatividade e todas as teorias nas quais estamos construindo nossa compreensão de nosso Universo seriam estar fora da janela”, diz Arvidsson-Shukur.
“Não estamos propondo uma máquina de viagem no tempo, mas sim um mergulho profundo nos fundamentos da mecânica quântica. Essas simulações não permitem que você volte e altere seu passado, mas permitem que você crie um amanhã melhor, resolvendo os problemas de ontem e hoje.”
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
