"Mas a luz é formada por quê?"
"Por partículas chamadas fotões."
"E essas partículas não aumentam de massa quando andam à velocidade da luz?"
"Aí é que está. Os fotões são partículas sem massa, encontram-se em estado de energia pura e nem sequer experimentam a passagem do tempo. Como andam à velocidade da luz, para eles o universo é intemporal. Do ponto de vista dos fotões, o universo nasce, cresce e morre no mesmo instante."
"Incrível."
Ariana bebeu um golo de sumo de laranja.
"O que, se calhar, você não sabe é que não há uma Teoria da Relatividade, mas duas."
97
"Duas?"
"Sim. Einstein concluiu a Teoria da Relatividade Restrita em 1905, na qual explica uma série de fenômenos físicos, mas não a gravidade. O problema é que a Relatividade Restrita entrou em conflito com a descrição clássica da gravidade e era preciso resolver isso. Newton acreditava que uma alteração repentina de massa implicava uma alteração instantânea da força de gravidade. Mas isso não pode ser, uma vez que tal requer que exista algo mais veloz do que a luz. Suponhamos que o Sol explodia neste preciso momento. A Relatividade Restrita prevê que tal acontecimento só oito minutos depois será sentido na Terra, uma vez que esse é o tempo que a luz leva a fazer a viagem entre o Sol e a Terra. Mas Newton julgava que o efeito seria sentido instantaneamente. No exato momento em que o Sol explodisse, a Terra sentiria o efeito desse acontecimento. Ora, isso não é possível, dado que nada anda mais depressa do que a luz, não é? Para solucionar este e outros problemas, Einstein concluiu em 1915 a Teoria da Relatividade Geral, que resolveu as questões da gravidade e estabeleceu que o espaço é curvado. Quanto mais massa tem um objeto, mais curvado é o espaço em torno dele e, consequentemente, maior é a força de gravidade que exerce. Por exemplo, o Sol exerce mais força de gravidade sobre um objeto do que a Terra porque dispõe de muito mais massa, entendeu?"
"Hmm... não muito bem. O espaço curva-se? O que quer dizer com isso?"
Ariana abriu os braços.
"Faça de conta, Tomás, que o espaço é um lençol esticado no ar entre nós dois.
Imagine que pomos uma bola de futebol no meio. O que acontece? O lençol curva-se em torno da bola, não é? Se eu atirar um berlinde para o lençol, ele vai ser atraído para a bola de futebol, não vai? No universo passa-se a mesma coisa. O Sol é tão grande que curva o espaço em torno de si. Se um objeto exterior se aproximar devagar, vai embater no Sol. Se um objeto se aproximar a uma certa velocidade, como a Terra, começará a andar à volta do Sol, sem cair nele nem fugir dele. E se um objeto andar a muita velocidade, como um fotão de luz, ao aproximar-se do Sol vai curvar um bocadinho a sua trajetória mas conseguirá fugir e prosseguir a sua viagem. No fundo, é isto o que diz a Relatividade Geral. Todos os objetos distorcem o espaço e, quanto mais massa tiver um objeto, mais distorcerá o espaço em torno de si. Como o espaço e o tempo são duas faces da mesma moeda, um pouco como a energia e a matéria, isto significa que os objetos também distorcem o tempo. Quanto mais massa tiver um objeto, mais lento será o tempo perto de si."
"É tudo muito estranho", observou Tomás. "Mas o que tem isso a ver com o manuscrito de Einstein?"
"Tudo ou nada, não sei. Mas é importante que você perceba que o manuscrito foi concebido quando Einstein estava a tentar estabelecer a Teoria de Tudo."
"Ah, sim. Essa é mais uma teoria de Einstein?"
"Sim."
"As duas da Relatividade não chegaram, é?"
"Einstein pensou inicialmente que sim, mas, de repente, deu com o nariz na Teoria Quântica."
Ariana inclinou a cabeça no seu jeito característico. "Sabe o que é a Teoria Quântica?"
"Bem... uh... já ouvi falar, sim, mas os pormenores... enfim."
98
A iraniana riu-se.
"Não fique complexado", exclamou. "Mesmo alguns cientistas que desenvolveram a Teoria Quântica nunca chegaram a entendê-la muito bem."
"Ah, bom. Então estou mais descansado."
"A questão é esta. A física de Newton é adequada para explicar o nosso mundo quotidiano. Quando constroem uma ponte ou põem um satélite a circular à volta da Terra, os engenheiros recorrem à física de Newton e de Maxwell. Os problemas desta física clássica só emergem quando estamos a lidar com aspectos que não fazem parte da nossa experiência diária, como por exemplo velocidades extremas ou o mundo das partículas. Para tratar os problemas das grandes massas e da grande velocidade, apareceram as duas teorias de Einstein, chamadas da Relatividade. E, para lidar com o mundo das partículas, surgiu a Teoria Quântica."
"Portanto, a Relatividade é para os grandes objetos e a Quântica é para os pequenos objetos."
"Isso." Fez uma careta. "Embora importe realçar que o mundo das micropartículas tem manifestações macroscópicas, como é evidente."
"Claro. Mas quem é que desenvolveu a Quântica?"
"A Teoria Quântica nasceu em 1900, na sequência de um trabalho de Max Planck sobre a luz emitida por corpos quentes. Foi depois desenvolvida por Niels Bohr, que concebeu o mais conhecido modelo teórico dos átomos, aquele que tem os electrões a orbitar o núcleo da mesma maneira que os planetas orbitam o Sol."
"Tudo isso é conhecido."
"Pois é. Mas o que é menos conhecido são os comportamentos bizarros das partículas. Por exemplo, alguns físicos concluíram que as partículas subatómicas podem ir do estado de energia A ao estado de energia B sem passarem pela transição entre esses dois estados."
"Sem passarem pela transição entre os dois estados? Como assim?"
"É muito estranho e polêmico. Chama-se a isso um salto quântico. É como uma pessoa a subir os degraus de uma escada. Nós passamos de um degrau para o outro sem percorrermos o degrau intermédio, não é? Não há meio degrau. Saltamos de um para o outro. Há quem defenda que, no mundo quântico, as coisas também se passam assim ao nível da energia. Vai-se de um estado para o outro sem passar pelo estado intermédio."
"Mas isso é bizarro."
"Muito. Nós sabemos que as micropartículas dão saltos. Isso é consensual. O que se passa é que há quem ache que, quando estamos a falar do mundo subatómico, o espaço deixa de ser contínuo e torna-se granuloso. Dão-se saltos sem se passar pelo estado intermédio." Nova careta. "Devo dizer que não acredito nisso e nunca encontrei qualquer prova ou indício de que assim seja."
"Realmente, essa idéia é... é estranha."
Ariana ergueu o indicador.
"Mas há mais. Descobriu-se que a matéria se manifesta ao mesmo tempo por partículas e ondas. Tal como espaço e tempo ou energia e massa são duas faces da mesma moeda, ondas e partículas são as duas faces da matéria. O problema emergiu quando se teve de transformar isto numa mecânica."
99
"Mecânica?"
"Sim, a física tem uma mecânica, que serve para prever os comportamentos da matéria. Nos casos da física clássica e da Relatividade, a mecânica é determinista. Se, por exemplo, nós soubermos onde está a Lua, em que direcção ela circula e a que velocidade, nós seremos capazes de prever a sua evolução futura e passada. Se a Lua circula para a esquerda a mil quilômetros por hora,
daqui a uma hora estará mil quilómetros à esquerda. É isto a mecânica.
Consegue-se prever a evolução dos objetos, desde que se saiba a respectiva velocidade e posição. Tudo muito simples. Mas, no mundo quântico, descobriu-se que as coisas funcionam de uma maneira diferente. Quando sabemos bem a posição de uma partícula, não conseguimos perceber qual a sua velocidade exata. E quando conhecemos bem a velocidade, não podemos determinar a posição exata. Chama-se a isso o Princípio da Incerteza, uma idéia que foi formulada em 1927 por Werner Heisenberg. O Princípio da Incerteza estabelece que podemos saber com rigor a velocidade ou a posição de uma partícula, mas nunca as duas coisas ao mesmo tempo."