Pergunta

Em caráter excepcional, estamos incluindo nessa seção uma questão proposta em nosso foro:
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-----Mensagem original----- Sigma Fórum -----
De: Jorge Miguel Ramos Domingues Ferreira Vieira <egrojarieiv@clix.pt>
Assunto: Física-velocidades superiores à da luz
12:31:51 - 16/06/2000

Ouvi recetentemente que a velocidade da luz tinha sido ultrapassada numa experiência realizada por alguns cientistas. Gostava que se alguém me elucidasse um pouco sobre essa experiência (já que não consegui encontrar nada sobre isso) e sobre as possiveis consequências que daí adveêm, como a possibilidade de uma partícula se descolocar para trás no tempo etc.
Gostava também que me explicassem como é possivel uma partícula ser acelerada até velocidades superiores à da luz se para isso, esta tem que ultrapassar esse suposto limite que segundo Einstein, faria a sua massa crescer ao infinito e portanto ser necessária uma quantidade infinita de energia para a fazer acelerar a tal velocidade.
Desde já obrigado

Resposta 1

Olá, Jorge!

A teoria precisa estar sempre se adaptando aos resultados das evidências empíricas. A Teoria da Relatividade reza que um corpo não pode ultrapassar a velocidade da luz no vácuo, porque isso é necessário para dar consistência à Teoria. Sem essa premissa, não é possível descrever os resultados das experiências de Michaelson e Morley.
A coisa funciona mais ou menos assim: existe um fenômeno físico observado, e deseja-se criar uma teoria que descreva tal fenômeno. A teoria procura ser acurada e genérica. Mas, no fundo, não temos nenhum motivo para acreditar que a teoria efetivamente descreve todos os aspectos do fenômeno observado. A teoria é um modelo matemático que tenta representar, de forma simplificada, o fenômeno real que observamos, e por meio da teoria podemos fazer previsões e generalizações, capazes de descrever aproximadamente o que acontecerá na teoria e projetar isso no mundo real. Desde que uma teoria nos sirva em alguns casos, isso basta para que ela seja adotada até que se disponha de outra melhor. Quanto mais amplas e mais acuradas forem as aplicações da teoria, tanto maior será sua credibilidade.
No caso da Teoria da Relatividade, algumas experiências foram sugeridas para conferir sua validade, e em algumas delas a teoria foi confirmada _ como no caso dos desvios observados no periélio de Mercúrio, o desvio da luz ao passar pelas proximidades de corpos massivos, o aumento na massa de partículas elementares em aceleradores de partículas etc. Em outros casos, a teoria simplesmente não funciona, como acontece em Einstein-Podolsky-Rosen e Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm.
Estou procurando me manter numa linha de pensamento mais ou menos “séria”, sem abordar os táchions e outros “fantasmas”, que, em minha opinião, são vôos muito altos de imaginação, a tal ponto que se distanciam muito do “conhecimento de suporte” de que dispomos, e acabam entrando no mundo da fantasia, bem pouco consistente de baixo teor científico.
Um detalhe importante: sempre que se fala em “velocidade luz” como limite de velocidade, deve-se especificar o meio de propagação: o vácuo. Em meios densos, como a água, o vidro e até mesmo o ar, existem partículas que viajam mais rapidamente que a luz, produzindo um efeito conhecido como radiação Cherenkov.
Eu desconheço as experiências que você citou, mas é possível que estejam relacionadas à descoberta de objetos distantes, cuja velocidade de recessão pode ultrapassar a da luz. Se for esse o caso, é importante tomar os cuidados necessários antes de fazer qualquer afirmação, porque deformidades no espaço-tempo podem produzir efeitos muito variados _ do tipo “lentes-gravitacionais”, entre outros _, e isso pode interferir nos resultados das medições, pois as velocidades de tais objetos são determinadas com base no desvio para o vermelho, e as cores dependem do comprimento de onda, que pode ser alterado por lentes.
Enfim, é isso. Talvez nosso amigo Edinilson possa prestar um esclarecimento mais detalhado sobre o assunto.
Por minha parte, eu espero que a velocidade da luz realmente possa ser ultrapassada, porque assim a minha posição sobre a inexistência de corpos rígidos terá um ponto a favor. :-)

Um grande abraço!
Piu

Resposta 2

Ola.

Existem medidas feitas de QSOs (Quasares) distantes e de lentes gravitacionais a qual sugerem medidas acima da velocidade da luz "c", ditas velocidades superluminais, jatos astrofisicos, como por exemplo, jatos que saem de estrelas binarias de Rios-X, ou mesmo de nucleo de galaxias ativas "AGNs", sao jatos superluninais, ou seja acima da velocidade da luz.

No entanto sabe-se que isto nao passa de efeito de perspectiva, ou seja, pura ilusao otica, pois nao e' possivel ultrapassar a velocidade da Luz "c", isto e'por enquanto uma impossibilidade fisica. Nenhum experimento tanto de laboratorio quanto Real no Universo mediu uma velocidade "Real" maior que "c".

Lembremos que o efeito Cherenkov e' para velocidades que nao estao no Vacuo, ou seja, sempre menor que "c". O efeito Cherenkov diz que a velocidade ultrapassa a velocidade da "luz" em um determinado meio, so que a velocidade da luz aqui e' em um meio diferente do vacuo, ou seja, neste meio a velocidade da luz e' menor que "c" absoluto. Por exemplo, se em um meio (nao o vacuo) a maxima velocidade da luz e' por exemplo 250.000 km/s entao pode acontecer um tunelamento e a velocidade ir a 260.000 km/s, porem esta velocidade que e' maior do que a da luz naquele meio, esta longe de ser maior do que a velocidade da luz no vacuo que e' de aproximadamente 299.792 km/s.

Porem e' possivel viajar , pelos menos na teoria acima da velocidade da luz... como isto pode ser possivel? Viagem no Tempo e' possivel?

Na teoria da relatividade geral de Einstein, o tempo se acelera e desacerela quando passa por corpos massivos, como estrelas e galáxias. Um segundo na Terra não é um segundo em Marte. Relógios espalhados pelo Universo se movem com velocidades diferentes.

Em 1935, Einstein e Nathan Rosen (1909-1995) deduziram que as soluções das equações da relatividade geral permitiam a existência de pontes, originalmente chamadas de pontes de Einstein-Rosen, mas agora chamadas de redemoinhos . Estas pontes unem regiões do espaço-tempo distantes. Viajando pela ponte, pode-se mover mais rápido do que a luz viajando pelo espaço-tempo normal, olhe aqui que estou falando de um atalho, a ponte.

Antes da morte de Einstein, o matemático Kurt Gödel (1906-1978), trabalhando na Universidade de Princeton, como Einstein, encontrou uma solução para as equações da relatividade geral que permitem a viagem no tempo. Esta solução mostrava que o tempo poderia ser distorcido por rotação do Universo, gerando redemoinhos que permitiam que alguém, movendo-se na direção da rotação, chega-se ao mesmo ponto no espaço, mas atrás no tempo. Einstein concluiu que como o Universo não está em rotação, a solução de Gödel não se aplicava.

Em 1963, o matemático Roy Patrick Kerr (1934-), da Nova Zelândia, encontrou uma solução das equações de Einstein para um buraco negro em rotação. Nesta solução, o buraco negro não colapsa para um ponto, ou singularidade, como previsto pelas equações para um buraco negro não rotante, mas sim em um anel de nêutrons em rotação. Neste anel, a força centrífuga previne o colapso gravitacional. Este anel é um wormhole que conecta não somente regiões do espaço, mas também regiões do tempo, e poderia ser usado como máquina do tempo. A maior dificuldade á a energia: uma máquina do tempo necessita de uma quantidade fabulosa de energia. Seria preciso usar-se a energia nuclear de uma estrela, ou antimatéria. O segundo problema é de estabilidade. Um buraco negro em rotação pode ser instável, se acreta massa. Efeitos quânticos também podem acumular-se e destruir o redemoinho. Portanto, embora possível, uma viagem no tempo não é praticável.

Ednilson