Laço temporaldá para mandar uma carta ao passado?

Curvas do tipo tempo fechadas são permitidas pela relatividade geral, mas a física pode proibi-las. A ciência real por trás do final de Cosmos Era "Laço temporal".

É fisicamente possível mandar uma carta ao passado? Em teoria, as curvas tipo-tempo fechadas são soluções das equações da relatividade geral (Morris, Thorne e Yurtsever, 1988). Em 1991, David Deutsch mostrou que uma versão quântica pode evitar o famoso "paradoxo do avô". Mas construir de fato uma máquina do tempo e enviar uma mensagem para antes de o universo começar é pura ficção, e a conjectura de proteção da cronologia, de Stephen Hawking, diz que a física a impediria.

Esta página explica primeiro como desbloquear o final “Ciclo temporal” no jogo. Depois trata da ciência real por trás dele: o que é uma curva tipo-tempo fechada, por que a condição de autoconsistência de Deutsch contorna os paradoxos e quais tipos de viagem no tempo são realmente permitidos. Termina com uma lista de pesquisas reais relacionadas e de como cada item se liga a este final.

Como desbloquear

  • Dica: No fim da constelação do Espaço-tempo, há uma carta endereçada ao passado.
  • Condição: Desbloqueie “Mensagem para o início” e depois testemunhe o fim do universo.
  • Recompensa: Uma linha de assinatura é acrescentada para sempre ao fim do capítulo 1 do diário do Observador.

Este final pertence à categoria Espaço-tempo. O nó “Mensagem para o início” envia uma mensagem para antes do primeiro segundo deste universo. Sob a condição de autoconsistência de Deutsch, só pode ser uma mensagem que já foi recebida.

Ciência real: ciclos e paradoxos

As curvas tipo-tempo fechadas são soluções permitidas pelas equações da relatividade geral. Esse é um resultado teórico sério, não imaginação de ficção científica.

O problema são os paradoxos, e o mais famoso é o paradoxo do avô. Deutsch mostrou que a versão quântica de um ciclo pode evitá-lo. Sua condição de autoconsistência exige que tudo o que acontece dentro do ciclo seja consistente, de modo que uma mensagem enviada ao passado só pode ser uma que já foi recebida. A “Mensagem para o início” do jogo segue essa condição.

Viagem no tempo que é realmente permitida

A Máquina do Tempo (H. G. Wells, 1895) é o romance de viagem no tempo mais conhecido. Seu pano de fundo científico é este: a relatividade restrita permite, sim, viajar para o futuro (dilatação do tempo), enquanto nunca se encontrou um esquema viável para voltar ao passado. Ir para a frente é permitido pela física real. Voltar é que é o problema.

“—All You Zombies—” (Robert Heinlein, 1959) é o exemplo literário mais conhecido de paradoxo de bootstrap: um agente do tempo se move entre décadas diferentes, recruta novas pessoas e por fim descobre que todos na história são a mesma pessoa. Na física, a condição de autoconsistência de Deutsch permite ciclos assim.

Ficção do jogo, não real

O que segue é ficção: construir de fato uma máquina do tempo e enviar uma mensagem para antes de o universo começar. A conjectura de proteção da cronologia de Hawking diz que a física a impediria. No jogo, o nó “Mensagem para o início” faz ao jogador uma pergunta: você se lembra da primeira frase que ouviu no começo?

Pesquisas reais relacionadas

Os estudos abaixo tratam de espaço-tempo, relatividade e do destino do universo. São ciência real relacionada a este tema. Não são evidência direta do final Ciclo temporal, apenas pano de fundo da física que ele toca.

  • Maxwell unificou eletricidade e magnetismo e calculou que a velocidade das ondas eletromagnéticas é igual à da luz: a luz é uma onda eletromagnética (Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society, 1865).
  • Tempo e espaço não são absolutos. Um funcionário de um escritório de patentes publicou quatro artigos num só ano que mudaram a física (Einstein, Annalen der Physik, 1905).
  • A relatividade geral permite uma "bolha de dobra" que comprime o espaço à frente e o estica atrás, mas exige energia negativa que pode não existir na realidade (Alcubierre, Classical and Quantum Gravity, 1994).
  • Efeitos quânticos fazem os buracos negros irradiar energia lentamente. Os buracos negros não são eternos e acabarão evaporando (Hawking, Nature, 1974).
  • Dois buracos negros se fundiram há 1,3 bilhão de anos, e a humanidade finalmente ouviu as ondulações do espaço-tempo, confirmando a previsão de Einstein de um século antes (Abbott et al., LIGO e Virgo, Physical Review Letters, 2016).
  • O destino do universo daqui a trilhões de anos e além: as estrelas se apagam, os prótons podem decair e os buracos negros por fim evaporam (Adams e Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). Este último item é relevante porque desbloquear o final exige testemunhar o fim do universo.

Base real

  • As curvas do tipo tempo fechadas são soluções permitidas pelas equações da relatividade geral (Morris, Thorne, Yurtsever 1988); Deutsch mostrou em 1991 que a versão quântica evita o paradoxo do avô.

  • Mensagem para o início: Envie uma mensagem para antes do primeiro segundo deste universo. Pela condição de autoconsistência de Deutsch, só pode ser uma mensagem que já foi recebida.

  • —All You Zombies— (Robert A. Heinlein, 1959), a ciência: este é o exemplo literário mais famoso do paradoxo do bootstrap; na física, a condição de autoconsistência de Deutsch permite que tais laços fechados existam.

  • A Máquina do Tempo (H. G. Wells, 1895), a ciência: a relatividade restrita permite "viajar ao futuro" (dilatação do tempo); voltar ao passado ainda não tem nenhuma proposta viável.

Pesquisas relacionadas

Estes estudos têm relação com o tema, mas não são prova direta do que está nesta página.

  • Ondas gravitacionais: Dois buracos negros se fundiram há 1,3 bilhão de anos, e as ondulações no espaço-tempo foram enfim ouvidas por humanos, confirmando a previsão de Einstein de um século antes.

    Fonte:Abbott et al. (LIGO & Virgo), Physical Review Letters 2016, "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"

  • Teoria do campo eletromagnético: Maxwell unificou eletricidade e magnetismo e calculou que a velocidade das ondas eletromagnéticas é igual à da luz: a luz é uma onda eletromagnética.

    Fonte:Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society 1865, "A dynamical theory of the electromagnetic field"

  • Relatividade restrita: Tempo e espaço não são absolutos. Um funcionário júnior de um escritório de patentes publicou quatro artigos que mudaram a física num único ano.

    Fonte:Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"

  • Buracos negros evaporam: Efeitos quânticos fazem os buracos negros irradiar energia devagar. Buracos negros não são eternos e acabarão evaporando.

    Fonte:Hawking, Nature 1974, "Black hole explosions?"

  • Motor de dobra: A relatividade geral permite uma “bolha de dobra” que comprime o espaço à frente e o estica atrás, mas exige energia negativa que talvez não exista na realidade.

    Fonte:Alcubierre, Classical and Quantum Gravity 1994, "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"

  • O último capítulo do universo: Calculou o destino do universo ao longo de trilhões de anos e além: as estrelas se apagam, os prótons talvez decaiam e os buracos negros por fim evaporam.

    Fonte:Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"

Ficção do jogo (fictício)

  • Construir de fato uma máquina do tempo e enviar uma mensagem para antes de o universo começar são ambos ficção.
  • A conjectura de proteção cronológica de Hawking defende que a física impediria isso.
  • Nó "Mensagem para o começo": você se lembra da primeira frase que ouviu bem no início?
  • Resumo do romance —All You Zombies—: um agente do tempo viaja entre épocas recrutando pessoas e acaba descobrindo que todos na história são a mesma pessoa.
  • Resumo do romance A Máquina do Tempo: um inventor viaja numa máquina que construiu até o ano 800.000 e além. A humanidade se dividiu nos frágeis Eloi na superfície e nos Morlocks no subsolo.