O tempo na ciência

O conceito que a ciência tem do tempo sofreu várias mudanças ao longo da história. Podemos dizer que a primeira grande teoria é a que se denomina habitualmente de física clássica, e que Isaac Newton enunciou no seu livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Nela, o tempo é determinado pela relação entre a velocidade e o espaço percorrido. Todos conhecemos a fórmula:

V = S / t

Albert Einstein

De acordo com este conceito, o tempo é uma magnitude absoluta, isto é, o tempo utilizado a completar uma viagem será o mesmo independentemente do observador que o meça. Em princípios do século passado, um empregado de escritório de patentes na suíça, Albert Einstein, desconhecido até esse momento, publicou um artigo que mudaria totalmente a nossa visão do mundo. Uma das conclusões mais importantes das suas teorias foi que o tempo não é absoluto, mas sim relativo e dependente do observador. O que Einstein expunha na sua teoria da relatividade é que há uma constante universal que é a velocidade da luz, a qual se mantém invariável. Isto permite algumas conclusões interessantes; uma delas é que o conceito de espaço e tempo muda relativamente às definições de Newton. Para Newton o espaço não era um conceito absoluto, dependia do observador, mas o tempo sim.

Uma viagem à velocidade da luz percorreria um espaço variável (para um viajante que vá no feixe de luz o percurso seria diferente do de um externo) num tempo bem definido. Por isso, a velocidade para os diferentes observadores será diferente. Einstein dizia que a velocidade da luz é absoluta e por conseguinte não depende do observador. Isto leva-nos à conclusão de que, dado que o espaço é relativo e diferente para cada observador, o tempo deve sê-lo do mesmo modo.

A relatividade especial, não parecia consistente com a teoria da gravitação de Newton. Este problema ocupou Einstein durante alguns anos, até que em 1915 conseguiu reconciliá-las na sua teoria da relatividade geral. Esta teoria descobria que o espaço e o tempo estão intimamente ligados. Com efeito, a gravidade tem uma influência directa no tempo. Desta forma, poderíamos dizer que o movimento parabólico dos planetas equivale a um movimento rectilíneo na estrutura espaço-tempo, os planetas seguem o que se denomina de geodésica.

Seguindo esta linha de raciocínio, chegamos à conclusão de que o tempo corre mais lentamente quanto mais próximos de um objecto maciço nos encontrarmos. Com efeito, pode-se confirmar empiricamente que há um desvio entre um relógio situado ao nível da superfície terrestre e um que se encontre afastado dela. Este efeito tem repercussão por exemplo nos sistemas GPS. Os relógios dos satélites adiantam-se relativamente aos situados na superfície terrestre de acordo com os parâmetros definidos pela teoria da relatividade geral.