'Dark': 8 perguntas sobre a ciência por trás da série alemã

Viagem no tempo, universos paralelos, teoria da relatividade, buraco de minhoca, partícula de Deus... Se você assistiu à série alemã "Dark", um sucesso na Netflix na América Latina, certamente deparou com esses conceitos científicos ao acompanhar as aventuras de Jonas, Martha e outros habitantes de Winden.

A BBC News Mundo, serviço em espanhol da BBC, convidou os leitores a enviar perguntas científicas relacionadas ao enredo da série. Oito foram selecionadas e apresentadas a Julieta Fierro, pesquisadora do Instituto de Astronomia da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM), que tem mais de 50 anos como disseminadora científica.

Veja os principais trechos das respostas a seguir:

1. As viagens no tempo são teoricamente possíveis?

Sim, claro. Quando (Albert) Einstein propôs suas primeiras teorias, ele percebeu que tempo e espaço estavam intimamente relacionados. Para entender, a velocidade de um objeto é a distância que ele percorre em um determinado tempo. Por exemplo, um carro a 10km/h é mais lento que um carro a 60 km/h.

E a velocidade também é algo que se mede em relação ao observador. Vamos supor que estamos em um carro estacionado e outro passa a 60 km/h. Mediríamos essa velocidade como 60 km/h. No entanto, se nos movermos a 60 km/h na mesma direção que o carro em movimento, poderíamos conversar com a pessoa no outro carro e teríamos uma velocidade de 0 km/h.

Por outro lado, se o carro se mover em nossa direção e nós na direção oposta, mediríamos uma velocidade de 120 km/h. Ou seja, para nossa vida cotidiana, a velocidade de um objeto depende do observador.

Mas Einstein percebeu que a velocidade da luz é constante. Se um raio de luz chega em nossa direção e estamos parados, medimos 300.000 Km/s. Se o raio de luz chega em nossa direção e nos movemos na mesma direção que o raio de luz, medimos 300.000 km/s novamente. E se o feixe se mover em nossa direção e nós nos movermos na direção oposta, também mediremos 300.000 km/s.

A velocidade da luz é constante, independentemente da velocidade do observador. Einstein também percebeu que havia outra maneira de explicar o que Isaac Newton estava dizendo. Newton disse que os objetos celestes atraem outros, que a Terra atrai a maçã e que o Sol atrai os planetas e, assim, explicou a queda dos corpos.

Mas Einstein disse que não. Se você pegar bolas e jogá-las em direções diferentes, pode-se dizer que cada bola segue a curvatura do espaço-tempo. Você joga uma bola e ela tem um caminho curvo. Se você atirar outra bola em outra direção em outro momento, ela tem uma curvatura diferente. Se você jogá-la mais rápido ou mais devagar, ele tem outra curvatura no espaço-tempo. Ou seja, ele propôs uma explicação alternativa.

Mas se o espaço é curvado de acordo com esta definição de velocidade, distância e tempo, o tempo deve necessariamente ser curvado. Portanto, se o espaço fizer uma volta, como um satélite que gira em torno da Terra, significa que o tempo também poderia fazer uma volta. Em outras palavras, o tempo não é linear.

É muito difícil definir o tempo, mas podemos medi-lo. Se o tempo é uma linha reta, vamos do passado para o futuro. Mas se é uma linha curva, como é o espaço, então o tempo também pode ter curvas e loops, ou seja, podemos voltar no tempo. A ideia é teórica.

2. Existe uma relação entre a física nuclear e a possibilidade de viagem no tempo ou universos paralelos?

A física nuclear estuda partículas elementares. Por outro lado, essas viagens no tempo têm a ver com o universo em larga escala, com o macrouniverso, com buracos negros. Os átomos têm dimensões e são muito menores.

Portanto, a física das partículas elementares não poderia ser trabalhada do ponto de vista da mecânica macroscópica, isto é, dos objetos celestes, das pessoas. Já se tentou fazer isso, que é chamado de unificação da física, mas não foi alcançado.

Não podemos explicar macro fenômenos com a mecânica quântica, nem explicar a mecânica quântica com macro fenômenos, é totalmente diferente. Partículas elementares podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, elas têm propriedades de onda.

3. É possível que o tempo não seja linear?

Sim. Em nossa vida cotidiana, não vemos essa curvatura do espaço-tempo, mas as coisas que caem no buraco negro não conseguem escapar. Em teoria, quando se forma um buraco negro, você imediatamente cria um buraco branco. Há uma distorção no espaço-tempo e as partículas que entram no buraco negro sairiam através do buraco branco.

Então alguém poderia dizer "Ah! Então você pode viajar no tempo!" Mas não é fácil. Se estivermos fora do buraco negro e começarmos a cair, levaremos um tempo infinito para cair dentro do buraco. Toda a informação que chega ao buraco negro permanece na crosta e levaria muito tempo para cair dentro do buraco negro.

Portanto, embora teoricamente alguém possa entrar em um buraco negro e sair por um buraco branco, é muito difícil. Pode-se pensar: e se eu nascer no buraco negro quando ele se formar? Em seguida, um buraco de minhoca é criado no buraco branco, e poderia sair por aí.

O problema é que também levaria um tempo infinito para fazer isso. Por enquanto, não há como percorrer buracos de minhoca através de buracos negros usando buracos brancos.

4. O que são buracos de minhoca?

A conexão entre um buraco negro e um buraco branco.

5. É possível que existam mundos paralelos?

A definição de um mundo paralelo é ambígua. Poderia ser um mundo semelhante à Terra. Mais de 4.000 planetas extra-solares semelhantes à Terra foram descobertos nos últimos anos. E como apenas algumas estrelas foram estudadas, é provável que planetas muito parecidos com a Terra sejam encontrados muito em breve.

Penso que a questão é se existem universos paralelos. Vamos supor que eu possa realmente passar por um ciclo do tempo no passado. Estamos procurando um caminho, porque a ciência não tem resposta. A ciência se dedica a fazer perguntas e encontrar respostas, mas sabe que essas respostas não são a verdade. A verdade não existe.

E os cientistas sabem disso. Portanto, sempre temos em mente que as coisas podem mudar. Então, se pudéssemos viajar para o passado, o que aconteceria? Viajo para o passado e o altero. Vamos usar o exemplo clássico: eu mato minha avó. Então, como é possível que eu esteja aqui conversando com você?

A ideia é que naquele momento um universo paralelo seja gerado, um universo totalmente desconectado deste e onde eu não existo. E pode haver um número infinito desses universos: um que é igual a esse, mas no qual você tem cabelos de outra cor ou qualquer outra coisa.

São universos desconectados aos quais não temos acesso e que poderiam ter leis diferentes da física entre si: poderia haver prótons com massas diferentes, cargas onde a gravidade seria diferente e assim por diante.

​6. Atualmente, existem experimentos que tentam entrar em uma dimensão desconhecida?

Foram feitos estudos com partículas elementares e foi descoberto que para elas não há diferença entre o futuro e o passado. Sabemos que existem outras dimensões. Vou dar um exemplo. Todas as forças da natureza são mais ou menos igualmente poderosas, exceto a gravidade.

Um ímã de geladeira, aquela coisinha pequena, vence toda a Terra. Ela, em sua vastidão, é menos poderosa do que aquele pequeno ímã. Portanto, não se entende por que a gravidade é tão fraca em comparação com as outras forças da natureza. Só é perceptível quando existe muita, em um buraco negro, em um planeta, no Sol.

A ideia é que, na realidade, o nosso universo tem mais dimensões e que estão dobradas em si mesmas. Se você pegar uma folha de papel, ela tem duas dimensões: altura e largura. Mas se você fizer um pequeno tubo e ele ficar longe, você verá uma linha. Ou, se colocassem na minha frente, eu veria um ponto, porque as dimensões da folha estão dobradas sobre si mesmas.

A ideia é que, no universo, há mais dimensões e que a gravidade é como uma lixa que vive em uma dessas dimensões, e só vemos um pouco dela. E como quase toda a gravidade está em outra dimensão, não a detectamos nessas quatro dimensões, as três espaciais e a temporal, às quais estamos acostumados.

É por isso que a força da gravidade é tão fraca se comparada às forças eletromagnéticas, porque quase toda sua potência está em outra dimensão.

7. O que é emaranhamento quântico?

Essa é outra coisa bonita que chocou Einstein.Eu tenho dois elétrons ou dois prótons que giram em seu eixo como um pião e giram em direções opostas. Essas duas partículas podem estar entrelaçadas, ou seja, elas giram as duas na mesma direção. E então essas duas partículas, uma vez que se ligam, podem se separar muito longe.

Estamos acostumados ao fato de que o mais rápido que podemos enviar informações é na velocidade da luz. Então, se eu emito luz para Plutão, leva quatro horas para chegar lá. Um sinal de rádio ou televisão percorre 300.000 quilômetros por segundo. É impossível ir mais rápido. Por isso os satélites demoram tanto.

O problema com as partículas entrelaçadas é que, se as separarmos e girarmos a direção de uma, a outra girará instantaneamente. Isso chocou Einstein porque ele achava que era impossível, que o mais veloz era a velocidade da luz.

E é possível que exista um objeto na Terra e outro em outra galáxia, e instantaneamente ele vire. Isso foi testado em laboratório.

8. O que é a partícula de Deus? É possível criá-la?

Se você tiver uma caixa branca e começar a remover as partículas, pode achar que está criando um vácuo. Mas é impossível fazer um vácuo total. Mas vamos supor que fosse possível. Existem laboratórios onde isso é feito: na medida do possível, todo o ar é removido de uma caixa.

O problema é que sempre há energia na caixa, que é chamada de energia do vácuo. Mas essa energia de vácuo tem flutuações e, de repente, elas podem produzir a partícula.

Isso aconteceu com o nosso universo, que surgiu do nada, devido a uma flutuação de vácuo. O que acontece é que muita energia foi produzida e isso também nos faz pensar que pode haver uma enorme diversidade de universos.

Claro que pode ser criada, é por isso que é chamada de partícula de Deus, porque vem do vazio, do nada.