É possível ultrapassar a velocidade da luz?

Com certa freqüência assistimos a muitos filmes de ficção científica onde naves potentes como a Enterprise conseguem viajar em velocidades acima da velocidade da luz. Fica-nos uma indagação: será isso possível algum dia? Para responder a essa intrigante questão precisamos nos socorrer à física, natureza, fatos e filosofia. Pois esse problema suscita debates profundos e controversos, uma vez que vai além da noção do senso comum.

                Desde que o Positivismo inaugurou a era do Cientificismo, onde a Ciência passa a ser um juiz de peso em questões sobre o comportamento da Natureza, gerando uma legião de céticos e cientistas incrédulos e avessos a qualquer tipo de conhecimento que não possa ser provado experimentalmente, o mundo tem seu conhecimento delimitado por tal classe de pessoas. O Cientificismo – quase uma crença – chega a pôr de lado a filosofia, que veio antes da Ciência como a conhecemos. É verdade que muitos progressos vieram com o conhecimento científico e que muitas superstições foram abandonadas desde o século XVIII, mas devemos nos ater que também a Ciência errou várias vezes; entretanto, isso não desvalida a Ciência porque ela mesma já tem em si a previsão de erros – de modo algum ela reivindica para si a posse da verdade: a Ciência tem como premissa a inexistência de erro absoluto e certeza absoluta – nós só temos aproximações da verdade. Isso tem por corolário o Teorema da Indecidibilidade de Gödell na primeira década do século XX, logo não há por que falarmos em certezas absolutas.

                Mas, se não existem certezas absolutas, como se pode ter a certeza de que a velocidade da luz é intransponível? Einstein foi o culpado disso. Em sua Teoria da Relatividade Generalizada o grande cientista viu que, em sua busca pela relação espaço-tempo e movimento, estava percebendo que havia uma relatividade geral em todos os movimentos e móveis. Para não relativizar tudo, Einstein vira que precisa haver um padrão, um porto seguro, uma âncora onde a ciência poderia ficar, do contrário tudo seria incerto e incoerente. Foi então que ele pôs a velocidade da luz como padrão fixo no Universo, onde o tempo ou o espaço se curvariam diante dela, para que a mesma ficasse sempre com a velocidade de 300.000 Km/s. Nada poderia ultrapassá-la.

                Nem todos aceitaram facilmente os argumentos do cientista, muitos demoraram para entender e somente depois das experimentações durante eclipses solares é que sua teoria foi aceita. Entretanto, esse princípio da relatividade do movimento já havia sido debatido por Galileu, que por sua vez disse que tal conhecimento se devia à ciência antiga. O princípio da relatividade do movimento foi tão originalmente analisado por Galileu que um grande cientista brasileiro, já falecido, o físico César Lattes desabafou: “O princípio da Relatividade já tinha sido descoberto por Galileu. Einstein só o dogmatizou.” Não pretendo tirar aqui neste simples texto o mérito de Einstein, uma vez que ele teve sua originalidade atestada pelo fato de incluir o tempo como uma quarta dimensão correlata ao espaço – isso Galileu não fez. O que quero demonstrar é que nem tudo em ciência é tão simples – tudo vira debate. Nem quando a bíblia da ciência publica um texto comprovando  a precisão de uma teoria e o posterior reconhecimento dela como um excelente modelo da natureza as críticas cessam; pode até ser ruim para seu autor, mas o debate enriquece o conhecimento (debate em alto nível, não os ataques pessoais e disparates).

                Voltemos ao problema da velocidade da luz. A física nos ensina que nada pode ultrapassá-la, caso contrário viraria luz também. Uma nave estelar que se aproximasse dessa velocidade, antes mesmo de atingir os 300.000 km/s seria destruída por causa do seu aumento de massa (princípio da equivalência massa/energia) para atingir tal velocidade. A 99,9998% dessa velocidade a nave já seria um buraco negro se conseguisse escapar da colisão com meteoritos, partículas, etc: pois a velocidades menores, algo como 98% da velocidade C (velocidade da luz) um simples átomo de hidrogênio já levaria a nave pelos ares (ou vácuo, se preferir). Isso sem falar que os raios gama já teriam tomado conta da nave antes disso... eis porque é impossível viajar à velocidade da luz, que dirá acima dela. Para o nosso conhecimento atual tal viagem é proibitiva; mas, será realmente?

                Após a ciência dar sua palavra, é a vez dos fatos. Que dizer dos óvnis? Se realmente são naves interplanetárias como muitos alegam, como conseguiram chegar até aqui? Obviamente devem ter uma tecnologia e uma física superior à nossa. Podem ter descoberto um método para driblar esse problema, sem ferir o postulado da intransponibilidade da velocidade da luz. Assim como os aviões voam sem quebrar “a lei da gravidade” os discos voadores podem perfeitamente voar sem “quebrar a velocidade da luz”. Pode haver maneiras de driblar esse problema.

                Na Alemanha da década de 50 um físico chamado Arnold Sommerfeld teorizou a existência de uma partícula mais rápida que a luz – os táquions. Essas partículas teriam um comportamento estranho, viriam do futuro para o passado e sua velocidade seria infinita: a mais baixa seria a velocidade da luz! Por causa disso ela transmitiria informação para o passado, violando o princípio da causalidade conforme postulado na Teoria da Relatividade Restrita. Até hoje experimentos são feitos para detectar tal partícula, mas foi somente uma única vez em 1974 que uma partícula foi detectada viajando mais rápido que a luz, vinda do céu; mas, como em ciência um fenômeno precisa se repetir para ser dado como válido, tal fato foi apenas registrado. Mas se realmente existirem tais partículas, quem sabe se os ETs não as utilizariam como propulsoras de suas naves? É uma especulação que vale a pena pensar.

                Há uma tese sobre antigravidade e velocidades hiperluz.  O trabalho é do renomado físico Dr. Franklin Felber, que apresentará sua nova solução exata para a equação do Campo Gravitacional de Einstein. Esta solução será a primeira que leva em conta massa em movimento, com velocidades próximas à da luz.
O esquema antigravidade de Felber resolve os dois maiores problemas em engenharia para a viagem em velocidades extremas: identificar uma fonte de energia capaz de produzir a aceleração; e limitar o estresse causado nos equipamentos e humanos durante a rápida aceleração.
"A investigação do Dr. Felber revolucionará a mecânica do vôo espacial oferecendo uma forma completamente nova de realizar viagens espaciais", disse o Dr. Eric Davis, revisor do Instituto para Estudos Avançados em Austin do trabalho de Felber. "Sua idéia, rigorosamente provada e verdadeiramente única, nos permite um enorme passo adiante em fazer as viagens espaciais em velocidades próximas à da luz seguros, e com muito menos custos".
A equação de campo da Teoria da Relatividade Geral de Einstein nunca antes havia sido resolvida para calcular o campo gravitacional de uma massa movendo-se próxima à velocidade da luz. A investigação de Felber demonstra que qualquer massa que se mova mais rápido do que 57,5 % da velocidade da luz repelirá gravitacionalmente outras massas que caiam num estreito “raio de antigravidade” que se forma em torno do mesmo. Quanto mais próxima esteja a massa à velocidade da luz, mais intenso se torna este “raio de antigravidade”.
Os cálculos de Felber demonstram como usar esta repulsao da velocidade de um corpo através d0 espaço para proporcionar a enorme energia necessária para acelerar cargas massivas rapidamente com um estresse insignificante. A nova solucao da equaçao de campo de Einstein demonstra que a carga “cairia ingrávidamente” em um raio de antigravidade inclusive quando se acelerasse próxima à velocidade da luz.

                Esta solução lembra o polêmico cientista Dr. Burkhard Hein, alemão. Suas idéias nos anos 50 hoje interessam e movem pesquisadores e estudiosos do problema das viagens espaciais hiperluz. Num interessante artigo, na prestigiada revista New Cientist (respeitda até por céticos) lemos o seguinte:

“Todo ano, o Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica premia os melhores papers apresentados em sua conferência anual. O vencedor do ano passado, em 2005, na categoria “tecnologia nuclear e vôos no futuro” foi para um paper que propõe testes experimentais de um tipo de engenho surpreendente. Trata-se do “Hyperdrive Motor” que visa a impulsionar uma nave através de uma outra dimensão com uma velocidade enorme. Ele poderia deixar a Terra após o almoço e chegar à Lua a tempo para o jantar. Porém, há uma complicação: a idéia apóia-se num ainda obscuro e não reconhecido tipo de Física. Poderia isso ser levado a sério?
O AIAA não está preocupado. E mais, militares norte-americanos já mostraram interesse pelo conceito do “Hyperdrive”, e um pesquisador do Laboratório Sandia, do Departamento de Energia dos EUA, Roger Lenard, disse que estaria interessado em testar a idéia.
Se o experimento for levado adiante e funcionar a contento, ele poderá revelar novas interações entre as forças fundamentais da natureza que mudariam o futuro das viagens espaciais. Esqueça os 6 meses ou mais dentro de um foguete para Marte, com o “Hyperdrive” levar-se-ia menos de 5 horas. Todas as nossas preocupações com fadiga muscular dos astronautas ou danos irreparáveis aos seus DNAs por exposição prolongada à radiação cósmica desapareceriam da noite para o dia. Além do mais, nos permitiria alcançar as estrelas pela primeira vez. Mas teria mesmo fundamento a idéia do “Hyperdrive”?
A resposta para esta questão pode estar no trabalho de um pouco conhecido físico alemão. Burkhard Heim começou a estudar o conceito do “Hyperdrive” nos anos 50 como base para suas tentativas de solucionar o talvez maior desafio da física: o fosso que separa a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade Geral.
A teoria quântica descreve com maestria o mundo subatômico - átomos, elétrons e partículas elementares –, abarcando as forças subatômicas forte e fraca e o eletromagnetismo, enquanto a relatividade geral lida com a gravidade.
A relatividade geral introduz o conceito de espaço-tempo: ele possui quatro dimensões correlacionadas – três de espaço e uma de tempo. Na formulação de Einstein, a força gravitacional é resultante da deformação do espaço-tempo em função da presença de corpos massivos.
No início dos anos 50, Heim tentou reescrever as equações da relatividade geral dentro de um modelo quântico. Ele reteve a idéia de Einstein de que a força gravitacional emerge das dimensões de espaço e tempo, mas sugeriu que todas as outras forças fundamentais, incluindo o eletromagnetismo, devem emergir de um diferente grupo de dimensões. Originalmente, ele trabalhou com a hipótese de quatro extra dimensões, mas descartou duas delas por acreditar que elas não produziriam nenhuma força, estabelecendo então a adição de um novo bidimensional "sub-espaço.

No universo em seis dimensões de Heim, as forças gravitacional e eletromagnética trabalhariam de forma emparelhada. No nosso familiar mundo quadridimensional, nós podemos ver a ligação entre estas duas forças através do comportamento de partículas fundamentais como o eletron. Os eletrons possuem massa e carga. Quando um eletron se move sob o efeito da gravidade ele cria um campo magnético. E se você usar um campo eletromagnético para acelerar um eletron você move o campo gravitacional associado com sua massa. Mas nas quatro dimensões que nós conhecemos, você não pode mudar a intensidade da gravidade fazendo girar o campo eletromagnético.
No modelo de espaço-tempo de Heim, esta limitação desaparece. Ele afirma que é possível converter energia eletromagnética em gravitacional e vice-e-versa, e especula que a rotação de um campo magnético poderia reduzir a influência da gravidade sobre uma nave espacial.
Quando apresentou suas idéias ao público em 1957, ele tornou-se uma celebridade instatanea. Wernher von Braun, que à época liderava o programa Saturno que mais tarde levou o homem à Lua, aproximou-se de Heim buscando sua opinião sobre o custo-benefício dos propelentes utilizados pelos foguetes Saturno. E numa carta datada de 1964, o teórico relativista alemao Pascual Jordan, que trabalhara com Max Born e Werner Heisenberg e era membro do Comitê do Premio Nobel, disse a Heim que seu plano era tão importante "que o sucesso esperimental de suas idéias iriam sem dúvida levá-lo ao Prêmio Nobel".
Além de avesso ao contato social, Heim nunca aprendeu Inglês porque ele não queria que seu trabalho saísse de seu país. Como resultado, pouquíssimas pessoas tomaram conhecimento de seu trabalho e ninguém disponibilizou os fundos necessários para desenvolver as pesquisas necessarias. Em 1958 a Companhia Aeroespacial Bölkow ofereceu algum dinheiro, mas não o suficiente para o experimento proposto.
Enquanto Heim esperava por mais verba, o diretor da Companhia, Ludwig Bölkow, encorajou-o a aprimorar sua teoria. Heim dedicou-se a isso, e um dos resultados foi um teorema que leva a uma serie de fórmulas para calcular a massa das partículas fundamentais – várias teorias convencionais já haviam falhado em alcançar este objetivo. Ele publicou este trabalho em 1977 no Jornal do Instituto Max Planck, o qual foi seu único peer-reviewed paper, num estilo de difícil compreensão, que poucos físicos admitiram entender.
Ainda assim, o teorema provou-se surpreendentemente e extremamente poderoso. O famoso Modelo Padrão da Física, que é consensualmente aceito como a melhor teoria sobre as partículas elementares é incapaz de predizer a massa das partículas. Mesmo os melhores modelos obtêm estimativas entre 1% e 10% dos valores experimentais.
Em 1982, quando pesquisadores do Centro de Pesquisas German Electron Synchrotron em Hamburgo executaram o teorema da Massa de Heim num programa de computador, os resultados foram compativeis com os valores medidos por experimentos, com uma margem de erro mínima. Dois anos após a morte de Heim em 2001, seu colaborador Illobrand von Ludwiger fez os mesmos cálculos usando um valor mais acurado para a constante gravitacional. "Os valores para as massas foram ainda mais precisos", disse ele.”

 (continua)

                Semana que vem enviarei a última parte deste texto escrito por mim. Enviem suas idéias e comentários sobre este grande assunto! Até lá.