Colaboração entre professores do Departamento de Física da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) e do Departamento de Física da Universidade de Massachusetts Amherst (UMass Amherst) resultou na publicação, em novembro de 2020, de um artigo no periódico Progress in Particle and Nuclear Physics, de alto impacto, onde eles demonstram que a seta do tempo decorre da estrutura causal da Física Quântica. O novo trabalho é assinado pelos pesquisadores Gabriel Menezes (UFRRJ), que recebe apoio da Faperj por meio do programa Jovem Cientista do Nosso Estado, e o norte-americano John F. Donoghue (Universidade de Massachusetts).
Eles explicam que a seta do tempo é um conceito que postula a “assimetria” do tempo e foi desenvolvido em 1927 pelo cientista britânico Arthur Eddington, que apontou que a origem de tal seta parece ser um mistério, uma vez aceita a proposição de que as leis fundamentais da Física não distinguem entre passado e futuro e poderiam igualmente ser retrocedidas. No artigo recém-publicado, Menezes e Donoghue defendem que a premissa básica de tal raciocínio não é válida na Teoria Quântica. Para eles, a afirmação comum de que as leis fundamentais da Física não diferenciam uma seta do tempo, na verdade, não é correta. E afirmam que as leis da Física Quântica fornecem uma direção causal através da chamada seta da causalidade – a direção do tempo em que ocorrem os processos quânticos causais. Quando a frase “leis fundamentais da Física” inclui as regras de quantização, sempre há apenas uma direção de tempo, cujo fluxo é compatível com os processos quânticos, escrevem. Essa direção, segundo eles, governa os processos mais elementares, como espalhamento e decaimentos, e o novo trabalho sugere, assim, que a seta da causalidade determina a seta da termodinâmica e a seta do tempo.
A pesquisa também contou com apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Mais informações: https://doi.org/10.1016/j.ppnp.2020.103812.
Texto: Boletim da Faperj em 14/1/2020