O Paradoxo dos Gêmeos - O tempo dilata!

Albert Einstein passeia ao lado de seu irmão gêmeo mais jovem!

O paradoxo dos gêmeos é um problema de relatividade geral que intriga aos cientistas e a pessoas comuns pois ele nos obriga a ver o espaço e o tempo de uma forma diferente da qual fomos acostumados a vê-los. Vamos supor que existam dois gêmeos idênticos João e José, e ao completarem 20 anos, João viaja para um planeta distante da Terra. Considerando que José vai ficar aqui no nosso planeta, para ele o tempo continua passando normalmente, e seu envelhecimento acontece de forma natural e normal. Já seu irmão João, que está viajando no espaço a velocidades próximas a da luz, sente o tempo passar de forma diferente para ele. Depois de 30 anos, por exemplo, ao se reencontrarem, o gêmeo que ficou na Terra teria a idade de 50 anos, enquanto que o outro, que viajou a velocidades altíssimas neste período dos 30 anos, estaria bem mais jovem!

Isso acontece pela constância da velocidade da luz! A luz se move sempre a mesma velocidade, independentemente do referencial! Este conceito não é simples pra gente, mas vamos entendê-lo melhor. No nosso querido mundo clássico, onde os fenômenos são descritos pelas tranquilas leis de Newton, a velocidade depende do referencial escolhido. Por exemplo, se estamos parados na calçada e olhamos um carro passar na rua a 60 Km/h, a velocidade deste carro em relação a nós é 60 Km/h. Já em outra situação, se estamos também na rua mas agora dentro de num carro também a 60 Km/h e olhamos pela janela para o outro carro ao nosso lado trafegando a 60 Km/h, veremos este carro "parado" em relação ao nosso referencial, certo?! Mas com a luz a história é diferente! A luz se move sempre a 300.000 km/s independentemente de onde estivermos olhando, independente do nosso referencial! Se você estiver parado e olhar um raio de luz, este estará se afastando de você a 300.000 Km/s. Se você estiver num foguete no espaço a uma velocidade altíssima, e olhar pela janela um raio de luz, ele também estará se afastando de você na mesma velocidade, sempre a mesma!
Podemos pensar que alguma outra variação no Universo precisa haver para "compensar" este efeito. E essa variação realmente existe. Ao invés de ser na velocidade da luz, que é sempre constante, esta variação acontece no passar do tempo. Um relógio na nave de João, que viaja a velocidades próximas a da luz, se move mais lentamente do que um relógio aqui na Terra!
Este fenômeno já foi comprovado experimentalmente ao se colocar um relógio atômico num avião supersônico, que deu a volta no planeta a alta velocidade, sincronizado com outro relógio atômico num laboratório aqui na Terra. Quando o avião voltou do seu percurso os relógios marcavam horários ligeiramente diferentes (o relógio do avião estava ligeiramente atrasado)! Mostrando que o tempo dentro do avião (que se movia a altas velocidades) passou de forma mais lenta do que no laboratório.

Podemos ver este efeito também, da dilatação temporal, quando observamos os raios cósmicos (chuvas de partículas que vem do cosmos sobre nosso planeta). As partículas cósmicas como os múons reproduzem este efeito quando apresentam um tempo de vida maior do que o esperado quando se movem em velocidades muito altas. Nestes casos, o tempo de vida da partícula é o mesmo, porém seu tempo e espaço estão deformados, e portanto em nosso referencial, medimos tempos de vida maiores para estas partículas. Efeitos similares são obtidos em grandes aceleradores de partículas em grandes centros de pesquisa, como o LHC, no laboratório CERN na fronteira da Suíça com a França.

Sei que este conceito é muito fora de nosso senso comum, de como pensamos ser o mundo. Mas concordo plenamento com o físico de Cordas Michio Kaku, que diz o seguinte: "A ciência existe justamente para nos fazer ir além de nosso senso comum das coisas. Se nosso senso comum estivesse certo não precisaríamos da ciência!"

Grande abraço!