Dica de Vídeo

   Boa noite,

   Hoje a nossa dica de vídeo é Os Lugares Mais Perigosos do Universo, acredite você não vai querer ficar perto deles...

ou talvez queira.

Conjectura de Proteção Cronológica

   Boa noite pessoal, seguindo com a série de teorias sobre a viagem no tempo, vamos discutir um pouco sobre essa teoria que impede qualquer tipo de viajem temporal.

   Mais uma vez estou traduzindo do original em inglês, os créditos pertencem aos autores e deixo o link no final da matéria para quem quiser conferir.

Conjectura de Proteção Cronológica

   A Conjectura de Proteção Cronológica é uma dedução feita pelo físico Stephen Hawking de que as leis da física são tais que previnem a viajem no tempo em escalas submicroscópicas. A possibilidade de viajem no tempo é representada matematicamente pela existência de curvas de tipo tempo fechadas ou CTC's. A conjectura de proteção cronológica deve ser distinguida da censura cronológica, sob o qual toda CTC passa através de um horizonte de eventos, que poderá prevenir um observador de detectar a violação causal.

   Em um artigo de 1992, Hawking usa a metáfora de uma "Agencia de Proteção Cronológica" como uma personificação dos aspectos da física que fazem as viagens no tempo impossíveis em escalas macroscópicas, aparentemente assim prevenindo paradoxos temporais. Ele diz: "Parece que há uma agencia de proteção cronológica que previne o aparecimento de CTC's e faz do universo um lugar seguro para historiadores".

   Várias tentativas de gerar cenários para CTC's tem sido sugeridos, e a teoria da relatividade geral as permitem em certas circunstancias. Algumas soluções teóricas na relatividade geral que contém CTC's exigiria um universo infinito com certas características que nosso universo não parece ter, tal como o universo rotativo da Métrica de Godel ou o cilindro rotativo de comprimento infinito conhecido como Cilindro de Tipler. Contudo, algumas soluções permitem a criação de CTC's, em uma região delimitada do espaço tempo, com o Horizonte de Cauchy sendo a fronteira entre a região onde as CTC's podem existir e o resto do espaço tempo, onde elas não podem. Uma das primeiras soluções delimitadas de viajem no tempo encontradas foi construída a partir de um buraco de minhoca atravessável, baseado na ideia de entrar em uma das duas "bocas" do buraco de minhoca em uma jornada de ida e volta à uma velocidade relativa para criar uma diferença temporal entre as duas bocas.

   A relatividade geral não inclui efeitos quânticos sozinha, e uma integração total da relatividade geral e da mecânica quântica exigiria uma teoria da gravitação quântica, mas há um método aproximado para a modelagem de campos quânticos no espaço tempo curvo da relatividade geral, conhecido como gravitação semiclássica. Tentativas iniciais de aplicar a gravitação semiclássica para uma máquina do tempo de buraco de minhoca indicou que no momento exato em que o buraco de minhoca permitiria CTC's, flutuações de vácuo quânticas se acumulariam e dirigiriam a densidade de energia para o infinito na região do buraco de minhoca. Isso ocorre quando as duas bocas do buraco de minhoca, chamadas de A e B, foram movidas de tal maneira, que se torna possível para uma partícula ou onda se movendo na velocidade da luz entrar na boca B no tempo T2 e sair através da boca A em um tempo anterior T1, então viajando de volta em direção a boca B através do espaço comum e chegar a boca B no mesmo tempo T2 que ela entrou em B no primeiro laço ou loop; nesse caminho a mesma partícula ou onda pode fazer potencialmente infinitos loops através das mesmas regiões do espaço tempo sobre si mesma. Cálculos demonstraram que esse efeito não ocorreria para um feixe de radiação comum, porque ele seria "desfocado" pelo buraco de minhoca de modo que a maioria do feixe emergindo da boca A iria se espalhar e perdera boca B. Mas quando o cálculo foi feito para flutuações de vácuo, foi demonstrado que eles iriam se refocar espontaneamente na viajem entre as bocas, indicando que o efeito de engavetamento pode tornar-se grande o bastante para destruir o buraco de minhoca.

  Esta conclusão permaneceu incerta, porque os cálculos semiclássicos indicaram que o acúmulo dirigiria a densidade de energia ao infinito por um período infinitamente pequeno de tempo, após a densidade de energia diminuiria. Mas a gravitação semiclássica não é confiável para grandes densidades de energia ou pequenos períodos de tempo que alcancem a escala de Planck; nessas escalas, uma teoria completa da gravitação quântica é necessária para previsões precisas. Então permanece incerto se efeitos de gravitação quânticos poderiam prevenir que a densidade de energia cresça o bastante para destruir o buraco de minhoca. Stephen Hawking conjecturou que não somente o acumulo das flutuações de quânticas ainda teriam sucesso em destruir o buraco de minhoca na gravitação quântica, mas também que as leis da física acabariam por prevenir qualquer tipo de máquina do tempo de se formar; essa é a conjectura de proteção cronológica.

   Trabalhos posteriores na gravitação semiclássica forneceram exemplos de espaço tempos com CTC's onde a densidade de energia devido a flutuações de vácuo não se aproxima do infinito na região do espaço tempo fora do Horizonte de Cauchy. Contudo, em 1997 uma prova geral foi encontrada, demonstrando que de acordo com a gravitação semiclássica, a energia do campo quântico (mais precisamente, o valor esperado do tensor estresse-energia quântico) deve sempre ser infinito ou indefinido no seu próprio horizonte. Ambos os casos indicam que métodos semiclássicos não são confiáveis no horizonte e efeitos de gravitação quântica seriam importantes, consistente com a possibilidade que esses efeitos sempre interviriam para prevenir a formação de máquinas do tempo.

   Uma decisão teórica definitiva do estado da conjectura de proteção cronológica requer uma completa teoria da gravitação quântica em oposição aos métodos semiclássicos (há também argumentos da teoria das cordas que parecem apoiar a proteção cronológica, mas a teoria das cordas ainda não é uma teoria da gravitação quântica completa). A observação de CTC's iria demonstrar que essa conjectura seria falsa, mas menos do que isso, se físicos tivessem a teoria da  gravitação quântica cujas previsões fossem bem confirmadas em outras áreas, isso daria a eles um grau de confiança significante nas previsões da teoria sobre a possibilidade ou impossibilidade de viagens no tempo.

   Outras propostas que permitem viagens no tempo para o passado, mas previnem paradoxos temporais, como o Princípio de auto-consistência de Novikov, que garantiria que a linha de tempo permanecesse consistente, ou a ideia de que o viajante do tempo é levado a um universo paralelo, enquanto sua linha de tempo original permanece intacta, não se qualificam como "proteção cronológica".

Fonte:  https://en.wikipedia.org/wiki/Chronology_protection_conjecture

Dica de Música

Boa noite.

Hoje a dica de música fica com FAUN, que é uma banda da alemanha, formada em 1998 que faz um som bem relax.

Segue o vídeo de Walpurgisnacht, música do álbum Luna de 2014.

Dica de Video

Oi, boa noite.


Hoje vai uma dica de vídeo, "Vida e Morte de uma Estrela", descrevendo o nascimento , a vida e especialmente a morte das estrelas do universo que variam de acordo com o tamanho da estrela.

Cilindro de Tipler

Bom, primeiro boa noite pra quem estiver lendo esta postagem, não espere muito pois esta é a primeira que faço e que traduzo do inglês, então por favor perdoem os erros e se puderem mandem correções para melhorar o post. Estou querendo fazer uma série seguindo o assunto viagem no tempo,
tem muito material interessante alguns em inglês, a ideia é traduzir e colocar aqui para quem se interessar, então quem tiver sugestões de assuntos é só colocar nos comentários.

 Seja bem vindo ao universo um lugar incrivelmente interessante e repleto de mistérios.
 Espero que se divirtam

O Cilindro de Tipler

 O cilindro de Tipler, também conhecido como máquina do tempo de Tipler, é um objeto hipotético teorizado para ser um meio em potencial de viajem no tempo embora resultados mostrarem que o cilindro de Tipler somente poderia permitir viagens no tempo se seu comprimento fosse infinito ou com a existência da energia negativa.

 O cilindro de Tipler foi descoberto como uma solução das equações da relatividade geral por Willen Jacob Van Stockum em 1936 e por Kornel Lanczos em 1924, mas não reconhecida como permitindo curvas do tipo tempo fechadas, até uma análise feita por Frank Tipler em 1974. Tipler demonstrou em seu artigo de 1974 "Cilindros Rotativos e a Possibilidade de Violação da Causalidade Global" que num espaço-tempo contendo um cilindro maciço, infinitamente longo que estivesse girando ao longo de seu eixo longitudinal, o cilindro criaria o efeito frame-dragging. Esse efeito deformaria o espaço-tempo de modo que os cones de luz de objetos próximos ao cilindro se inclinariam, de modo que parte do cone de luz em seguida, apontariam para trás, ao longo do eixo tempo sobre um diagrama espaço tempo. Portanto, um veiculo espacial acelerando suficientemente na direção apropriada pode viajar para trás no tempo ao longo de uma curva tipo tempo fechada ou CTC.

 CTC's são associadas à variedade Lorentziana que sã interpretadas fisicamente como espaço-tempos, com a possibilidade de anomalias causais, tal como voltar no tempo e matar o seu avô, embora, paradoxos possam ser evitados usando algumas restrições como o Principio da Auto-Consistência de Novikov. Eles possuem o hábito de aparecer em algumas das mais importantes soluções exatas da relatividade geral, incluindo o Vácuo de Kerr (que modela um buraco negro giratório), e a Poeira de Van Stockum (que modela uma configuração cilíndrica e simétrica de um fluido ou poeira sem pressão em rotação.

 Uma objeção a praticabilidade de construir um Cilindro de Tipler foi descoberta por Stephen Hawking, que forneceu uma prova que de acordo com a relatividade geral é impossível construir uma máquina do tempo em qualquer região finita que satisfaça a condição de energia fraca, significando que a região não contém matéria exótica com energia negativa. O Cilindro de Tipler, por outro lado, não envolve energia negativa. A solução original de Tipler envolveu um cilindro de comprimento infinito, que é matematicamente mais fácil de ser analisado, e embora Tipler sugerisse que um cilindro finito pudesse produzir curvas do tipo tempo fechadas se a taxa de rotação fosse muito alta (próximo a velocidade da luz), ele não a provou.

 Mas Hawking comentou "isso não pode ser feito com a densidade da energia positiva de todos os lugares! Eu posso provar que para construir uma máquina do tempo finita, voce precisa de energia negativa". A prova de Hawking apareceu em 1992 em seu artigo "Conjectura de Proteção Cronológica" embora a prova seja distinta da própria conjectura, desde que a prova mostra que a relatividade geral clássica prediz que uma região finita que contém curvas de tipo tempo fechadas, só podem ser criadas se houver uma violação da condição de energia fraca nessa região, enquanto que a conjectura de proteção cronológica prediz que as CTC seriam impossíveis em uma futura teoria da gravidade quântica que substituiria a relatividade geral.

 No artigo, ele examina "o caso em que as violações de causalidade aparecem em uma região finita do espaço-tempo sem singularidades de curvatura" e prova que: "Haverá um horizonte de Cauchy que é compactamente gerado e que contém em geral uma ou mais geodésicas fechadas nulas que serão incompletas.

 Assim pode ser definida quantidades geométricas que medem o impulso de Lorentz e o aumento da área dando a volta nessas geodésicas fechadas nulas. Se a violação de causalidade é desenvolvida a partir de uma superfície inicial ão compactada, a condição de energia fraca deve ser violada no Horizonte de Cauchy.

Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Tipler_cylinder