(Esta é a Parte 3 de uma série sobre como é viajar perto da velocidade da luz. Leia primeiro a Parte 1 e a Parte 2.)
Existe um homem. Seu nome era Wolfgang Rindler. Nasceu em Viena, saiu ainda criança para escapar dos nazistas e tornou-se um especialista em relatividade. Um especialista tão grande que se torna, para os fins deste artigo, Horizon Guy. Ele nomeou o horizonte de eventos. Antes eles não tinham um rótulo interessante, apenas o raio de Schwarzschild. Foi através do seu trabalho que passamos a ver o raio de um buraco negro como um ponto verdadeiramente especial no espaço-tempo: uma fronteira que separa o que diferentes observadores podem ver e alcançar. Não podemos ver o interior de um buraco negro, mas podemos entrar se realmente quisermos (dica profissional: não faça isso). Depois de entrar, você pode olhar para fora, mas não pode sair. Isso é um horizonte. É uma fronteira que separa o visível do acessível, separando os sinais que você pode enviar dos que pode receber. E “evento” está no nome porque “evento” é uma palavra carregada de relatividade: um evento é uma localização tanto no espaço quanto no tempo, um endereço completo. Uma cafeteria é um lugar. Uma reunião é um momento. Uma reunião em uma cafeteria é um evento.
O horizonte de um buraco negro separa quais eventos futuros você pode alcançar. Depois de atravessá-lo, você ainda poderá receber sinais de estranhos, mas nunca mais poderá vê-los. Você vai perder o encontro do café. Uma parte absolutamente vasta dos eventos do universo foi isolada de você.
Com buracos negros, sabemos por quê. Sua gravidade é tão violenta que nada, nem mesmo a luz, pode ricochetear.
Mas e se você for tão rápido que a luz não consiga alcançá-lo? Eu sei, eu sei, você não pode ir mais rápido que a luz. Não é assim que funciona. Não se trata de velocidade. É sobre aceleração, que é um animal totalmente diferente. Digamos que você mantenha uma aceleração constante. Velocidade não constante. aceleração Você está sempre ficando mais rápido. Você nunca excederá a velocidade da luz, mas continuará avançando em direção a ela. 0,9c. 0,99c. 0,999c. 0,999999c. Você entendeu.
Agora digamos que o seu encontro para o café envie um sinal, um único pulso de luz, apenas para perguntar onde você está. Você já está em algum lugar no espaço. Se você ficar parado, o pulso chegará até você em um determinado período de tempo e você perceberá que estava a anos-luz do seu encontro. Se você se deslocar para fora a uma certa velocidade, o pulso acabará por alcançá-lo. Levará mais tempo, já que você já seguiu em frente quando ele chegar ao seu local antigo, então ele terá que persegui-lo. Mas como você nunca pode ultrapassar a luz a uma certa velocidade, ela acabará chegando lá.
Agora a parte divertida. Agora acelere. Você esqueceu completamente a data do café. Você está aqui para explorar uma galáxia distante e dispara seu foguete. Agora, para que o sinal te pegue, ele precisa perder duas coisas ao mesmo tempo: sua velocidade e sua aceleração.
Digamos que você comece em Alpha Centauri, já se movendo a 90% da velocidade da luz. No momento em que o pulso atinge Alfa Centauri, você já terá ido embora, o próximo braço espiral acabou. Bem, o pulso corre atrás de você. No momento em que chega ao braço espiral, você não está em qualquer outro lugar, você foi para o limite da galáxia e não está mais a 90% da velocidade da luz. Você está fazendo 99 por cento. Portanto, o sinal tem que cobrir uma distância maior e trabalhar mais para isso, porque a diferença entre a sua velocidade e a velocidade da luz diminuiu para uma lasca.
esperamos. A perseguição continua. O pulso finalmente atinge a periferia da galáxia. Você está longe, no espaço intergaláctico, embora não tão longe como antes, então o sinal está chegando lá. Mas agora você está atingindo 99,99% da velocidade da luz e o pulso tem mais trabalho a fazer. A luz chega onde você estava, apenas para descobrir que sempre capta um pouco mais graças à sua aceleração constante. Começa milhões de quilômetros atrás de você. Depois, um quilômetro. Então um metro. Depois um milímetro. Depois um femtômetro. A cada segundo ele para, e a cada segundo ele não consegue terminar, porque toda vez que ele pensa que finalmente alcançou você, você está tocando mais rápido do que há um momento.
Eventualmente, a luz irá pegar você. Depois de um tempo infinito. Mas “uma quantidade infinita de tempo” é apenas uma maneira elegante de dizer “nunca”, então a luz nunca irá alcançá-lo. E você nunca saberá que resistiu ao encontro do café.
Quaisquer feixes enviados mais tarde, ou de longe, não terão chance.
Agora, isso não se aplica a todos os feixes de luz. Se um sinal estiver próximo o suficiente quando você começar, ele irá alcançá-lo. E se você desacelerar ou parar, a luz definitivamente te pegará. Mas enquanto os sinais começarem de uma distância suficiente e você mantiver essa aceleração constante, constante e perfeita, há toda uma região do universo cujo sinal nunca chegará até você. Seus eventos estão encerrados.
É um horizonte construído puramente a partir da aceleração. Você não pode ver além do horizonte da Terra e não pode ver além do horizonte de sua nave em alta velocidade. Bloqueia a simples tarefa de acelerar através das paredes do universo. Nós o chamamos de horizonte Rindler, em homenagem ao nosso horizonte Guy, que trabalhou muito na física e na matemática por trás dele.
Portanto, a velocidade restringe a sua visão do universo. E a aceleração esconde um pouco disso.
E, só por diversão, a aceleração faz mais uma coisa. Isso faz você questionar a natureza fundamental da realidade.
Na Parte 4, essas questões compensam da maneira mais estranha até agora, à medida que o vazio em torno de uma nave em aceleração explode silenciosamente em um brilho de partículas reais.
