Em 1963 foi publicado um estudo que podia ter comprovado que uma partícula pode se deslocar com velocidade maior do que a luz.
No entanto, os autores preferiram chegar a uma conclusão estapafúrdia, não apenas para garantir que suas carreiras não caíssem em um limbo de esquecimento absoluto pela comunidade científica, mas porque a Ciência também é dominada por dogmatismos.
O experimento em questão visava estudar raios cósmicos. Apesar do nome, os raios cósmicos são partículas de alta energia, extremamente penetrantes (atravessam com facilidade corpos sólidos) e, dizem, se deslocam em velocidades próximas à da luz.
Essas partículas cruzam o universo em todas as direções e bombardeiam a Terra. Ao se chocarem com as moléculas da atmosfera, sofrem decaimento e se transformam em outras partículas menores. A maioria delas é formada por prótons “relativísticos” (que se deslocam em velocidades próximas à da luz, de novo). Ao decaírem, se transformam em mésons instáveis, e estes, por sua vez, decaem dando origem a µ-mésons, neutrinos, antineutrinos, raios gama, elétrons e pósitrons.
Os µ-mésons foram o objeto da pesquisa. Eles decaem em neutrino, antineutrino, elétron e pósitron. Por causa da sua carga elétrica, os µ-mésons podem ser captados por um aparelho chamado cintilador. Sua detecção pode ser medida como um pico, um sinal que fica registrado no cintilador. Se o µ-mésons decair no momento em que ele estiver passando pelo aparelho, o elétron ou pósitron gerado também será detectado, dando origem a dois sinais.
A distância entre dois picos no cintilador permite medir o tempo de decaimento de cada µ-mésons observado, e esse tempo é medido na grandeza de microssegundos.
O experimento realizado por Frish e Smith foi feito em duas etapas. Na primeira, eles levaram o equipamento até o alto de uma montanha de 1.890 metros situada em New Hampshire.
Durante uma hora, o cintilador captou 568 µ-mésons. O experimento foi repetido seis vezes, resultando em uma média de 563 ± 10 µ-mésons. Também foi possível determinar que o Tempo de Meia-vida de um µ-mésons é de 1,5 microssegundo.
Em seguida, eles levaram o equipamento para o nível do mar, em Cambridge, Massachusetts, e captaram a passagem dos µ-mésons por mais uma hora. O que era de se esperar pela teoria?
Considerando a velocidade do decaimento dessas partículas e a velocidade com que elas se deslocam (teoricamente 0,995 vezes a velocidade da luz), a quantidade de µ-mésons que conseguiriam chegar ao nível do mar antes de sofrer decaimento é 27.
Mas, como a Mãe Natureza manda e não se deixa ser mandada por seus filhos, a quantidade detectada de µ-mésons ao nível do mar foi 408 ± 9, quinze vezes maior do que a teoria previa.
Até esse ponto, o trabalho foi científico. No entanto, ele perdeu toda a credibilidade ao tentar explicar as causas da discrepância entre teoria e realidade.
Os autores concluíram que os µ-mésons, ao se moverem em uma velocidade próxima à da luz, sofreram dilatação do tempo… Em outras palavras, o tempo, do ponto de vista das partículas, se dilatou, passou mais devagar, e foi por isso que mais µ-mésons “sobreviveram” à jornada de 1.890 m até o nível do mar. Se o tempo se dilatou para essas partículas, foi como se ele tivesse passado mais devagar, então sofreram menos decaimentos, já que o decaimento radioativo é uma espécie de relógio muito preciso. Assim, uma quantidade quinze vezes maior de partículas previstas pela teoria pôde ser captada na segunda fase do experimento.
Nas palavras dos próprios autores: “Concluímos que os µ-mésons decaem muito mais vagarosamente quando eles estão em voo rápido, relativamente a nós, do que quando eles estão parados em relação a nós”.
(Eu gostaria de saber se algum dia foi detectado um µ-méson parado)
E eles concluem mais: “seus relógios (o decaimento dos µ-mésons) estão andando mais devagar em um fator de nove vezes”.
O motivo para chegar a essa conclusão fantástica reside na Teoria da Relatividade. Segundo ela, qualquer corpo que se aproxime da velocidade da luz sofre dilatação do tempo. E é óbvio que os autores do estudo se apressaram para usar a Relatividade como muleta para os dados que haviam encontrado.
No entanto, eles cometeram um erro muito grande quando deixaram de considerar outra possibilidade, outra hipótese que igualmente cobriria e explicaria todos os achados: a de que os µ-mésons estavam se deslocando a uma velocidade maior do que a luz.
Claro que os relativistas vão espernear. Uma das características do dogmatismo científico é o fanatismo. Eles dirão: “como assim mais rápido do que a luz? Isso é impossível! Nunca foi provado que uma partícula pode se mover mais rápido do que a luz!”.
O próprio experimento de Frish e Smith pode ter demonstrado isso. E eles perderam a chance de provar que são cientistas de verdade quando deixaram de cogitar a possibilidade de que os µ-mésons estavam se movendo mais rápido do que a luz. Não se trata aqui de dizer que aquelas partículas com certeza fizeram aquilo, mas de demonstrar que o dogmatismo está entranhado de tal forma na Ciência que eles sequer cogitaram a possibilidade. Eles imediatamente partiram da premissa que os µ-mésons tinham aquela velocidade que teoricamente todos dizem que eles têm, e ponto final. Isso não foi científico.
Por outro lado, se eles considerassem que os µ-mésons estavam se movendo em velocidades superluminais, poderiam inclusive calcular qual velocidade era aquela. Ao invés de chegarem à conclusão fantástica de que tempo se dilatou, eles poderiam ter cogitado que seu experimento comprovou que uma partícula pode se deslocar em uma velocidade diferente daquela que as pessoas querem que ela se desloque.
Ao se moverem em uma velocidade superluminal, o grupo de 568 µ-mésons originalmente detectados no intervalo de 1 hora atravessa a distância de 1.890 metros muito mais rapidamente. Como o tempo necessário para chegar ao nível do mar é mais curto, uma menor quantidade de partículas sofre decaimento, garantindo que 408 delas (e não 27) alcance o nível do mar e decaia no cintilador. Esta hipótese é muito mais simples do que imaginar que “o tempo sofreu dilatação”.
Segundo os cálculos dos autores do estudo, os µ-mésons demorariam 6,3 microssegundos para cobrir a distância equivalente ao topo da montanha até o nível do mar, se movendo na velocidade da luz. Porém, considerando a quantidade de partículas que chegaram lá embaixo, o tempo que elas levaram para percorrer a distância foi de 0,7 microssegundo.
Com esses números podemos fazer um cálculo do valor aproximado da velocidade com que os µ-mésons estavam se deslocando na atmosfera terrestre. Basta dividir a distância (1.890 metros) pelo tempo (0,7 microssegundo ou 0,0000007 segundo), e chegamos a 2.700.000.000 m/s, nove vezes a velocidade da luz.
Impossível? Talvez, mas não é menos do que supor que o tempo passa mais devagar quando a partícula se aproxima da velocidade da luz. Aliás, com uma teoria como essa jamais vamos descobrir partículas superluminais onde quer que seja, afinal sempre existirão formas de explicar a incrível velocidade dos raios cósmicos recorrendo ao artifício da dilatação do tempo.
Repetindo, não se trata de dizer que as partículas estavam ou não viajando mais rápido do que luz. O grande problema dessa história toda é que os pesquisadores sequer consideraram a possibilidade. Se a considerassem, talvez pudessem encontrar alguma base lógica, técnica, prática ou mesmo teórica para refutar a hipótese. No entanto, como isso não foi feito, fica claro que o dogmatismo científico venceu.
E este estudo com raios cósmicos é usado para sustentar a ideia de que a dilatação do tempo existe.
Quando uma teoria se torna mais importante do que a prática, todos os resultados práticos são manipulados para se encaixar na teoria. Se eles não se encaixam, são descartados. Não é assim que se faz Ciência… Infelizmente, é assim que se tem feito.
Para saber mais (ou não):
Frisch, David H.; Smith, James H. Measurement of the Relativistic Time Dilation Using µ-Mesons. American Journal of Physics, Volume 31, Issue 5, pp. 342-355 (1963).
