O QUE É O TEMPO?: Uma abordagem científica, histórica e filosófica

Quando paramos para pensar sobre o que é o tempo, a primeira sensação que temos é a de estarmos tratando de algo íntimo e familiar: o passar das horas, o tic-tac do relógio, a alternância previsível entre dias e noites, as páginas do calendário virando em ritmo constante, a quantidade de aniversários que já fizemos... Eu sei que, se eu programar meu despertador para tocar às 7 e meia, vou acordar com o sol já radiante atrás da janela. Sei que em poucos minutos a água no forno estará fervendo e que levará só mais alguns segundos para que o sachê submerso na água quente libere todo seu aroma e sabor. Sei – ou melhor, sinto, sem nem pensar nisso – que meu banho durará cerca de sete minutos e que em não mais do que o dobro desse tempo eu já terei trocado de roupa e escovado os dentes. Tenho em mim a noção de quanto trabalho vou conseguir realizar durante o dia e organizo minha agenda de acordo com a relação que eu sempre tive com o transcorrer do tempo, o qual eu conheço tão bem. E como não conheceria, se estou com ele desde que nasci? Em nenhum momento da minha vida eu passei "sem tempo", nunca vivi algo que não possa ser computado em anos, meses, dias, minutos ou segundos; pensar diferente seria um contrassenso. É óbvio que ninguém ocupa um lugar "sem espaço", então como alguém poderia passar um segundo "sem tempo"? Tudo o que fazemos, fazemos em certo tempo, e tudo o que somos, somos no tempo.

Apesar disso, o conceito de tempo é uma das ideias mais misteriosas que a humanidade já concebeu. Se, num primeiro momento, nossa natureza biológica nos proporciona aquela sensação de continuidade neutra e ininterrupta que marca a relação que temos com o tempo, uma reflexão mais aprofundada não nos poupará da tremenda perplexidade que é encarar a pergunta nua e crua: o que é o tempo? Será que ele existe de forma objetiva, independente do fluxo dos acontecimentos, ou será que ele só existe na medida em que os eventos acontecem? Será que ele é igual para todo mundo, em todos os lugares? Será que ele existe apenas na minha imaginação? O que me garante que os ponteiros do relógio avançam em velocidade constante, tanto aqui quanto no Japão? Por que dez minutos de sofrimento parecem durar mais do que dez minutos de diversão? Por que às vezes, quando adormeço, sonho com uma centena de histórias longas repletas de detalhes, mas, quando acordo, o relógio indica que dormi por menos de meia hora? Será que o tempo é algo contínuo, que pode ser dividido em segundos, em centésimos de segundos, em milésimos, milionésimos, tantas vezes quanto eu quiser, ou será que existe uma unidade mínima, um "átomo temporal", e na verdade as coisas acontecem em "blocos" esparsos? Se for assim, o que liga um momento ao outro?

Pensando nessas questões, é fácil ficar desnorteado. Para piorar, não é somente em investigações filosóficas abstratas que o tempo nos causa incompreensão. A exata natureza do tempo talvez seja o principal elemento que ainda não foi plenamente explicado pela ciência contemporânea. Mesmo que hoje consigamos realizar medições temporais com uma precisão incrível, ainda não temos um conhecimento seguro sobre o que o tempo é em sua essência.

A forma como a ciência nos é ensinada, desde o primário até as etapas mais avançadas da faculdade, nos leva a acreditar que a noção de um tempo objetivo, independente dos acontecimentos do mundo, seja algo que os seres humanos sempre tiveram, e que foi apenas muito recentemente na história da humanidade que viemos a ter o primeiro vislumbre de que o tempo pode ser algo relativo. Acontece que isso não é verdade. Sabemos hoje, graças à Teoria da Relatividade, que o tempo não corre da mesma maneira em todos os lugares, mas, mesmo com esse conhecimento, raramente paramos para perguntar: o que nos levou a pensar, antes de Einstein ter nos provado que isso não é verdade, que o tempo deveria correr com a mesma velocidade em todos os pontos do universo? Se refletirmos com rigor, veremos que não foi nossa experiência direta, comparando a duração dos acontecimentos, que nos incutiu a ideia de que o tempo flui de modo uniforme, sempre e em todo lugar. Muito pelo contrário, o que hoje chamamos de "intuição" do tempo nada mais é do que uma construção técnica, científica e social. Dizemos que a compreensão da existência de um tempo "objetivo" é algo espontâneo na nossa mente porque fomos ensinados assim, porque nascemos cercados de relógios e pessoas convivendo com horários sincronizados e porque, logo nos primeiros anos do estudo da Física, apresentaram-nos equações coerentes em que se utiliza a ideia de um tempo objetivo (o "delta t" da física clássica). Mas nem sempre foi assim.

Ampulhetas, relógios de sol e clepsidras existem desde o mundo antigo para medir o tempo, mas nenhum desses instrumentos chegou a desempenhar o papel que os relógios exercem modernamente na organização das nossas vidas. A História registra que foi somente no século XIII, na Europa, que a vida das pessoas começou a ser regulada por relógios mecânicos. Nessa época, as cidades passaram a construir relógios sobre o campanário das igrejas para ditar o ritmo das funções coletivas. Foi aí que se deu o início da era do tempo regulado pelos relógios.

A função dos relógios é indicarem todos a mesma hora. Mas essa ideia também é mais moderna do que podemos imaginar. Durante séculos, enquanto se viajava a cavalo, a pé ou de carruagem, não havia motivo para sincronizar os relógios de um lugar para outro. Por que fazê-lo, se meio-dia é, por definição, o momento em que o sol está mais alto no céu? Cada cidade ou aldeia tinha um instrumento que indicava o horário em que o sol estava a pino, e dessa indicação se regulava o relógio do campanário, visível a todos. Eram tempos em que ainda não se falava em globalização, não existiam telefones e as viagens eram demoradas. Assim, cada cidadezinha tinha sua hora peculiar. Mas, como bem sabemos, o sol não chega no mesmo momento em Veneza, em Florença e em Turim, de modo que durante muitos séculos os relógios de Veneza estiveram uma boa meia hora adiantados em relação aos de Turim. Conta-se, aliás, que havia uma estação em Paris que mantinha uma hora própria atrasada em relação ao resto da cidade por cortesia aos viajantes.

No século XIX chega o telégrafo, os trens se tornam comuns e rápidos, e passa a ser importante sincronizar bem os relógios de uma cidade para a outra. É difícil organizar horários ferroviários se cada estação tiver uma hora diferente das outras. Os Estados Unidos são o primeiro país a tentar padronizar a hora. Chamar, por exemplo, de "doze horas" o momento em que é meio-dia em Londres, de modo que o meio-dia corresponda às doze horas em Londres e a aproximadamente dezoito horas em Nova York. A proposta não agrada, porque as pessoas são apegadas às horas locais. O acordo é obtido em 1883, com a ideia de dividir o mundo em fusos horários e padronizar a hora só dentro de cada fuso. Desse modo, a discrepância entre as doze horas do relógio e o meio-dia local compreende no máximo em torno de trinta minutos. Aos poucos, a proposta é aceita no restante do mundo, e os relógios começam a ser sincronizados entre cidades diferentes.

Não por acaso, o jovem Einstein, antes de ter um cargo na universidade, trabalhava no Escritório de Patentes suíço, ocupando-se, entre outras coisas, precisamente de patentes para sincronizar os relógios entre estações ferroviárias. É provável que tenha sido ali que ele se deu conta de que sincronizar os relógios poderia ser, afinal, um problema insolúvel.

Em outras palavras, passaram-se apenas poucos anos entre o momento em que os homens entraram num acordo para sincronizar os relógios e o momento em que Einstein percebeu que não é possível fazê-lo com exatidão.

Antes dos relógios, por milênios, a principal medição regular do tempo para a humanidade foi a alternância do dia e da noite. Além dos dias, contamos também os anos e as estações, os ciclos da lua, as oscilações de um pêndulo, o número de vezes que a ampulheta é virada. Está é a maneira como tradicionalmente pensamos o tempo: contar como as coisas mudam.

Nesse mesmo sentido, Aristóteles, um dos primeiros a se questionar sobre o que é o tempo, chegou à conclusão de que o tempo é a medida da mudança. Segundo ele, as coisas mudam continuamente, e o que chamamos de tempo é a medida, a contabilização dessa mudança. Portanto, se nada muda, se nada se move, o tempo não passa, porque o tempo é a maneira de nos localizarmos em relação às mudanças das coisas.

Foi somente no século XVII, com os trabalhos de Isaac Newton, que se firmou na ciência a ideia de um tempo absoluto. Nos Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, Newton assim escreve: "Não defino o tempo, pois é muito conhecido por todos. Deve-se observar, contudo, que comumente essa quantidade só é concebida em relação a coisas perceptíveis. A partir disso nascem os vários preconceitos, e para eliminá-los convém distinguir o tempo aparente e comum do tempo absoluto, verdadeiro e matemático. O tempo aparente e comum é uma medida de duração perceptível e externa obtida por meio do movimento e que geralmente é empregada no lugar do verdadeiro tempo: é o caso da hora, do dia, do mês, do ano. O tempo absoluto, verdadeiro, matemático, por si só e por natureza, flui uniformemente sem relação a nada externo". Ou seja, Newton reconhece que existe o tempo que mede os dias e os movimentos, à maneira de Aristóteles, mas declara que, além desse tempo, também existe o tempo "verdadeiro", aquele que passa de qualquer modo, sendo independente das coisas e dos acontecimentos. Se tudo o que existe no mundo congelasse, se cada partícula do universo parasse imóvel, ainda assim, segundo Newton, o tempo verdadeiro continuaria a fluir, imperturbável e idêntico a si mesmo.

Vale observar, contudo, que essa conceituação de Newton se arraigou com tamanha força na ciência e na mentalidade geral das pessoas que é até difícil de entender quando ficamos sabendo que essa definição não foi aceita sem relutância por parte dos cientistas da época.  Se a existência do tempo newtoniano, independente das coisas, nos parece simples e natural, é porque foi o que estudamos na escola. Porque, aos poucos, essa se tornou a maneira de pensar de todos nós. Ele foi filtrada pelos livros didáticos de todo o mundo, tornando-se a forma comum de pensar o tempo. Fizemos dela a nossa intuição. Mas a existência de um tempo uniforme que não guarda relação com as coisas do mundo material, que hoje pode parecer natural para nós, não é uma intuição antiga da humanidade. É uma ideia de Newton.

Acreditar que a visão newtoniana de tempo seja algo naturalmente intuitivo para o ser humano é um equívoco similar a acreditar que naturalmente intuitiva seja a utilização de um sistema decimal para representar os números só porque esse sistema é o mais amplamente aceito nos dias de hoje, sendo que ele é apenas o mais recente entre os sistemas universais de representação dos números (pense nos numerais romanos, por exemplo, que para eles eram a melhor notação conhecida para contagem).

Leibniz, por exemplo, outro gigante do conhecimento e da inteligência que viveu na mesma época que Newton, defendia que o tempo é apenas uma ordem de acontecimentos, não existindo como entidade autônoma. São bem conhecidos os embates intelectuais entre Newton e Leibniz a esse respeito, mas o curioso é que muitos manuais de história da ciência de hoje apresentam a discussão entre eles como se fosse Leibniz o heterodoxo com ideias audaciosas. Na verdade é o contrário: Leibniz defendia (com uma nova riqueza de argumentos) a compreensão de espaço e de tempo que, na época, desde Aristóteles, era a tradicional e dominante, enquanto que Newton era quem surgia com uma ideia inovadora. Leibniz foi uma das mentes mais brilhantes que já passaram pela face da Terra, e a importância de suas descobertas e invenções não foi inferior à das de Newton, mas, nesse ponto em particular, temos que reconhecer que o mérito está do lado do físico inglês.

Ora, mas se Einstein já provou que o tempo é relativo e que em cada ponto do universo o tempo flui a uma velocidade diferente, por que dizemos que existe mérito na concepção de Newton? Newton, em última análise, não estava errado?

A questão é menos confusa do que parece. O que ocorre é que Newton não estava errado, mas incompleto. Newton nos deu todo um sistema matemático para compreender, descrever e prever o mundo físico, e nesse sistema – que funciona terrificamente bem – ele assume a existência de um tempo absoluto, o qual não existe em todos os detalhes por ele imaginados, mas cujas incongruências não invalidam em nada seus procedimentos matemáticos ou suas explicações para os fenômenos da natureza até certa escala (sem contar que, apesar de agora ter se revelado fisicamente inconsistente, a definição de Newton é muito mais útil e precisa do que a noção de tempo baseada nos inconstantes eventos da natureza que era a noção que seus antecessores tinham). As equações de Newton funcionam, e sempre vão funcionar, porque a diferença entre o fluxo do tempo de um ponto e de outro é desprezível quando a distância entre esses pontos não é extremamente grande ou quando pelo menos um deles não está a velocidades suficientemente elevadas. A diferença no fluxo do tempo só é considerável para distâncias e velocidades com as quais a ciência da época de Newton não estava familiarizada. Newton não estava em busca de um sistema perfeito e irretocável para explicar todo o universo, mas sim de um sistema útil na prática, eficiente para descrever a realidade física e realizar previsões sobre o comportamento dos corpos[1].

O que Einstein nos forneceu, cerca de 300 anos depois, foi uma explicação mais completa sobre o funcionamento do espaço e do tempo, além de um meio de calcular com precisão o fluxo de um tempo em relação a outro. A grande sacada de Einstein – um de seus muitos toques de genialidade que mudaram para sempre o desenvolvimento científico e tecnológico da humanidade – foi perceber que, assim como um ponto no espaço não está em lugar nenhum se não houver um outro ponto de referência (ou seja, eu não posso dizer que um corpo está em cima ou embaixo, parado ou em movimento por si só, mas tão somente em relação a um outro corpo que lhe fixe as coordenadas), também o tempo só terá seu fluxo bem definido se for em relação a algum outro tempo.

Claro que, em razão da complexidade do tema, uma exposição detalhada sobre a Teoria da Relatividade é assunto para outro texto. O que se procurou evidenciar, aqui, com um pouco de História da Ciência e Filosofia da Ciência, é que o conhecimento humano nem sempre avança da forma contínua e linear que somos levados a crer pela maneira com que seus conteúdos nos são apresentados na escola. O ensino formal, nos moldes predominantes na maior parte do mundo, se preocupa com o desenvolvimento de técnicas e habilidades específicas, e não com a formação do conhecimento do indivíduo acerca de como essas técnicas e habilidades chegaram até nós.

Contudo, ter pelo menos algum contato com os diversos pontos de vista, nem sempre antagônicos, mas muitas vezes complementares, que surgem no emaranhado histórico que nos trouxe ao atual estágio do desenvolvimento científico me parece algo fundamental para o discernimento acerca de como se trabalhar com clareza, seja na ciência, seja em qualquer outra área do saber.

---

[Nota: O texto acima foi escrito com base no livro "A Ordem do Tempo", de Carlo Rovelli, e alguns dos parágrafos são cópias literais do livro. Embora qualquer erro ou imprecisão que porventura existam no texto sejam de minha exclusiva responsabilidade, todos os méritos são, evidentemente, do autor original].

NOTA EXTRA:
[1] A esse respeito, é interessante registrar a observação de um cientista que surgiu séculos depois de Newton e apenas algumas décadas antes de Einstein: Henri Poincaré (1854-1912). No livro O Valor da Ciência, assim explica o autor:

"A lei de Newton é uma verdade de experiência; como tal, é apenas aproximada, o que mostra que ainda temos apenas uma definição por aproximação.

Se agora supomos que vamos adotar uma outra maneira de medir o tempo, nem por isso as experiências sobre as quais está fundada a lei de Newton deixariam de conservar o mesmo sentido. Só que o enunciado da lei seria diferente, porque seria traduzido para uma outra linguagem; evidentemente, seria muito menos simples.

De modo que a definição implicitamente adotada pelos astrônomos pode ser resumida assim: 'O tempo deve ser definido de tal modo que as equações da mecânica sejam tão simples quanto possível'. Em outros termos, não há um modo de medir o tempo que seja mais verdadeiro que outro; o que geralmente é adotado é apenas o mais cômodo.

De dois relógios não temos o direito de dizer que um funciona bem e o outro funciona mal; podemos dizer apenas que é vantajoso nos reportar às indicações do primeiro".

Se Poincaré tivesse vivido o suficiente para conhecer o trabalho de Einstein, provavelmente o grande cientista francês teria percebido que, nessa nova teoria capaz de explicar uma gama mais ampla de fenômenos e de descrevê-los em maiores minúcias, a forma mais vantajosa de tratar o tempo é a da relatividade de Einstein, e não a da inflexibilidade temporal de Newton.