Minha atenção estava concentrada na água com contas em uma folha de álamo. Quão excêntrico e estourando com a luz do sol da manhã. Aproximei-me, tirei os óculos e notei que cada gota ampliava um pequeno pedaço de veias que enfiam e sustentam a folha.
Focando a lente da câmera, me perguntei quanto tempo levaria a luz das gotas para chegar ao meu olho. Como eu estava a apenas quinze centímetros de distância e a luz viaja a 186.000 milhas por segundo ou 11,8 polegadas a cada bilionésimo de segundo (um nanossegundo), o tempo de viagem era de 0,5 nanossegundos. Muito perto de simultâneo pelos padrões humanos, mas praticamente para semprehidreto de positrônio, uma molécula exótica feita de um átomo de pósitron, elétron e hidrogênio. O tempo médio de vida de uma molécula de PsH é de apenas 0,5 nanossegundos.
Em nossa vida cotidiana, a luz de rostos conhecidos, placas na estrada e o garçom cuja atenção você está tentando chamar alcançam nossos olhos em nanossegundos. Mas se você olhar para cima e ver a minúscula forma escura de um avião voando alto seguido pela pluma de sua esteira, a luz leva cerca de 35.000 nanossegundos ou 35 microsegundos para percorrer a distância. Ainda não há muito o que se preocupar.
A estação espacial orbita a Terra no espaço sideral, cerca de 250 milhas acima. Durante uma passagem aérea, a luz do laboratório de ciências em órbita dispara suas retinas 1.3 milisegundos depois. Em comparação, um piscar de olhos dura cerca de 300 milissegundos (1/3 de segundo) ou 230 vezes mais!
O tempo da luz finalmente se torna mais tangível quando olhamos para a Lua, a 1,3 segundos de luz melancólica à sua distância média de 240.000 milhas. Para sentir quanto tempo dura, observe a Lua na próxima oportunidade e conte em voz alta: mil e um. Retrorrefletindo dispositivos colocados na superfície lunar pelos astronautas da Apollo ainda são usados pelos astrônomos para determinar a distância precisa da lua. Eles emitem um laser para os espelhos e cronometram a viagem de ida e volta.
Dos oito planetas, Vênus chega mais perto da Terra e ocorre durante a conjunção inferior, que coincidentemente ocorreu em 25 de março. Naquela data, apenas 26,1 milhões de milhas separaram os dois planetas, uma distância de 140 segundos ou 2,3 minutos - sobre o tempo necessário para ferver água para o chá. Marte, outro planeta que se aproxima, atualmente está quase no lado oposto do Sol da Terra.
Com uma distância atual de 205 milhões de milhas, um sinal de rádio ou TV, que são as duas formas de luz, transmitido para o Planeta Vermelho levaria 18,4 minutos para chegar. Agora podemos ver por que os engenheiros pré-programam uma sequência de aterrissagem no computador de uma sonda de Marte para pousá-la com segurança na superfície do planeta. Qualquer comando - ou mudança de comando - que possamos enviar da Terra chegaria tarde demais. Uma vez que um módulo de aterrissagem se estabeleça no planeta e envie de volta a telemetria para comunicar sua condição, o pessoal de controle da missão deve roer as unhas por muitos minutos, esperando que a luz volte e traga notícias.
Antes de acelerarmos para planetas mais distantes, vamos considerar o que aconteceria se o Sol tivesse um mau funcionamento catastrófico e de repente deixasse de brilhar. Não se preocupe. Pelo menos por 8,3 minutos, o tempo que leva para a luz, ou a falta dela, para trazer as más notícias.
A luz de Júpiter leva 37 minutos para chegar à Terra; Plutão e Caronte são tão remotos que um sinal do "planeta duplo" requer 4,6 horas para chegar aqui. São mais de meio dia de trabalho e só chegamos ao Cinturão de Kuiper.
Vamos pressionar a (s) estrela (s) mais próxima (s), o sistema Alpha Centauri. Se 4,6 horas de luz pareciam demorar muito, que tal 4,3 anos? Se você pensar bem, pode se lembrar do que estava fazendo pouco antes da véspera de Ano Novo em 2012. Naquela época, a luz que chegava hoje à noite de Alpha Centauri deixou a estrela e começou sua jornada terrestre. Olhar para a estrela é voltar no tempo até o final de 2012.
Mas mal rasparemos a superfície. Vamos pegar o Triângulo do Verão, uma figura que em breve dominará o céu oriental junto com a bela Via Láctea de verão que parece fluir através dele. Altair, o ápice mais ao sul do triângulo, fica a apenas 16,7 anos-luz da Terra; Vega, a mais brilhante, aos 25 anos, e Deneb, a 3.200 anos-luz de distância.
Podemos nos relacionar com as duas primeiras estrelas porque a luz que vemos em uma determinada noite não é tão "antiga". Muitos de nós podem evocar uma imagem de nossas vidas e do estado das coisas mundiais há 16 e 25 anos. Mas Deneb é excepcional. Os fótons partiram desta supergigante distante (3.200 anos-luz) por volta do ano 1200 a.C. durante a Guerra de Troia, no início da Idade do Ferro. Essa é uma época de olhar para trás!
Uma das estrelas a olho nu mais distantes é Rho Cassiopeiae, variável amarela com 450 vezes o tamanho do Sol, localizada a 8.200 anos-luz de distância na constelação de Cassiopeia. No momento, a estrela está quase máxima e fácil de ver ao anoitecer no céu noroeste. Sua luz nos leva ao final da última grande era glacial de cada vez e aos primeiros desenhos das cavernas, mais de 4.000 anos antes da construção da primeira pirâmide egípcia.
E assim por diante: a grande galáxia mais próxima, Andrômeda, fica a 2,5 milhões de anos-luz de nós e, para muitos, é o objeto mais fraco e mais distante visível a olho nu. Pensar que olhar para a galáxia nos leva de volta ao tempo em que nossos ancestrais distantes usaram ferramentas simples pela primeira vez. A luz pode ser a coisa mais rápida do universo, mas esses tempos de viagem sugerem a verdadeira enormidade do espaço.
Vamos um pouco mais longe. Em 16 de novembro de 1974, um digital mensagem foi irradiado do Radiotelescópio Arecibo em Porto Rico para o rico aglomerado de estrelas M13 em Hércules, a 25.000 anos-luz de distância. A mensagem foi criada por Dr. Frank Drake, então professor de astronomia em Cornell, e continha informações básicas sobre a humanidade, incluindo nosso sistema de numeração, nossa localização no sistema solar e a composição do DNA, a molécula da vida. Consistia em 1.679 bits binários representando uns e zeros e foi nosso primeiro comunicação deliberada enviada a extraterrestres. Hoje, a missiva está a 42 anos-luz de distância, mal saindo pela porta.
Vamos terminar nossa máquina do tempo viaja com o objeto mais distante que vimos no universo, uma galáxia chamada GN-z11 na Ursa Maior. Vemos isso apenas 400 milhões de anos após o Big Bang (13,4 bilhões de anos atrás), o que se traduz em uma distância adequada da Terra de 32 bilhões de anos-luz. Os astrônomos da luz capturados em seus sensores digitais deixaram o objeto antes que houvesse uma Terra, um Sistema Solar ou mesmo uma galáxia da Via Láctea!
Graças à velocidade finita da luz, não podemos ajudar, mas sempre vemos as coisas como eram. Você pode se perguntar se há alguma maneira de ver algo agora mesmo sem esperar a luz chegar aqui? Existe apenas uma maneira, e essa é a luz em si.
Da perspectiva de um fóton ou partícula de luz, que viaja na velocidade da luz, a distância e o tempo desaparecem completamente. Tudo acontece instantaneamente e o tempo de viagem para qualquer lugar, em qualquer lugar zero segundos. Em essência, todo o universo se torna um ponto. Por mais louco e paradoxal que isso pareça, o teoria da relatividade permite porque um objeto que viaja à velocidade da luz experimenta dilatação infinita do tempo e contração infinita do espaço.
Apenas algo para pensar na próxima vez que encontrar os olhos de outra pessoa na conversa. Ou olhe para as estrelas.
