Há um problema no mundo que ainda ninguém conseguiu resolver. Stephen Hawking tentou, mas em vão. É que há duas formas de explicar como é que o Universo funciona. Casá-las significaria afastar a névoa que cobre o nosso conhecimento sobre o tempo, os buracos negros, o estalar de dedos que deu origem a tudo isso.

Carlo Rovelli, cosmólogo, físico teórico e escritor de obras como “Sete Breves Lições Sobre Física” ou “A Realidade Não É O Que Parece”, pode ter as alianças para este casamento. E vai estar este sábado na Aula Magna de Lisboa, na conferência “Ciência e Universo” da Fundação Francisco Manuel dos Santos, a falar sobre o tema que tanto intriga os cientistas com os físicos teóricos Michio Kaku e Vítor Cardoso.

Convite especial de @carlorovelli para assistir ao #EncontroFFMS sobre Ciência e Universo que tem início hoje às 14h30. São também convidados @michiokaku, @carolynporco, @AdamRutherford, @ZitaMartins, @MariaMMota2 e Vitor Cardoso.

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— Fundação Francisco Manuel dos Santos (@ffmspt) November 16, 2019

Antes, em entrevista ao Observador, Carlo Rovelli levou-nos a viajar pelo interstício do Universo onde ele julga esconder-se a resposta para (quase) todas as coisas. Mas não só: também nos levou a viajar pelo tempo. O seu. De regresso ao passado, recorda os tempos de rebeldia em que se envolveu na política, a experiência com o LSD que lhe “abriu os olhos”, o dia em que percebeu que a realidade é que andava em esteróides e o diário em que registou tudo isso… para depois ser queimado pela mãe.

Um universo que pulsa, Hawking e uma teoria por testar

Como explicaria o seu trabalho a alguém que não sabe nada sobre física teórica?
A maior parte do meu trabalho — a parte mais importante daquilo que faço — é o desenvolvimento de uma teoria chamada Gravidade Quântica em Loop, que é uma forma de conciliar a Relatividade Geral de Einstein e a mecânica quântica. São duas formas de explicar como é que o Universo funciona.

E a sua teoria harmoniza essas duas linguagens.
Exatamente. A relatividade geral e a mecânica quântica são os dois grandes avanços na física fundamental do século XX. As duas funcionam muito bem, mas não comunicam entre si. Na verdade, não se pode dizer que “o Universo é como a relatividade geral e ao mesmo como a mecânica quântica”. Ou é uma coisa ou outra. Ou então é uma mistura das duas — uma mistura que ainda não encontrámos. Isto é um problema em aberto.

Como é que se resolve esse problema?
Há várias soluções, mas uma das principais é aquela que desenvolvi com outros cientistas. A minha teoria trabalha no papel, mas ainda não foi testada. Há fenómenos no Universo que envolvem tanto relatividade geral como a mecânica quântica. É o caso dos buracos negros.

A primeira imagem de um buraco negro. Como se fotografa algo invisível e o que mostra do grande “mistério da física”?

O que têm eles?
Bem, recentemente percebemos que o Universo está cheio de buracos negros. Eles ficam lá durante muito tempo, mas aos poucos vão encolhendo — evaporam, é assim que se diz —, mas não sabemos o que acontece a seguir. Então, para saber o que é que acontece, temos de ver, porque é fenómeno quântico. Podemos usar um modelo de computação para fazer previsões. E podemos prever sinais que os astrónomos podem ver. Ora, os astrónomos agora veem todo o tipo de coisas no céu, como raios cósmicos, sinais de rádio. E talvez possam ver esses sinais de que falei.

Stephen Hawking dedicou boa parte da vida a estudar precisamente isso. Que impacto teve ele no seu trabalho?
Foi importante, de facto. O Stephen Hawking foi uma das pessoas que, nos anos 60 e 70, estudaram a possibilidade de construir uma teoria de gravitação quântica. Ele tinha uma visão própria de fazer isso, que é diferente da minha visão mas que certamente teve uma influência forte nela. Ele nunca chegou a uma teoria precisa o suficiente para se dizer completa. Nós temos uma versão melhor. Mas baseada na dele porque talvez a coisa mais importante que ele fez foi descobrir o facto de que os buracos negros encolhem.

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Mas isso contradiz Einstein. Como é que se concilia uma coisa que é contraditória?
Porque nós já sabíamos, porque Einstein já o tinha dito, que há lugares do Universo, do tecido espaço-tempo, em que as regras se quebram e nós não as sabemos descrever. Vamos lá ver… Einstein previu os buracos negros, certo? E nós descobrimo-los, por isso percebemos que ele estava correto. Mas, na teoria de Einstein, os buracos negros deviam ser eternos. Nunca encolhem, nunca morrem e, uma vez nascidos, existem para a eternidade. O que Hawking descobriu é que, se levarmos a mecânica quântica em conta, há uma evaporação dos buracos negros, sim. Eles emitem calor e tornam-se progressivamente mais pequenos. Só que Hawking nunca chegou ao ponto de perceber o que acontece depois.

E é aqui que o Carlo entra.
Pelo menos nós temos uma teoria completa e bem definida de gravidade quântica. Não sabemos se está correta, mas ela existe. Ela funciona no papel, funciona quando a testamos com métodos de computação. Agora estamos à espera.

E se isso nunca acontecer?
Bem, isso é ciência: nunca se sabe. Vou dar-lhe um exemplo. Quando o Copérnico sugeriu a teoria de que era o Sol, não a Terra, que ocupava o centro do Sistema Solar, ninguém soube se era verdade ou não durante 150 anos. Foi preciso Galileu com as suas observações e Kepler com os seus cálculos para finalmente descobrir que Copérnico estava correto.

Mas esse é um caso de sucesso. E se se descobrir que a sua teoria não está correta?
Então vou dar-lhe outro exemplo. Em física de partículas, mais recentemente, havia uns problemas em aberto e havia uma teoria da super-simetria. As pessoas trabalharam nessa teoria durante 20 ou 30 anos. E elas tinham previsões muitos precisas, mas que estavam completamente erradas. A meu ver… Isso é ciência. Até testar a minha teoria, não me posso convencer de que saí vitorioso disto. Até mesmo julgando que tenho uma teoria maravilhosa.

De poeta a físico num mundo em esteróides

O que é que o motivou a dedicar uma vida inteira a algo tão complexo?
Curiosidade e, para mim, foi uma forma de manter… Eu não conseguia imaginar-me a trabalhar num banco, das oito às cinco da tarde, muito bem vestidinho. Isso seria renunciar a mim mesmo, desistir de quem sou. Os cientistas eram conhecidos pela sua liberdade intelectual e na vida. Isso foi o que me levou a seguir por aqui e, de certa forma, resultou. Era um miúdo rebelde quando era jovem. Não me queria adaptar. E, muitas vezes, o trabalho intelectual… as pessoas que trabalham em ciência e artes são muitas vezes rebeldes. Para mim foi um pouco assim. As pessoas diziam-me: “Está bem, mas se te tornares cientista nunca vais ter dinheiro e uma casa bonita”. Eu dizia: “Ok, tudo bem. Mas só quero ser livre para seguir a minha curiosidade”. E resultou, de certa forma. Até me deu uma casa bonita!

Houve uma altura, no entanto, em que parou de estudar física.
Eu desisti da escola, mesmo! Não gostava da escola e não estava particularmente fascinado com a física — isso veio muito mais tarde. Passei muito tempo a viajar, sem saber se queria regressar. A melhor forma de fazermos as pazes com a nossa vida é sair dela e perceber que, de facto, aquilo que temos é bom. Por isso é que regressei a Itália. Na verdade, passei algum tempo na política enquanto estudante. Mas a certa altura, estudando certos tópicos da ciência, simplesmente adorei-a. Lembro-me perfeitamente do dia, do lugar, do momento em que pensei: “Quero fazer isto”. Além disso, o sistema escolar italiano, ao contrário do francês e britânico, não é muito competitivo. Não se hierarquizam alunos.

Isso é bom ou mau, a seu ver?
Acho que é uma coisa muito boa. Mas isso significou para mim que eu era bom aluno, mas não pensava em mim nesses termos. Isso não era parte de mim. Pronto, eu sabia que não tinha de me esforçar tanto como outros. Boa. Mas demorou até entender que era bom a matemática e que era bom a física. Mas, a certa altura, apercebi-me que os outros alunos vinham ter comigo para que lhes explicasse as coisas. Só então é que pensei: “Esperem, para isto acontecer é porque sou bom”. Depois também houve a intervenção de um dos meus professores, a quem sou muito grato, que me chamou à parte e disse: “Olha, rapaz, pára com as brincadeiras, pára de perder o teu tempo a fumar erva. Tu és bom nisto. Faz isto”. Ou seja, apaixonei-me pelo tópico. E depois percebi que era bom nele. E a ideia de ser cientista era algo que me parecia muito romântica, na minha imaginação.

Disse que se lembrava do preciso momento em que tomou essa decisão. Fale-me dele.
Foi em Bolonha. Era o meu terceiro ou quarto ano na universidade. Já estudava física, mas só escolhi esse curso por curiosidade — não exatamente por paixão. Já tinha regressado das minhas viagens e estava no meu carro. Parei no sinal vermelho e um pensamento assaltou-me: “O que é que estou a fazer da minha vida?”. Queria ser poeta. Mas tinha percebido que os meus poemas era muito maus. Havia uma rádio em Bolonha chamada Radio Alice. Era muito conhecida, independente. Eu e uns amigos íamos lá falar de poesia e, um dia, decidimos levar os nossos próprios poemas. Foi então que percebi quão maus eram. Os outros eram muito melhores do que eu — tão melhores que agora são artistas, escrevem romances. Então, não podia ser poeta. Queria ser músico, mas também era mau em música.

Pensou primeiro nas coisas que não queria, ou não podia, ser.
Sim, é verdade. Então, estava nesse sinal vermelho e a ideia de ser cientista simplesmente surgiu na minha mente, como um flash. Pensei: “E se fosse cientista? É quase como ser poeta”. Há espaço e tempo, há mistério e é, de certa forma, revolucionário também.

Queria ser revolucionário?
Estive muito envolvido no Movimento Italiano de 1977. Era uma coisa muito italiana, mas que fazia parte de uma grande onda de tentativas de revolução criadas por jovens e estudantes a sonhar por um mundo diferente, fosse na política, na cultura e por aí adiante. Queríamos tornar o mundo melhor. Mas falhámos, basicamente. Em Bolonha, o movimento foi uma mistura entre o sonho de uma revolução pós-marxista e comunista; e de uma cultura pós-hippie. Era bastante radical: nada de família, nada de propriedade privada, partilhar tudo, amor livre. Nós acreditávamos que esse era o futuro.

O que correu mal?
A certa altura tornou-se um conflito com o governo. A pressão era enorme. Havia pessoas a serem presas apesar de basicamente não terem feito nada. Uma parte do movimento tornou-se violenta, ao ponto de algumas pessoas terem morrido. Foi uma época difícil para a Itália. Estive envolvido por fazer parte daquela rádio. Era muito conhecida por ser a primeira rádio independente — antes todas as rádios não eram apenas comerciais, mas também eram políticas. Por isso é que a Radio Alice se tornou um ponto de referência para esta comunidade. Era bom, vivíamos na casa uns dos outros — ou então éramos só jovens e um pouco inconsequentes. No entanto, com o surgimento destas frentes violentas, o nosso sonho foi esmagado. Percebemos que a sociedade não queria mudar. Foi nesse momento que decidi sair.

Isso merece-lhe algum tipo de interpretação psicológica?
Percebo onde quer chegar. É exatamente isso que penso também: escolhi estudar física teórica porque era uma forma de ser livre, mas ao mesmo tempo de me adaptar a este mundo em que vivemos.

Já disse no passado que estudar física teórica é “melhor que LSD”. Tem termo de comparação, é isso?
Na altura — não sei como é agora — o LSD estava bastante disseminado entre os jovens. É uma droga muito peculiar. Não é aditiva, isto é, não é algo em que se fique preso. Mas é uma experiência muito intensa. Para algumas pessoas, é uma experiência espiritual, para outras é mais intelectual. E muitas deles recordam essas experiências como algo que foi importante na sua vida. O Steve Jobs disse que tomar LSD na juventude foi provavelmente das coisas mais importantes que fez na vida. Conheço muita gente que concorda, que pensam que isto é verdade. Em mim, teve um grande efeito.

Que efeito teve?
É como passar umas horas a olhar para o mundo com um olhar completamente diferente. O último livro que publiquei aqui em Portugal chama-se: “A Realidade Não É O Que Parece”. De certa forma, essa foi uma lição que tirei da minha relação com o LSD. Há uma transformação química que nos faz criar um olhar diferente sobre o mundo. Não é uma questão de distinguir o que é bom e o que é mau. É só perceber que há várias maneiras de o interpretar. Foi uma coisa que me abriu a mente, que foi surpreendente e espetacular nesse sentido.

Quando foi a sua primeira experiência com LSD?
Tinha 16 anos. Depois, quando estava a estudar física, com 25 ou 26 anos — ou seja, quase 10 anos mais tarde —, aprender que o espaço se curva, o tempo muda, que as partículas ondulam… Lembro-me de pensar: “Uau, isto é ainda mais estranho do que as minhas alucinações!”. Mais: não é um sonho. É uma realidade. É só uma perspetiva diferente da realidade. Não estou a dizer que, se tomar LSD, vai ver a verdade. Não é isso. Não se faz ciência tomando LSD. Mas há uma certa semelhança entre as duas coisas: é a perceção de que a nossa forma de ver normalmente a realidade é apenas parcial. Nós vemos esta mesa e sabemos que é feita desta rocha, mas se a víssemos de dentro encontrávamos moléculas e átomos, eletrões a fazer coisas loucas e muito rápido. Em ciência, é nesse mundo que se entra. De certa forma, a experiência com LSD abriu a minha mente para a possibilidade de o mundo não ser apenas aquilo que vemos.

Alguma vez escreveu sobre essas experiências?
Sim. Escrevi um diário depois dessas alucinações. Era um caderno de apontamentos muito longo com tudo daquilo que me lembrava. Estava bastante ligado a esse caderno, mas depois a minha mãe descobriu-o e queimou-o. Não gostou, estava furiosa e repetia: “Estás louco! Imagina que a polícia vem cá e encontra isto”. Então destruiu-o. Sempre a censurei por isso, por tê-lo destruí-lo. É que adorava lê-lo agora.

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Alguma vez temeu colapsar mentalmente ao mergulhar tão profundamente nos detalhes de um Universo tão vasto, tão dado a interpretações?
Não. É verdade que muitos cientistas têm personalidades peculiares. Não é um estereótipo, é a verdade. Algumas cientistas são tipos perfeitamente normais, mas no departamento de física talvez encontre pessoas mais estranhas lá do que na rua. Mas isso nunca me preocupou. Talvez se trabalhasse em matemática isso acontecesse. Porque a matemática é mais abstrata. Passa-se muito tempo no éter e depois tem de se regressar. É uma ciência que nos desliga da realidade comum. A física é mais dada à experiência.

Precisa da realidade. 
Precisa dela e está ancorada à realidade.

Uma revolução à espera de acontecer

Mencionou Copérnico há pouco. No dia em que acontecer, esse casamento entre relatividade geral e mecânica quântica será uma revolução científica tão significativa como a começada por ele?
Bem, dificilmente posso dizer que isto se equiparia ao alcançado por Copérnico. Mas certamente que será um grande passo se conseguirmos fazê-lo. Conciliar a relatividade geral e a mecânica quântica pode muito bem ser o principal problema sem resolução que temos na física fundamental. Mas não seria a Teoria de Tudo. Porque não seria a solução para todos os problemas da física fundamental. Não seria o ponto de chegada.

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Então o que significaria?
Significaria apenas que compreendemos as propriedades quânticas da gravidade. Seria importante porque a gravidade é uma estrutura do espaço e do tempo. Por isso, entender as propriedades quânticas da gravidade traduz-se em entender as propriedades quânticas do espaço e do tempo. Elucidar-nos-ia, a um nível quântico, o que é o tempo e o que é o espaço.

E o que é o tempo?
O último livro que escrevi é todo sobre essa mesma questão. Para lhe dar uma resposta completa, devia mesmo ler esse livro de uma ponta à outra. O tempo não é apenas uma coisa. Quando dizemos “tempo”… Bom, nós sabemos o que é o tempo. É aquela coisa que medimos com o relógio, que distingue o ontem do amanhã. Parece completamente claro. Mas penso no tempo como tendo muitas estratificações, muitas propriedades, algumas das quais não são gerais.

Como assim?
Por exemplo, nós assumimos que o tempo é sempre o mesmo porque os relógios correm à mesma velocidade. Mas isso é falso, porque em alguns lugares são mais rápidos e noutros mais devagar. Também temos a ideia do presente comum, do presente único, mas isso também é falso porque o tempo é mais complexo do que isso. Ou seja, não podemos perguntar o que é o tempo porque o tempo é muitas coisas. E precisa de ser entendido em todas as suas dimensões. Em alguns aspetos daquilo que normalmente chamamos tempo, ele está apenas nas nossas mentes. Isso não significa que o tempo está apenas nas nossas mentes, mas nessa descrição do tempo pensamos em “ontem, “o dia anterior”, “há 10 minutos”, … Mas isso é porque nós nos lembramos do “ontem”. Mas é a tal coisa: a memória está no nosso cérebro, não está nas coisas. Ou seja, quando pensamos em tempo estamos realmente a pensar em memória e em antecipação.

Então a consciência é uma camada, uma dimensão do tempo?
Exatamente, é uma camada do tempo. Se tirarmos a consciência, o tempo é outra coisa. É algo mais simples, embora continue lá. Mas a ideia de que todos os relógios andam à mesma velocidade é uma propriedade da nossa mente, mas sim do relógio. Mas isso também está errado: é uma aproximação. Basicamente, o tempo é feito de camadas em que, quanto mais profundamente formos, mais a sua definição se afasta da nossa intuição.

Essa complexidade também se verifica ao estudar o espaço?
Não é tão complicado. Há um aspeto do tempo que o torna mais complexo, que é o seguinte: o passado é diferente do futuro. E nós pensamos no passado como uma coisa fixa e no futuro como uma coisa em aberto. Isso não acontece no espaço, não achamos que uma direção é fixa e outra está em aberto. Ou seja, há esta direcionalidade do tempo que está relacionada com a nossa perceção de que o tempo passa, o tempo flui. Esta direcionalidade do tempo, a ideia de um futuro em aberto, é muito complicada e tem a ver com a termodinâmica.

Como é que a termodinâmica pode ter algo a ver com o tempo?
O tempo passa porque as coisas se tornam cada vez mais desorganizadas. É o estudo da entropia. Mas não sabemos porque é que estavam mais organizadas no princípio. Ainda não apanhámos todos os elementos.

Esse é o tipo de coisas que entenderíamos melhor com uma teoria conciliadora? Entenderíamos melhor a origem de tudo? O Big Bang?
Sim. Nós sabemos tudo o que aconteceu até uns instantes depois do Big Bang, mas não o Big Bang, o momento zero. E só não sabemos porque não temos essa teoria. De facto, é surpreendente o quão bem sabemos tudo o resto. Voltamos atrás no tempo e podemos explicar o que aconteceu depois espetacularmente bem. Se voltarmos atrás, o Universo era muito mais pequeno e quente, não havia moléculas nem átomos. Entendemos isso, mas não entendemos o que está para trás porque é muito confuso.

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Se a sua teoria estiver correta, o que é que ela diz sobre o Big Bang?
Que o Big Bang não é o início. É uma passagem de um estado anterior em que o universo estava a contrair. Nesse caso, o Big Bang é na verdade um salto em que o universo estava a contrair até um ponto e voltou a expandir.

E isso acontece eternamente?
Isso não sabemos. Pode haver uma tendência para pensar isso, mas acho que não devemos saltar para tão longe. Se entendermos o que se passa mesmo antes do Big Bang já é bom o suficiente. Depois, se estivermos confortáveis com isso, então podemos pensar ainda mais para trás.

Como é que se testa isso?
É que, se o Big Bang for realmente um ressalto, então talvez possamos observar alguns efeitos desse ressalto. Há esta radiação cósmica de fundo, um sinal que vem de todos os lados do céu e que é muito, muito antigo porque vem do Big Bang. Talvez nele haja algum vestígio desse ressalto — talvez na estrutura dessa radiação. Por isso é que agora temos uma equipa a trabalhar no efeito de um ressalto teria na radiação cósmica de fundo.

Então a física teórica não é tão abstrata como normalmente pensamos. Podemos realmente testá-la, embora o laboratório seja o próprio universo.
Tem mesmo de ser assim ou então a física teórica não seria uma ciência. É verdade que há um longo trabalho de criatividade e de imaginação, mas depois, se não for testada na realidade, pode ser só um sonho. É isso que distingue a ciência de tudo o resto. Noutras atividades humanas, usar a imaginação é bom o suficiente. Se mexe com alguém, boa! Mas a ciência não basta construir uma teoria bonita. Tem de ser testada.