A forma como o fluxo do tempo é percebido pelos seres vivos é um mistério para cientistas, mas um novo estudo conduzido por pesquisadores de Nova York deu um passo fundamental para desvendar o processo que surge por meio de interações microscópicas, que formam a chamada "flecha do tempo".
A partir de um experimento com salamandras, os pesquisadores conseguiram desconstruir a construção do tempo e observar como se dão as interações microscópicas. O estudo foi realizado pelo Centro de Graduação de Iniciativa de Ciências Teóricas da Universidade da Cidade de Nova York e publicado na última segunda-feira (22/8), na revista Physical Review Letters.
Para entender a descoberta dos cientistas, eles relatam, no relatório do estudo, que seguiram o entendimento da ciência sobre a flecha do tempo. Ela é um conceito da segunda lei da termodinâmica, cujo princípio é de que as interações microscópicas de sistemas físicos se movem da ordem para a desordem.
Essa lógica é, inclusive, a explicação para o qual o tempo do Universo só se movimenta para a frente, sem chances de retorno ao passado. Planetas, galáxias e todos os elementos em que neles vivem se movem para um estado caótico, saindo da ordem atual para uma desordem futura. É por isso que os humanos entendem que o tempo flui apenas para frente.
“As duas perguntas que nossa equipe tinha eram: se olharmos para um sistema em particular, seríamos capazes de quantificar a força de sua flecha do tempo? E seríamos capazes de descobrir como ela emerge da microescala, onde células e neurônios interagem, para todo o sistema?”, detalhou Christopher Lynn, o primeiro autor do artigo e pós-doutorando do Centro.
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Os pesquisadores, então, foram atrás das respostas. A ideia era captar a percepção do tempo e como ela era construída. O que era entendido por eles é que essa percepção é fruto de funções neurais e, assim, o estudo focou em proporcionar estímulos a um ser vivo para analisar as possíveis interações de neurônios.
Salamandras foram escolhidas para o trabalho. O experimento ocorreu a partir da observação da resposta dos neurônios dos animais quando a retina deles fossem submetidas a dois tipos de gravações em vídeo. A primeira de um único objeto que se movia em direções aleatórias pela tela e outro com uma gravação de um cenário regular da natureza.
A partir do momento em que elas captaram os movimentos da tela, os pesquisadores conseguiram observar as interações microscópicas dos neurônios e entender que a flecha do tempo se movimenta a partir de interações simples entre eles — e não em um mecanismo complicado ou maior. .
Além disso, os cientistas perceberam que a ligação dos neurônios e a consequente flecha do tempo nas salamandras foi maior quando os animais observavam a cena do objeto aleatório. Isso mostra que a segunda lei da termodinâmica está mais evidente, já que acompanhar um objeto que corre para vários lugares é mais caótico do que a ordem de uma cena regular da natureza.
Essa última descoberta foi apontada por pesquisadores como uma forma de entender como se dá o alinhamento da nossa percepção de tempo com o mundo externo. “Esses resultados podem ser de particular interesse para pesquisadores de neurociência”, disse Lynn. “Eles podem, por exemplo, levar a respostas sobre se a seta do tempo funciona de maneira diferente em cérebros neuroatípicos”, diz.