E se uma gota d’água caísse na Terra na velocidade da luz?
Você está no meio do Saara. Você vê um toldo enorme com um padrão de alvo vermelho. A superfície está tão quente que dá para fritar um ovo no chão. Uma gota de água está por atingir o centro deste alvo à velocidade da luz. Teórica e tecnicamente, esse experimento é impossível de se realizar. Mas se isso acontecer, então um “nada” misterioso nos esperará. E cada versão desse “nada” será diferente. Então vamos fazer três gotas.
Opção um. É melhor fazer isso de uma altura considerável ou do espaço. Você decola em um jetpack para a estratosfera. Você tem uma garrafa de água na mão e derrama uma gota. Digamos que ela comece a acelerar. Neste caso, mesmo em baixa velocidade, uma gota de água queimará nas camadas protetoras da atmosfera. Em menos de um segundo, a gota se transformará em vapor.
Digamos que nosso planeta não tivesse nenhuma proteção, como a atmosfera. A resistência do ar ainda faria a gota desaparecer. A gota está voando a uma velocidade muito alta. O vento frio a transforma em gelo. Quanto maior a velocidade da gota, mais forte é a resistência ao ar. A gota está se movendo cada vez mais rápido, logo atingindo a velocidade do som. Então, ela simplesmente se quebra em milhares de partículas pequenas. Sob tais condições, a gota nunca será capaz de alcançar a Terra à velocidade da luz. Nada acontece porque nada chega ao alvo.
A próxima tentativa envolve mudar a gota. Oxigênio, dióxido de carbono, ozônio e outros gases na atmosfera destroem qualquer objeto em queda. Mas e se a gota não encontrasse todos esses obstáculos? Você muda quimicamente a estrutura interna da água. Então, coloca seu jetpack novamente e pega uma garrafa d’água.
Na altura da órbita terrestre, você a abre e derrama uma gota. Ela acelera e não há resistência. Ela passa pelas camadas mais quentes da atmosfera, mas não queima; passa pelas temperaturas congelantes, mas não congela. Ela voa para o chão, atingindo a velocidade da luz, e cai novamente, mas nada acontece. A gota obteve as propriedades de uma partícula de luz — um fóton. É somente sob tal condição que pode desenvolver a velocidade de que precisamos. Nenhum objeto com massa, seja um carro, uma casa, uma folha de árvore, uma formiga, um único fio de cabelo, um grão de areia ou uma molécula, pode atingir a velocidade da luz. Apenas partículas de luz são capazes disso, já que não têm massa. Uma gota intangível cai no centro do alvo e, novamente, nada acontece.
A terceira opção. Os cientistas encontraram uma maneira de acelerar uma gota até a velocidade necessária. Eles também precisam alterar a composição molecular da água, tornando-a mais resistente a altas e baixas temperaturas. Para fazer com que a gota atinja a velocidade da luz sem nenhum dano, você precisa colocá-la em um vácuo perfeito. Sem resistência ao ar, sem camadas protetoras da atmosfera. Deixamos apenas espaço e água. Para isso, os cientistas precisam construir um tubo longo.
No centro do Saara, em torno do mesmo alvo, as pessoas criam um centro científico. Daqui, o tubo deve subir. Sua altura é aproximadamente a distância da Estação Espacial Internacional. São 408 km, o que é aproximadamente a altura de 50 Montes Everest. Você não pode se conectar à própria EEI, pois ela está se movendo o tempo todo. Ela gira em torno da Terra, completando uma revolução em 90 minutos. É por isso que astrofísicos e engenheiros devem construir uma pequena estação projetada para uma pessoa. E esta estação deve se mover paralelamente a um único ponto no chão.
O tubo de vácuo é feito de materiais inoxidáveis sólidos para que a chuva e a alta temperatura não possam destruí-lo. No interior, é uma liga de titânio e grafeno — o metal mais durável da Terra. O tubo foi construído horizontalmente. Então, com a ajuda de vários helicópteros e cabos, ele é colocado na posição vertical e conectado a uma pequena estação espacial. O tubo é equipado com pequenas bombas que bombeiam o ar e bloqueiam seu fluxo para dentro. A gota de água não deve tocar nas paredes, então há uma camada especial de placas gravitacionais. Elas afastam a água da superfície do tubo, usando o poder do magnetismo e das ondas sonoras. Você coloca um jetpack e voa para a estação com uma garrafa de água propícia e durável. Suas mãos estão tremendo de emoção. Sua respiração soa alto no traje espacial. Você abre a garrafa, a inclina ligeiramente e despeja uma gota em uma caixa especial. Dentro deste recipiente, a gota é carregada com a energia necessária para desenvolver a velocidade da luz. Agora, está pronta para a jornada. Você olha para a caixa, fecha os olhos e pressiona o botão Iniciar.
A gota voa para o cano a uma grande velocidade. Devido à poderosa onda de explosão, toda a estação é jogada para o lado. A gota acelera e, neste ponto, o tubo feito dos metais mais fortes da Terra começa a derreter como sorvete. Há tanta energia na água agora que seria suficiente para fornecer eletricidade a uma cidade pequena. E agora a gota atinge a velocidade da luz, que é de 300.000 quilômetros por segundo. O cano se transforma em pó. Não importa se a gota atinge o chão ou não, porque não haverá nada. Literalmente, todos os objetos materiais — carros, casas, campos, oceanos, computadores, aviões, navios, flores, árvores — devo continuar? -- - desaparecerão. Coisas intangíveis, como gás, ar, ondas de rádio, radiação eletromagnética, bilhões de terabytes de informações digitais — tudo isso também desaparecerá. Nossa, você está encrencado!
Todo e qualquer som — gritos, música, o telefone tocando — será impossível de ser criado e ouvido. A luz desaparecerá, e então haverá completa escuridão.
Vamos voltar no tempo e ver exatamente o que aconteceu desta vez. Mas não vai funcionar, porque o tempo também não existe. Imagine o tempo como um rio tempestuoso que flui rapidamente em uma direção. Então, este rio cai em um poço sem fim e desaparece completamente. Tudo isso aconteceu porque uma gota de água caiu em nosso planeta à velocidade da luz. Assim que uma gota começa a se aproximar da velocidade necessária, ela perde suas propriedades de água. Agora é o objeto mais poderoso e pesado do universo. A energia que vem dela destrói tudo por centenas de milhares de quilômetros. Concreto, solo, rochas, e assim por diante — tudo desaparece. No primeiro segundo, tudo é quebrado em milhões de pedacinhos. Então, esses pedaços são dilaceradas em milhões de partículas ainda menores. As moléculas queimam.
Imagine um mapa-múndi de papel. Se você o molhar e rasgar, ele se transformará em pedaços de papel molhado. Se você o queimar, parte do mapa se transformará em cinzas, e a outra parte simplesmente voará para o ar na forma de fumaça. O mapa permanecerá, mas nunca mais terá a mesma aparência. Mas se você destruir as moléculas do mapa, é seguro dizer que o mapa nunca existiu. Não haverá vestígios de sua existência. A mesma coisa acontece com o nosso planeta. A energia proveniente de uma gota de água faz com que a Terra nunca tenha existido no espaço.
E agora a gota excede a velocidade da luz. Um buraco negro surge. Expande e absorve todos os detritos espaciais. Depois a lua. Em breve será a vez de Marte e de todos os outros planetas do nosso sistema solar. O buraco negro se expande e aumenta a força da gravidade dentro dele. Juntamente com os planetas, absorve a luz. Está ficando cada vez mais perto do Sol. Nossa estrela se divide em tiras de luz como se tivesse passado por um enorme triturador cósmico. O Sol explode e cospe uma quantidade impossível de energia.
Acredita-se que buracos negros surjam após explosões de estrelas. Neste momento, toda a energia solar está sendo absorvida pelo nosso buraco negro. Está ficando muito escuro. A luz de estrelas distantes cai diretamente na supermassiva infinidade. Meteoritos voando dentro de um raio de centenas de milhares de quilômetros ao redor também são devorados pelo desconhecido.
Há muitos buracos negros no espaço, mas apenas um deles foi criado por uma pequena gota de água. Quanto maior a velocidade de qualquer objeto, mais pesado ele fica. Massa é a quantidade de energia que um objeto tem. Quando as moléculas de água atingem a velocidade da luz, sua massa começa a crescer. E não há limites para isso; torna-se infinita. Uma massa infinita forma um buraco negro. Absorve tudo, e ninguém sabe o que tem dentro do buraco negro. Tudo o que resta é escuridão e a força inimaginável da gravidade. Então, acho que provavelmente NÃO deveríamos fazer esse experimento, né? Que tal fazermos um vulcão de bicarbonato de sódio?