Question

O que é tempo? Uma grandeza física? Uma quarta dimensão? (Não quero exatamente uma resposta, mas uma explicação).

Answer 1

I) O tempo é uma grandeza física criada para representar a nossa intuição de "mais demorado", "menos demorado" e "agora".
É claro que eventos podem durar mais do que outros ou até mesmo a mesma coisa. Então para representar essa propriedade do universo foi necessário criar essa grandeza física.

Até a física clássica ele era absoluto. O tempo passava independentemente do referencial. Da mesma forma que as dimensões espaciais, nós podíamos associar criar um ponto que associasse
posição e tempo (SxT) de um corpo. Ou seja, podemos tratar o tempo como uma dimensão do universo.

Bom...o que é uma dimensão? São as coordenadas necessárias para situar um evento. Então tempo é uma coordenada (dimensão) para situar um evento no universo. Se você diz que um evento (partícula se moveu) de coordenas (x,y,z,t), você saberá que teve uma e apenas uma partícula se movimentando com essas coordenadas (dois corpos não ocupam um mesmo lugar ao mesmo tempo).
A física moderna, de Einstein, descobriu outra coisa: observadores com velocidades diferentes tem medições de tempo diferentes. Se você tiver tiver uma certa velocidade, verá o tempo de um evento ocorrer diferente de outor observador com uma velocidade diferente da sua.
Nesse caso o tempo se torna uma coordenada, dependente do observador, necessária para descrever um evento.

Uma outra questão é a entropia. Ela é uma grandeza que mensura a "desorganização" de um sistema.
Vamos supor que você tenha 100 ovos na casca. Ele está num estado organizado, a casca inteira, a gema em repouso. De repente esses ovos caem no chão. Toda a organização que eles tinham antes se esvai, os pedaços da casca podem ir para qualquer lugar e se quebrarem em diversos pedaços...se torna um sistema caótico. Ocorreu um aumento da entropia (desorganização).
Mas...se você pegar 100 ovos já quebrados e derrubá-los no chão, é praticamente impossível que eles voltem a sua forma original.
Ou seja, a tendência do universo é que a entropia aumente.

Qual a relação com o tempo? Imagine você voltando no tempo. Os 100 ovos inteiros que caíram no chão vão com toda certeza voltar a ser inteiros pois o tempo está correndo para trás. Um estado de maior entropia (maior desorganização) voltando para um estado de menor entropia (organização).
Isso mostra uma dependência do tempo à entropia. O aumento dela é que faz o tempo correr para frente.

Tempo: coordenada dependente do observador necessária para descrever um evento que para seguir a tendência de aumento de entropia do universo, sempre tem 1 sentido definido.