quarta-feira, 17 de setembro de 2014

4 definições absurdas (e possíveis) do universo

Um holograma, um programa de computador, um buraco negro ou uma bolha: por mais surreais que pareçam, todas estas concepções sobre a realidade são levadas a sério pela física


(Smithsonian / Galileu) Durante décadas, a teoria do big bang reinou absoluta como a explicação dominante sobre as origens do nosso universo, há 13,8 bilhões de anos – e permanece sendo o modelo mais aceito pela comunidade de cosmólogos. Recentemente, a descoberta de ondas gravitacionais corroborou ainda mais com sua validação. No entanto, apesar de ser valiosíssima para nossa compreensão atual do cosmos, a teoria deixa algumas lacunas: o que havia antes da mega-explosão? Onde ela ocorreu?

Como a física teórica é um campo que está constantemente se reinventando, novas evidências aliadas a complexos modelos matemáticos acabam dando origem a diversas interpretações alternativas. Mesmo que muitas pareçam maluquice, elas são estritamente baseadas em dados empíricos e totalmente plausíveis do ponto de vista da ciência. Confira abaixo quatro destas teorias que parecem ter saído diretamente da ficção científica:

O universo é um holograma 
Imagine um holograma padrão, com aquelas figuras impressas em uma superfície bidimensional que aparentam estar em 3D. Agora, imagine que os pontos que compõem a imagem sejam infinitamente pequenos – ela se torna cada vez mais nítida. Nos anos 90, os físicos Leonard Susskind e Gerard ‘t Hooft demonstraram matematicamente que nosso universo pode ser justamente isso, um holograma, composto por grãos de informação bilhões de vezes menores do que prótons.

Quando tentaram combinar através de cálculos as descrições quânticas do espaço-tempo com aquelas da Relatividade de Einstein, os cientistas descobriram que estes grãos funcionam como os pontos de uma superfície 2D. De acordo com as leis da física, eles devem sofrer perturbações eventualmente, “borrando” a projeção. Pesquisadores desenvolveram um Holômetro, um arranjo de alta precisão de espelhos e lasers que deve descobrir em um ano se nossa realidade é granulada em sua menor escala.

O universo é uma simulação computacional 
Sim, nós podemos estar vivendo em uma Matrix de verdade sem nem sequer desconfiar. Platão já havia levantado filosoficamente a possibilidade de que o mundo em que vivemos seja uma ilusão, e desde então a ideia não foi deixada de lado. Os matemáticos se perguntam: por que 2 + 2 tem sempre de ser 4, não importa a circunstância? Talvez porque simplesmente isso faça parte do código com o qual o universo foi programado.

Em 2012, físicos da Universidade de Washington afirmaram que existe uma forma de descobrir se vivemos mesmo em uma simulação digital. Eles argumentaram que modelos computacionais são baseados em grades 3D, e a própria estrutura às vezes causa anomalia nos dados. Se o universo for uma grande grade, os raios cósmicos, que são partículas altamente energéticas, devem apresentar anomalias semelhantes – uma espécie de falha na Matrix. Ano passado, um engenheiro do MIT escreveu um artigo ainda mais intrigante, no qual afirma que como o espaço-tempo é composto por bits quânticos, então o universo deve ser um gigante computador quântico. Se isso for verdade, então quem ou o que escreveu o código?

O universo é um buraco negro 
Buracos negros são regiões tão densas do espaço-tempo que nada pode escapar de sua força gravitacional, nem mesmo a luz. Eles são formados a partir do colapso de objetos muito massivos, como grandes estrelas. Em 2010, um físico da Universidade de Indiana escreveu um artigo em que comprova que o cosmos pode ter se originado em um buraco negro, a partir da explosão de uma estrela da 4ª dimensão, e toda a matéria que vemos (e que não vemos) é proveniente desta supernova. O big bang seria justamente a explosão desta estrela.

Segundo o pesquisador, é possível testar esta teoria pois apenas um buraco negro que tenha rotação permite que a matéria não colapse completamente. Nós poderíamos detectar esta rotação através de medições do movimento das galáxias, que seria levemente influenciado para uma direção específica. O mais interessante é pensar na quantidade de universos paralelos que podem estar flutuando no espaço como buracos negros.

O universo é uma bolha 
A descoberta das ondas gravitacionais reforçou a hipótese da inflação cósmica, que diz que logo após a grande explosão que deu origem ao universo, o espaço-tempo se expandiu de forma exponencial, só depois se estabilizando em uma taxa mais regular de expansão. Para alguns teóricos, se esta inflação for confirmada, então nós devemos viver em um oceano borbulhante de múltiplos universos, onde cada um deles seria análogo a uma bolha.

Alguns modelos dizem que, antes do big bang, o espaço-tempo continha um “vácuo falso”, ou um instável campo de alta energia desprovido de matéria e radiação. Para se tornar estável, o vácuo teria começado a borbulhar como uma água fervente, dando origem a um multiverso sem fim. A nossa melhor chance de comprovar esta teoria seria investigar possíveis efeitos de um impacto com um universo vizinho, e é isso que pesquisadores da Universidade da Califórnia estão fazendo. Pesquisas envolvendo a radiação cósmica de fundo (resquício do big bang) revelaram uma improvável “mancha fria” que pode indicar uma dessas colisões.
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