Dumoc and me: O Universo pode ser uma projecção

segunda-feira, 16 de dezembro de 2013

O Universo pode ser uma projecção

Quando se considera um buraco negro, a teoria da gravidade de Albert Einstein entra "aparentemente" em choque com a física quântica, mas este conflito podia ser resolvido se o Universo fosse uma projecção holográfica. MARK GARLICK

Uma equipe de físicos tem produzido algumas claras evidências que o nosso universo, afinal, pode ser apenas uma grande projecção.
Em 1997, o físico teórico Juan Maldacena propôs um audacioso modelo do Universo onde a gravidade surgia na forma de cordas vibrantes, infinitamente finas, pode agora ser reinterpretado em termos da física bem estabelecida.

O mundo matematicamente intricado de cordas, que existem em nove dimensões do espaço, mais uma de tempo, será apenas um holograma: a acção real decorre fora, num muito mais simples, cosmos, onde não há gravidade.

A ideia de Maldacena entusiasmou os físicos porque oferecia uma maneira de apoiar a muito popular, mas ainda não comprovada, teoria das super cordas em base sólida - e também porque resolveu aparentes incoerências entre a física quântica e a teoria da gravitação de Einstein.

Como que fornece os físicos com uma pedra de Roseta matemática, uma "dualidade", que lhes permite resolver problemas num modelo que parecem intratáveis no outro e vice-versa. Mas, embora a validade das ideias de Maldacena foram aceites praticamente como um dado adquirido, uma prova rigorosa disto mesmo tem sido, até agora muito difícil de encontrar.

Em dois artigos publicados no repositório arXiv, Yoshifumi Hyakutake, da Universidade de Ibaraki, no Japão e seus colegas fornecem agora, se não uma prova real, pelo menos uma prova que a conjectura de Maldacena é verdadeira.

Num artigo, Hyakutake calcula a energia interna de um buraco negro, a posição do seu horizonte de eventos (a fronteira entre o buraco negro e o resto do Universo), a sua entropia e outras propriedades com base nas previsões da teoria das cordas, bem como os efeitos das chamadas partículas virtuais que aparecem (e desaparecem) continuamente para dentro e para fora da existência.

No outro artigo ele e seus colaboradores calcularam a energia interna dos correspondentes cosmos dos dimensionais inferiores, sem gravidade.

Os dois cálculos computados correspondem.

"Parece ser um cálculo correcto", diz Maldacena, que agora está no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, Nova Jersey e que não contribuiu para este trabalho da equipe.

A mudança de paradigma

Os resultados "são uma forma interessante de testar muitas ideias na gravidade e a teoria quântica das super cordas", acrescenta Maldacena. Os dois trabalhos, observa ele, são o culminar de uma série de artigos produzidos pela equipe japonesa nos últimos anos. "Toda a sequência de artigos é muito boa porque testa a dupla [natureza dos universos] em regimes onde não existem testes analíticos."

"Eles confirmaram numericamente, talvez pela primeira vez, algo de que tínhamos quase a certeza que tinha de ser verdade, mas ainda assim foi uma conjectura – ou seja, que a termodinâmica de certos buracos negros pode ser reproduzida a partir de um universo de menor dimensão", diz Leonard Susskind, um físico teórico da Universidade de Stanford, na Califórnia, que foi um dos primeiros teóricos a explorar a ideia de universos holográficos.

Nenhum dos universos modelo exploradas pela equipe japonesa assemelha-se ao nosso, observa Maldacena.

O cosmos com um buraco negro tem dez dimensões, com oito delas formando uma esfera a oito dimensões. O da dimensão mais baixa, isento de gravidade, de uma única dimensão, e com a sua mistura variada de partículas quânticas assemelha-se a uma idealização perfeita dum grupo de molas, ou osciladores harmónicos, ligados uns aos outros.

No entanto, diz Maldacena, a prova numérica de que esses dois mundos aparentemente díspares são realmente idênticos dá esperança de que as propriedades gravitacionais do nosso Universo possam um dia vir a ser explicadas por um cosmos mais simples, puramente em termos de teoria quântica.