Enzo Rocha Fotografia: Universos Paralelos

Definição de Universos Paralelos

Em Física Universos Paralelos seria qualquer uma de uma coleção hipotética de universos indetectáveis que são como o nosso universo conhecido, mas que se ramificaram do nosso universo devido a um evento no nível quântico.

Definição de Multiverso

Multiverso, uma coleção hipotética de universos observáveis potencialmente diversos, cada um dos quais abrangeria tudo o que é acessível experimentalmente por uma comunidade conectada de observadores.

O universo conhecido observável, acessível aos telescópios, tem cerca de 90 bilhões de anos-luz de diâmetro. No entanto, esse universo constituiria apenas um subconjunto pequeno ou mesmo infinitesimal do multiverso.

A ideia do multiverso surgiu em muitas versões, principalmente em cosmologia, mecânica quântica e filosofia, e muitas vezes afirma a existência física real de diferentes configurações ou histórias potenciais do universo observável conhecido.

O termo multiverso foi cunhado pelo filósofo americano William James em 1895 para se referir ao significado moral confuso dos fenômenos naturais e não a outros universos possíveis.

O que é Universo Paralelo

Universos paralelos, também conhecidos como meta-universos ou multiversos, são um grupo de universos gêmeos teóricos que coexistem ao mesmo tempo que o nosso.

Dizem que são simples variações de nossa realidade, todas funcionando ao mesmo tempo em diferentes realidades.

Esses universos não estão mais exclusivamente confinados ao reino da ficção científica; filosofia, física e até teologia têm teorias sobre por que os multiversos existem e como eles funcionam.

Universos paralelos têm sido freqüentemente usados em programas de ficção e TV como uma explicação para fenômenos estranhos.

A mecânica quântica, a ciência que procura explicações para fenômenos que não podem ser explicados pelas leis regulares da física e da ciência, estuda universos paralelos desde 1956.

O físico americano Hugh Everett formulou primeiro a ideia de sua existência para explicar a teoria de que todo possível resultado de todas as escolhas que temos realmente acontece.

Enquanto neste universo você pode escolher o caminho A, como alternativa, você escolhe o caminho B em um universo paralelo.

Onde e como existem universos paralelos é realmente a fonte mais acalorada de debate.

Alguns dizem que os meta-universos existem perto de nós. Tão perto, de fato, que os fantasmas podem ser nada mais do que pessoas de universos alternativos de alguma forma entrando em nossa realidade.

Outros postulam que esses universos são infinitamente distantes, muito além das galáxias mais distantes. Uma terceira teoria é a de que universos paralelos existem em diferentes dimensões, inferiores ou superiores ao mundo de quatro dimensões em que vivemos.

Embora a ideia de universos paralelos possa parecer incrível, mais e mais cientistas estão se interessando pela ideia de uma multiplicidade de universos coexistindo a poucos milímetros de distância.

Uma nova teoria perturbadora atualmente sendo pesquisada em várias universidades de alto nível sustenta que o Big Bang pode não ter sido o começo real do universo. De fato, alguns cientistas agora estão reivindicando que a grande explosão que vemos como a origem de nossa vida pode realmente ser o resultado de dois universos colidindo, gerando um novo.

Essa teoria revolucionária foi levada a sério por cientistas da mecânica quântica e agora é a fonte de acalorado debate em todo o mundo.

O que é um multiverso?

Alguns teóricos acreditam que vivemos no que é conhecido como multiverso, uma coleção de universos que não parecem interagir uns com os outros.

Essa teoria é apenas uma dentre muitas usadas para explicar os mistérios do cosmos, com algumas pessoas avidamente apoiando-a, enquanto outras argumentam que a teoria do multiverso não retém a água e que existe de fato apenas um universo: vivemos.

A ideia do multiverso é tão atraente que o conceito tem sido amplamente usado em ficção científica e fantasia.

Enquanto alguns cientistas podem concordar com a teoria do multiverso, eles nem sempre podem concordar sobre como o multiverso realmente funciona.

Existem várias teorias concorrentes para sugerir como o multiverso é organizado e quais são suas propriedades.

Alguns teóricos sugerem que os múltiplos universos possíveis são todos resultado de divisões cósmicas feitas em resposta às principais escolhas, enquanto outros propõem a idéia de que o multiverso está relacionado à singularidade que está no coração dos buracos negros. Essas teorias são apenas duas entre muitas, por isso é fácil ver quão complexas as teorias do multiverso podem se tornar.

De acordo com a maioria dos defensores de alguma forma de teoria do multiverso, os múltiplos universos não interagem e talvez não possam interagir um com o outro.

No caso de universos paralelos, que incluem as mesmas pessoas, locais e criaturas, a interação pode causar sérios problemas, pois as pessoas se encontram paralelamente.

Em outros casos, os universos dentro de um multiverso podem ser mutuamente incompatíveis; portanto, se as pessoas tentassem atravessar, seriam incapazes de fazê-lo ou morreriam quando chegassem.

Pesquisadores que apóiam a teoria do multiverso apresentam uma série de argumentos para apoiá-la, muitos dos quais são extraídos da física quântica, um ramo da física projetado para lidar com material teórico complexo.

Críticas igualmente válidas da teoria também são extraídas deste ramo da física, ilustrando as várias maneiras pelas quais o conhecimento pode ser usado, pelo menos neste universo.

Os autores às vezes acham o conceito de multiverso imensamente atraente.

Na ficção científica e na fantasia, um multiverso pode aumentar o ar do fantástico, permitindo que os personagens explorem mundos totalmente estranhos ou estranhamente familiares à medida que a história avança. Tipicamente, os romancistas ignoram a idéia geralmente aceita de que os universos de um multiverso não interagem entre si, a favor do uso de cruzamentos entre universos como um dispositivo de plotagem.

A teoria dos universos paralelos não é apenas matemática – é a ciência que pode ser testada

A existência de universos paralelos pode parecer algo inventado por escritores de ficção científica, com pouca relevância para a física teórica moderna.

Mas a idéia de que vivemos em um “multiverso” composto por um número infinito de universos paralelos tem sido considerada uma possibilidade científica – embora ainda seja uma questão de vigoroso debate entre os físicos.

A corrida está agora em busca de uma maneira de testar a teoria, incluindo a busca no céu por sinais de colisões com outros universos.

É importante ter em mente que a visão do multiverso não é realmente uma teoria, é mais uma consequência de nossa compreensão atual da física teórica. Essa distinção é crucial.

Não acenamos com as mãos e dissemos: “Haja um multiverso”. Em vez disso, a ideia de que o universo é talvez um dos infinitos é derivada de teorias atuais, como mecânica quântica e teoria das cordas.

A interpretação de muitos mundos

Você pode ter ouvido o experimento mental do gato de Schrödinger, um animal assustador que vive em uma caixa fechada. O ato de abrir a caixa nos permite acompanhar uma das possíveis histórias futuras de nosso gato, incluindo uma em que ele está morto e vivo. A razão pela qual isso parece tão impossível é simplesmente porque nossa intuição humana não está familiarizada com isso.

Mas é inteiramente possível de acordo com as estranhas regras da mecânica quântica. A razão pela qual isso pode acontecer é que o espaço de possibilidades na mecânica quântica é enorme. Matematicamente, um estado mecânico quântico é uma soma (ou superposição) de todos os estados possíveis. No caso do gato de Schrödinger, o gato é a superposição dos estados “morto” e “vivo”.

Mas como interpretamos isso para fazer algum sentido prático?

Uma maneira popular é pensar em todas essas possibilidades como dispositivos de contabilidade, para que o único estado de gato “objetivamente verdadeiro” seja o que observamos. Contudo, pode-se optar por aceitar que todas essas possibilidades são verdadeiras e que existem em diferentes universos de um multiverso.

A paisagem das cordas

A teoria das cordas é uma das nossas avenidas mais promissoras para unificar a mecânica quântica e a gravidade.

Isso é notoriamente difícil porque a força gravitacional é tão difícil de descrever em pequenas escalas como as de átomos e partículas subatômicas – que é a ciência da mecânica quântica.

Mas a teoria das cordas, que afirma que todas as partículas fundamentais são constituídas por cordas unidimensionais, pode descrever todas as forças conhecidas da natureza de uma só vez: gravidade, eletromagnetismo e forças nucleares.

No entanto, para que a teoria das cordas funcione matematicamente, são necessárias pelo menos dez dimensões físicas.

Como só podemos observar quatro dimensões: altura, largura, profundidade (todos os espaciais) e tempo (temporal), as dimensões extras da teoria das cordas devem, portanto, ser ocultadas de alguma maneira para que esteja correta. Para poder usar a teoria para explicar os fenômenos físicos que vemos, essas dimensões extras precisam ser “compactadas”, sendo enroladas de tal maneira que são pequenas demais para serem vistas.

Talvez para cada ponto em nossas quatro grandes dimensões, existem seis direções indistinguíveis extras?

Um problema, ou alguns diriam, um recurso da teoria das cordas é que existem muitas maneiras de fazer essa compactação – 10500 possibilidades é um número geralmente divulgado.

Cada uma dessas compactificações resultará em um universo com leis físicas diferentes – como diferentes massas de elétrons e diferentes constantes de gravidade. No entanto, também existem objeções vigorosas à metodologia da compactação, de modo que a questão não está totalmente resolvida.

Mas, considerando isso, a pergunta óbvia é: em qual desses cenários de possibilidades vivemos?

A própria teoria das cordas não fornece um mecanismo para prever isso, o que a torna inútil, pois não podemos testá-la.

Felizmente, porém, uma ideia do nosso estudo da cosmologia do universo inicial transformou esse bug em um recurso.

O universo primitivo

Durante o universo muito inicial, antes do Big Bang, o universo passou por um período de expansão acelerada chamada inflação.

A inflação foi invocada originalmente para explicar por que o universo observacional atual é quase uniforme em temperatura. No entanto, a teoria também previu um espectro de flutuações de temperatura em torno desse equilíbrio, que mais tarde foi confirmado por várias naves espaciais como Cosmic Background Explorer (Fundo Cósmico Explorador), Wilkinson Microwave Anisotropy Probe e a sonda PLANCK.

Enquanto os detalhes exatos da teoria ainda estão sendo debatidos calorosamente, a inflação é amplamente aceita pelos físicos.

No entanto, uma conseqüência dessa teoria é que deve haver outras partes do universo que ainda estão acelerando. No entanto, devido às flutuações quânticas do espaço-tempo, algumas partes do universo nunca chegam ao estado final da inflação. Isso significa que o universo está, pelo menos de acordo com nosso entendimento atual, inflando eternamente. Algumas partes podem, portanto, acabar se tornando outros universos, que podem se tornar outros universos etc. Esse mecanismo gera um número infinito de universos.

Ao combinar esse cenário com a teoria das cordas, existe a possibilidade de que cada um desses universos possua uma compactação diferente das dimensões extras e, portanto, tenha leis físicas diferentes.

Testando a teoria

Os universos previstos pela teoria das cordas e pela inflação vivem no mesmo espaço físico (diferentemente dos muitos universos da mecânica quântica que vivem no espaço matemático), eles podem se sobrepor ou colidir. De fato, eles inevitavelmente precisam colidir, deixando possíveis assinaturas no céu cósmico que podemos tentar procurar.

Os detalhes exatos das assinaturas dependem intimamente dos modelos – desde pontos frios ou quentes no fundo cósmico de microondas a vazios anômalos na distribuição de galáxias.

No entanto, como as colisões com outros universos devem ocorrer em uma direção específica, uma expectativa geral é que quaisquer assinaturas quebrem a uniformidade do nosso universo observável.

Essas assinaturas estão sendo ativamente buscadas pelos cientistas. Alguns a procuram diretamente através de impressões no fundo cósmico de microondas, o brilho do Big Bang.

No entanto, essas assinaturas ainda não foram vistas. Outros procuram apoio indireto, como ondas gravitacionais, que são ondulações no espaço-tempo à medida que objetos maciços passam.

Tais ondas poderiam provar diretamente a existência de inflação, o que acaba fortalecendo o apoio à teoria do multiverso.

É difícil prever se poderemos provar sua existência. Mas, dadas as implicações maciças de tal descoberta, definitivamente valeria a pena a pesquisa.

Um universo paralelo é aquele que coexiste com outro