Por Em 2009, o físico teórico Erik Verlinde propôs uma reformulação radical do conceito que conhecemos, sugerindo que existiria uma gravidade emergente.
Ela não seria uma força fundamental, mas sim uma manifestação de processos mais profundos. É o que indica um estudo publicado no LiveScience.
No entanto, nos últimos 15 anos, existiram poucas experiências que conseguiram validar ou refutar essa teoria.
A emergência é um fenômeno natural na física. Por exemplo, a temperatura não é uma propriedade intrínseca dos gases, mas sim o resultado emergente de múltiplas colisões microscópicas.
Para tal propósito, temos as ferramentas necessárias para conectar essas colisões microscópicas à temperatura. Um ramo da física, conhecido como mecânica estatística, realiza essas conexões de forma mais prática.
Entretanto, em outras áreas, as relações entre comportamentos microscópicos e propriedades emergentes ainda são pouco compreendidas.
Um exemplo é a supercondutividade, na qual compreendemos os mecanismos básicos, mas não compreendemos completamente como as interações microscópicas resultam em supercondutores de alta temperatura.
Teoria da emergência
Via Medium
A teoria de Verlinde, por sua vez, fundamenta-se nas observações de Stephen Hawking e Jacob Bekenstein na década de 1970.
Eles sugeriram que muitas características dos buracos negros podem ser descritas pelas leis da termodinâmica, as quais, por sua vez, surgem de processos microscópicos.
Verlinde propõe que isso vai além de uma mera coincidência e sugere que o que interpretamos como uma gravidade emergente pode surgir de algum processo físico mais fundamental. Sua teoria foi inicialmente apresentada em 2009.
Não é necessário compreender os detalhes desses processos mais fundamentais, uma vez que já temos uma variedade de ferramentas para descrever as propriedades emergentes, através da mecânica estatística.
Posteriormente, Verlinde aplicou essas técnicas à gravidade, resultando em uma formulação alternativa dela.
Gravidade emergente
A gravidade é o conceito que se relaciona diretamente com elementos como movimento, inércia, espaço e tempo. Ou seja, isso significa que o Universo também teria surgido de processos mais fundamentais.
Inicialmente, esse esforço não produziu resultados significativos: reescrever uma lei bem estabelecida da física, embora intrigante, não necessariamente amplia nosso entendimento de maneira substancial.
No entanto, em 2016, Verlinde expandiu sua teoria ao perceber que em um universo contendo matéria escura, naturalmente surge uma nova propriedade emergente do Espaço.
Isso permite que ele se expanda para dentro de si mesmo em regiões de baixa densidade.
A descoberta entusiasmou o pesquisador, uma vez que ofereceu uma explicação alternativa para a matéria escura.
Hoje em dia, os astrônomos consideram a matéria escura como uma substância misteriosa e invisível que compõe grande parte da massa de cada galáxia.
Sem identificação
Via PxHere
Embora essa hipótese explique muitas observações, desde as taxas de rotação das estrelas nas galáxias até a evolução das maiores estruturas existentes no cosmos, a partícula misteriosa ainda não foi identificada.
A abordagem de Verlinde em relação à gravidade emergente sugere que, ao entrarmos em regiões de baixa densidade (quase tudo fora do Sistema Solar), a gravidade se comporta de maneira distinta em comparação com o que é previsto pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein.
Em escalas maiores, existe uma atração inevitável para o interior do próprio Espaço, o que leva a matéria a se agrupar com mais intensidade do que ocorreria de outra forma.
Essa concepção proporcionou aos astrônomos uma nova abordagem para testar a teoria.
Os observadores poderiam integrar a nova teoria da gravidade nos modelos de estrutura e evolução das galáxias para identificar discrepâncias entre ela e os modelos baseados em matéria escura.
Entretanto, ao longo do tempo, os resultados dos experimentos foram variados.
Alguns testes iniciais favoreceram a gravidade emergente sobre a matéria escura em relação às taxas de rotação das estrelas. No entanto, observações mais recentes não corroboraram essa vantagem.
Além disso, a matéria escura pode explicar uma gama muito mais ampla de fenômenos além das taxas de rotação das galáxias.
Testes realizados em aglomerados de galáxias revelaram que a gravidade emergente é inadequada para explicar esses fenômenos.
E agora?
Apesar de todas as discrepâncias encontradas, o conceito da gravidade emergente não está descartado.
Esta abordagem ainda é nova e requer diversas suposições em seus cálculos para funcionar.
Sem uma teoria totalmente desenvolvida, é desafiador determinar se as previsões feitas para o comportamento das galáxias e aglomerados refletem, de fato, o que a gravidade emergente nos diria.
Além disso, os astrônomos se empenham em elaborar testes mais rigorosos, como a utilização de dados da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, a fim de testar efetivamente a teoria.
A gravidade emergente permanece como uma ideia interessante. Se estiver correta, seria necessário reformular drasticamente nossa compreensão do mundo natural e a forma como concebemos a gravidade, o movimento, além de conceitos ainda mais fundamentais, como o tempo e o espaço, por meio de uma “lente emergente” que surge de interações mais profundas e complexas.
Entretanto, por enquanto, essa ideia continua sendo apenas uma teoria interessante. Somente o tempo e testes mais precisos indicarão se estamos no caminho certo.
Fonte: Olhar Digital
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