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Físicos dizem que o universo pode nem ter começado

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As pessoas sempre observaram os céus, procurando colocar significado e ordem no universo ao seu redor. A astronomia, assim como o campo relacionado da astrofísica, cobre a ciência da observação de estrelas e a física que explica como as estrelas e galáxias funcionam. É o estudo do sol, lua, estrelas, planetas, cometas, galáxias, gás, poeira e outros corpos não-terrestres e fenômenos.

E sabemos e somos ensinados que no começo de tudo aconteceu, ou talvez, na realidade, nem tenha tido um começo. Talvez, o nosso universo sempre existiu, de acordo com o que revela uma nova teoria da gravidade quântica.

“A realidade tem tantas coisas que a maioria das pessoas associaria à ficção científica ou mesmo à fantasia”, disse Bruno Bento, físico que estuda a natureza do tempo na Universidade de Liverpool, no Reino Unido.

O físico fez o seu novo estudo com uma nova teoria da gravidade quântica chamada teoria dos conjuntos causais. Nela, o espaço e o tempo são divididos em pedaços discretos de espaço-tempo. E segundo a teoria, em algum nível, existe uma unidade fundamental de espaço-tempo.

Universo

Então, Bento e sua equipe usaram essa teoria de conjunto casual para explorarem o começo do universo. Com isso, eles descobriram que é possível que o universo não tenha tido um começo. Que ele, na realidade, sempre existiu no passado infinito, e somente evoluiu para o chamado Big Bang.

No entanto, a gravidade quântica é talvez o problema que mais frustra os pesquisadores da física moderna. Se tem duas teorias do universo que são extraordinariamente eficazes. São elas: a física quântica e a relatividade geral.

A física quântica faz uma descrição bem sucedida de três das quatro forças fundamentais da natureza, em escalas microscópicas. Já a relatividade geral faz uma descrição mais poderosa e completa da gravidade já inventada. Contudo, essa teoria da relatividade geral é incompleta.

Teoria

Nas teorias atuais da física, tanto o espaço como o tempo são contínuos. Eles formam um tecido liso que sustenta toda realidade. Nesse espaço-tempo contínuo, dois pontos podem estar o mais perto possível um do outro no espaço, enquanto dois eventos podem acontecer também o mais perto possível no tempo.

No entanto, outra abordagem chamada teoria dos conjuntos casuais pensa de outra forma o espaço-tempo como sendo uma série de pedaços discretos, ou então “átomos” de espaço-tempo.

Nessa teoria, limites estritos são colocados sobre o quão perto os eventos podem estar no espaço e no tempo. Isso porque eles não podem estar mais próximos do que o tamanho de um desses “átomos”. Foi justamente essa teoria que chamou atenção de Bento.

“Fiquei emocionado ao encontrar essa teoria, que não apenas tenta ser o mais fundamental possível, sendo uma abordagem da gravidade quântica e realmente repensando a noção de espaço-tempo em si, mas que também dá um papel central ao tempo e ao que ele fisicamente significa que o tempo vai passar, quão físico é realmente o seu passado e se o futuro já existe ou não “, disse ele.

E essa teoria dos conjuntos casuais tem implicações importantes para essa natureza do tempo.

“Uma grande parte da filosofia do conjunto causal é que a passagem do tempo é algo físico, que não deve ser atribuída a algum tipo emergente de ilusão ou a algo que acontece dentro de nossos cérebros que nos faz pensar que o tempo passa. Essa passagem é, em si, uma manifestação da teoria física. Assim, na teoria dos conjuntos causais, um conjunto causal crescerá um ‘átomo’ de cada vez e ficará cada vez maior”, explicou Bento.

Começo

E essa abordagem de conjunto casual tira o problema da singularidade do Big Bang. E sem ela, como é o começo do universo? Foi nesse ponto que Bento e Stav Zalel, seu colaborador e aluno de pós-graduação do Imperial College London, pegaram esse fio e exploraram o que a teoria dos conjuntos casuais diz a respeito dos momentos iniciais do universo.

“Na formulação e dinâmica do conjunto causal original, classicamente falando, um conjunto causal cresce do nada para o Universo que vemos hoje. Em nosso trabalho, em vez disso, não haveria Big Bang como um começo, pois o conjunto causal seria infinito para o passado, então sempre há algo antes”, explicou Bento.

Ainda existe muito trabalho a ser feito. Até porque não está claro se essa abordagem casual sem começo pode dar aos pesquisadores a possibilidade de trabalhar para descrever a evolução complexa do universo durante o Big Bang.

“Ainda se pode perguntar se esta [abordagem do conjunto causal] pode ser interpretada de uma forma ‘razoável’, ou o que tal dinâmica significa fisicamente em um sentido mais amplo, mas mostramos que uma estrutura é de fato possível. Então, pelo menos matematicamente, isso pode ser feito”, concluiu Bento.

Fonte: https://www.sciencealert.com/the-universe-may-have-never-begun-physicists-say

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