O Universo pode ser feito de píxeis (se fizermos zoom no espaço-tempo)

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Investigadores sugerem que o espaço-tempo pode ser feito de “píxeis espaço-tempo” individuais, em vez de ser suave e contínuo, como parece.

As dunas de areia vistas de longe podem parecem lisas, mas uma inspeção mais atenta revela muito mais. À medida que nos aproximamos das dunas, notamos ondulações na areia. Se tocarmos na superfície, encontrará grãos individuais.

Segundo o SciTechDaily, o mesmo é verdade para as imagens digitais. Basta aumentarmos o suficiente um retrato aparentemente perfeito, para descobrirmos os diferentes e variados pixels que compõem a imagem.

Mas o nosso universo pode ser ele próprio pixelizado.

Rana Adhikari, professora de física da Caltech, afirmou numa conferência de imprensa que estes píxeis seriam “tão pequenos que se se aumentasse o tamanho de um grão de areia, os átomos seriam tão grandes como as galáxias”.

O objetivo de Adhikari é conciliar as leis convencionais da física, determinadas pela relatividade geral, com o mundo mais misterioso da física quântica.

De acordo com o Futurism, é uma teoria de domínio da mente que tenta explicar se a gravidade pode realmente ser dividida em componentes individuais — uma questão que tem mantido os físicos quânticos acordados à noite, há muito tempo.

“Por vezes há uma má interpretação na comunicação científica que implica que a mecânica quântica e a gravidade são irreconciliáveis”, afirma Cliff Cheung, professor de física da Caltech, que trabalha com Adhikari.

“Mas sabemos, por experiência, que podemos fazer mecânica quântica no planeta, que tem gravidade, pelo que são claramente consistentes“, acrescenta o docente.

“Os problemas surgem quando se fazem perguntas subtis sobre buracos negros ou se tenta fundir as teorias a escalas de distância muito curtas”, realça Cheung.

Por outras palavras, se fizermos “zoom” no espaço-tempo, também encontramos fotões individuais, que compõem a luz, de acordo com as leis da mecânica quântica? Ou seria um espectro contínuo?

Alguns cientistas acreditam que os gravitões individuais, as partículas fundamentais que hipoteticamente serão as mediadoras da Gravidade, poderiam compensar a gravidade na escala mais pequena.

Os gravitões, previstos na teoria das cordas, entram em ressonância a uma determinada frequência.

Mas, numa escala mais pequena do que isso, os cientistas ainda estão a tentar compreender como unificar as leis da relatividade geral e da física quântica.

“Se eu deixar cair a minha caneca de café e ela cair, gostaria de pensar que isso é gravidade”, explica Adhikari.

“Mas, da mesma forma que a temperatura não é real, apenas descreve como um monte de moléculas vibra, o espaço-tempo pode não ser uma coisa real“, sublinha.

Devido às escalas incrivelmente pequenas em questão, alguns cientistas consideraram que encontrar provas da gravidade quântica num futuro previsível era uma tarefa impossível.

Embora os investigadores tenham apresentado ideias de como encontrar pistas para a sua existência, à volta de buracos negros, no universo primitivo, ou mesmo utilizando os observatórios financiados pela LIGO, a National Science Foundation, que detetam ondas gravitacionais, ainda não foram encontraram quaisquer indícios da gravidade quântica na natureza.

Kathryn Zurek, professora de Física, gostaria de mudar isso. Ela criou recentemente uma nova colaboração multi-institucional, financiada pela Fundação Heising-Simons, para tentar observar as assinaturas da gravidade quântica.

O projeto, chamado Quantum gRavity and Its Observational Signatures (QuRIOS), une especialistas na teoria das cordas, que estão familiarizados com as ferramentas formais da gravidade quântica, mas têm pouca prática na conceção de experiências, com teóricos de partículas e construtores de modelos que são mais experientes que mas não trabalham com a gravidade quântica.

“A ideia de que se podem procurar características observáveis da gravidade quântica, está muito longe da corrente dominante”, explica a professora.

“Mas estaremos perdidos no deserto se não começarmos a concentrar-nos em formas de ligar a gravidade quântica ao mundo natural em que vivemos”. Esta investigação pode ajudar os teóricos “a progredirem em novos tipos de questões“, acrescenta.