(pd) Arthur Sasse
Albert Einstein, Prémio Nobel da Física em 1921 (adaptação da foto de Arthur Sasse)
A nova teoria pode pôr fim às incompatibilidades entre a mecânica quântica e teoria da gravidade de Einstein.
Num novo estudo publicado na Physical Review X, físicos da University College London (UCL) podem ter finalmente desenvolvido uma teoria que pode unificar a teoria da gravidade de Einstein com o estranho mundo da mecânica quântica.
Se a teoria estiver correta, poderá resolver um dos problemas mais complicados do último século sobre o nosso entendimento do funcionamento do universo e a natureza da matéria.
A base da física moderna repousa sobre duas teorias fundamentais: a teoria quântica e a teoria da relatividade geral de Einstein. A teoria quântica rege o comportamento das menores partículas do universo, enquanto a teoria da relatividade geral explica a gravidade através da curvatura do espaço-tempo. No entanto, estas duas teorias têm estado em conflito durante mais de um século, e ainda não foi encontrada uma resolução para a sua contradição.
Muitos cientistas acreditam que a teoria da gravidade de Einstein precisa de ser modificada ou “quantizada” para se ajustar ao quadro da teoria quântica. Duas das teorias mais proeminentes para uma teoria quântica da gravidade são a “teoria das cordas” e a “gravidade quântica em loop”, escreve o Interesting Engineering.
No entanto, de acordo com o novo artigo, a ideia amplamente aceite de que o espaço-tempo é governado pela teoria quântica pode não ser precisa. Oppenheim propõe uma abordagem alternativa no seu artigo, sugerindo que o espaço-tempo pode ser clássico em vez de quântico, desafiando assim o consenso atual.
“A teoria quântica e a teoria da relatividade geral de Einstein são matematicamente incompatíveis uma com a outra, por isso é importante entender como esta contradição é resolvida. Deve o espaço-tempo ser quantizado, ou devemos modificar a teoria quântica, ou é algo completamente diferente? Agora que temos uma teoria fundamental consistente em que o espaço-tempo não é quantizado, é um palpite de qualquer um”, explicou o Professor Oppenheim.
Para este fim, em vez de modificar o espaço-tempo, a teoria — apelidada de “teoria pós-quântica da gravidade clássica” — modifica a teoria quântica e prevê uma quebra intrínseca na previsibilidade mediada pelo próprio espaço-tempo. Isto leva a flutuações imprevisíveis no espaço-tempo, maiores do que as previstas pela teoria quântica. Assim, o peso dos objetos torna-se imprevisível com medições precisas.
“Esta descoberta desafia a nossa compreensão da natureza fundamental da gravidade, mas também oferece vias para sondar a sua potencial natureza quântica. Mostramos que se o espaço-tempo não tiver uma natureza quântica, então deve haver flutuações aleatórias na curvatura do espaço-tempo”, explica o co-autor Zach Weller-Davies.
Weller-Davies acrescenta que o espaço-tempo deve estar a sofrer flutuações violentas e aleatórias, tanto no cenário da gravidade quântica como da clássica. No entanto, “se o espaço-tempo for clássico, as flutuações têm que ser maiores do que uma certa escala, e esta escala pode ser determinada por outra experiência”.
