Uma nova hipótese chamada “matriz de memória quântica” poderá resolver questões de física há muito debatidas, incluindo o paradoxo da informação dos buracos negros e a matéria escura.
Segundo o Popular Mechanics, os paradoxos podem ser elementos intimidantes na ciência, mas também oportunidades para reavaliar o que sabemos e traçar novos caminhos, antes inimagináveis, rumo a uma compreensão mais profunda.
Por exemplo, o Paradoxo de Fermi — que questiona porque é que existem tantos mundos extraterrestres e, ainda assim, absolutamente nenhum sinal de vida inteligente — levou os cientistas a explorar várias razões para o silêncio do universo.
Paradoxos temporais, como o Paradoxo do Avô, permitiram-nos investigar conceitos desconcertantes como a teoria do multiverso. O mesmo se aplica ao Paradoxo da Informação dos Buracos Negros.
Formulado pela primeira vez na década de 1970 pelo físico Stephen Hawking, o paradoxo resume-se à ideia de que os buracos negros parecem destruir informação (através da radiação de Hawking) ao longo de períodos de tempo extremamente longos.
No entanto, a teoria quântica de campos defende que a informação quântica não pode ser destruída, devendo, em vez disso, ser conservada. Isto levou a várias teorias, incluindo a de que a informação está de alguma forma codificada no horizonte de eventos do próprio buraco negro e libertada através da radiação de Hawking de uma forma que ainda não se consegue detetar, ou até que essa informação viaja para um universo completamente diferente.
Durante anos, Florian Neukart, professor assistente na Universidade de Leiden e diretor de produto da empresa de computação quântica Terra Quantum, tem promovido uma ideia fascinante conhecida como “Matriz de Memória Quântica” (QMM).
Num novo artigo publicado na New Scientist, Neukart detalha como o espaço-tempo poderá reter uma “memória” que regista a história do universo. Segundo Neukart, o espaço-tempo é uma espécie de “manta” de células de memória que poderia não só resolver o Paradoxo da Informação dos Buracos Negros, como também esclarecer outros grandes enigmas do espaço-tempo, como a matéria escura.
“Como pode o espaço vazio conter informação, se não há nada ‘lá dentro’ que possa mudar? A chave está em perceber que a física moderna descreve todas as partículas e forças como excitações em campos quânticos — estruturas matemáticas que se estendem pelo espaço e pelo tempo,” escreveu Neukart
“O próprio espaço-tempo, em princípio, não é diferente, e cada uma das minhas células de espaço-tempo teria um estado quântico que pode mudar. Imagina-o como um pequeno botão ou interruptor. Existe também um tipo de informação quântica mais emergente em jogo, que descreve a relação de cada célula com as outras — esta não está contida numa única célula, mas sim na vasta rede de relações entre elas.”
No caso do Paradoxo da Informação dos Buracos Negros, por exemplo, à medida que um objeto se move através do espaço, interage com estes “botões” do espaço-tempo, que imprimem informação. Quando um buraco negro evapora — um processo que demora entre 10⁶⁸ a 10¹⁰³ anos — o espaço-tempo envolvente permanece.
“Afinal, a informação não desaparece,” disse Neukart. “Foi escrita num local onde nunca pensámos procurar.”
A trabalhar com computadores quânticos para testar esta ideia, Neukart afirma que já expandiram a estrutura além da gravidade, defendendo que a QMM se estende às quatro forças fundamentais da natureza. Além disso, Neukart propõe que o “peso da informação entrelaçada no espaço-tempo” poderia ser uma explicação alternativa para a matéria escura — uma forma de matéria fracamente interativa que é uma das grandes peças em falta do Modelo Padrão.
Para já, a QMM é apenas mais uma solução radical — mas fascinante — para um paradoxo antigo. Pode estar longe da verdade, ou mais próxima da realidade do que imaginamos, mas é, sem dúvida, uma prova de que os paradoxos são caldeirões fervilhantes de criatividade científica.
