Marina Cortês recebe o Prêmio Buchalter de Cosmologia.

Tempo é entidade absoluta e fundamental, defendem físicos

O Big Bang é um modelo construído a partir de hipóteses, pressupostos e teorias. Mas a busca por uma receita mais completa para a criação do Universo já levou a teorias cosmológicas sem o Big Bang.[Imagem: Cortesia TU Vienna]

100 Anos da Relatividade

Em 2015 os físicos estão comemorando o centenário da Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, que, entre outras coisas, quebrou a ideia do tempo e do espaço como entidades absolutas, colocando em seu lugar o espaço-tempo, uma entidade elástica que se curva sob ação da massa e da energia para dar origem à gravidade.

Apesar do sucesso extraordinário da Relatividade Geral – da sua capacidade de explicar e fazer previsões sobre a realidade -, nenhuma teoria explica tudo – por exemplo, como surgiu o próprio espaço-tempo?

Assim é que, passados 100 anos, alguns físicos começam a questionar esses postulados básicos de Einstein.

O físico Lee Smolin há algum tempo defende que o tempo é uma entidade fundamental da natureza. A física portuguesa Marina Cortês também não se importa em fugir das maiorias, e vem defendendo uma teoria alternativa ao Big Bang, a teoria dos Multiversos.

Tempo é entidade absoluta e fundamental, defendem físicosQuando os dois resolveram trabalhar em conjunto, no Perimeter Institute, era visto que o resultado seria algo de impressionar. De fato, as ideias da dupla acabam de receber um prêmio internacional, o Prêmio Buchalter, idealizado “para estimular trabalhos inovadores teóricos, observacionais ou experimentais em cosmologia que desafiem, estendam ou iluminem os modelos atuais e/ou ajudem a explicar a expansão cósmica a partir dos primeiros princípios.”

Recentemente outros físicos propuseram que o espaço-tempo pode ficar turbulento e gerar redemoinhos de gravidade [Imagem: Henze/NASA]

Conjuntos causais energéticos

No artigo que lhes deu o primeiro lugar, “O Universo como um Processo de Eventos Únicos”, os dois propõem um novo quadro para a cosmologia, que eles chamam de “Conjuntos Causais Energéticos”.

Os dois físicos partem da hipótese de que o tempo é fundamental e irreversível – uma afirmação ousada, uma vez que a maioria dos físicos, na esteira de Einstein, entende o tempo como uma propriedade que “emerge” como uma consequência de leis físicas mais fundamentais.

Segundo eles, a causalidade – a chamada seta do tempo – resulta diretamente dessa irreversibilidade; o futuro é criado continuamente a partir do presente por meio da atividade do tempo; energia e momento são da mesma forma propriedades fundamentais; o espaço-tempo, e as partículas que se deslocam no seu interior, emergem através da atividade do tempo, mais uma vez em oposição direta ao ponto de vista predominante entre os físicos.

Tempo é entidade absoluta e fundamental, defendem físicosNesse novo quadro, cada evento tem uma “impressão digital” única – a soma das assinaturas dos eventos que o precederam, e não outros.

Estes fundamentos resultam em um universo que é tão assimétrico quanto possível. A dupla desenvolve sua teoria analiticamente, ilustrando-a por meio de simulações numéricas de um modelo simplificado de universo em que o espaço tem apenas uma dimensão.

Seja o tempo fundamental ou não, o fato é que alguns físicos falam em procurar viajantes do tempo usando a internet [Imagem: Cortesia BBC]

Unificação da mecânica quântica com a relatividade

Em dois artigos subsequentes, a dupla elabora melhor as proposições apresentadas no primeiro trabalho, desenvolvendo uma versão quântica da sua teoria dos Conjuntos Causais Energéticos, e a vincula a uma proposta já existente para unir mecânica quântica e espaço-tempo, chamada de Gravidade Quântica em Circuito Fechado (Loop Quantum Gravity).

O novo quadro teórico traz implicações diretas para a física fundamental – na verdade, a dupla argumenta que a primazia do tempo, e sua irreversibilidade, devem ser incorporados à física contemporânea a fim de permitir fazer progressos em questões fundamentais que se mantêm não resolvidas. Os autores acreditam que, em última instância, sua teoria pode apontar o caminho para a unificação da mecânica quântica com a relatividade.

“Este trabalho em particular é especial, já que é desafiador e intransigente no estabelecimento de uma nova direção. Foi preciso coragem e determinação para publicá-lo, de modo que vê-lo reconhecido é uma recompensa além da imaginação,” comentou Marina Cortês sobre a premiação.

“É humilhante e inesperado receber o Prêmio Buchalter inaugural para este trabalho de risco, no qual nós colocamos de lado teorias há muito estabelecidas para começar do zero a formular uma abordagem para os profundos problemas que a cosmologia dos primeiros princípios enfrenta,” acrescentou Smolin.

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