Espaço

A Terra é redonda. Mas o Universo é plano?

Eugenie Samuel Reich/New Scientist - 22/07/2009

"Hoje nós chamamos os defensores da Terra plana de ignorantes, mas estamos prestes a cometer um erro quase idêntico - não com relação ao nosso planeta, mas em relação do universo inteiro," diz o cientista.[Imagem: Fredrik]

Por séculos, os antigos acreditaram que a Terra era plana. As evidências em contrário eram ou ignoradas ou facilmente integradas na visão dominante do mundo.

Hoje nós chamamos os defensores da Terra plana de ignorantes, mas estamos prestes a cometer um erro quase idêntico - não com relação ao nosso planeta, mas em relação ao universo inteiro.

Universo plano

Quando se trata do universo, "plano" refere-se ao fato de que os feixes de luz viajam longas distâncias paralelos uns aos outros. Se o universo for "plano", os feixes permanecerão sempre paralelos. Entretanto, matéria, energia e energia escura, todos produzem curvaturas no espaço-tempo. Se o espaço-tempo do universo é positivamente curvado, como a superfície de uma esfera, os feixes paralelos deverão se juntar. Se for negativamente curvado, em um universo em forma de sela, os feixes paralelos deverão divergir.

Graças em parte à sonda espacial WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), que revelou a densidade da matéria e da energia nos estágios iniciais do universo, a maioria dos astrônomos está confiante em que o universo é plano.

Interpretação incorreta dos dados

Mas esta visão está sendo agora questionada por Joseph Silk e seus colegas da Universidade de Oxford, que afirmam que é possível que as observações da WMAP tenham sido interpretadas de forma incorreta.

Em um artigo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, eles pegaram dados da WMAP e de outros experimentos cosmológicos e os analisaram usando o teorema de Bayes, que pode ser usado para mostrar como a certeza associada a uma determinada conclusão é afetada por diferentes pressupostos iniciais.

Usando os pressupostos da moderna astronomia, que pressupõe um universo plano, eles calcularam a probabilidade de que o universo esteja em um de três estados: plano, positivamente curvado e negativamente curvado. Isto produziu uma probabilidade de 98% de que o universo seja de fato plano.

Quando eles rodaram novamente os cálculos usando uma postura mais mente-aberta, entretanto, a probabilidade mudou para 67%, tornando o universo plano uma certeza muito menos convincente do que os astrônomos concluem.

Preconceitos

"É uma hipótese plausível que o universo não seja inteiramente plano," diz Silk, acrescentando que os cálculos revelam o quanto os preconceitos dos astrônomos podem afetar suas conclusões.

David Spergel, da Universidade de Princeton, e porta-voz da equipe da WMAP, concorda. "Eles desenvolveram uma forma estatisticamente rigorosa de examinar a questão," disse ele.

Silk afirma que os astrônomos precisam alcançar um nível de segurança de 99,9999% com relação ao universo plano, o que seria alto o suficiente para resultar convincente quaisquer que fossem as hipóteses iniciais. É possível, entretanto, que nenhuma medição seja capaz de atingir esse nível de precisão.

Para conhecer uma forma totalmente diferente de conceber o nosso universo, veja a reportagem Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma.

Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/01/2009

Componentes ópticos que guiam o feixe de laser do experimento GEO600, destinado a detectar ondas gravitacionais.[Imagem: MPI for Gravitational Physics]

Há sete anos, os cientistas do experimento GEO600, instalado na Alemanha, vêm procurando por ondas gravitacionais. Eles ainda não encontraram nenhuma, mas podem ter feito, por acaso, uma das maiores descobertas da física nos últimos 50 anos.

As ondas gravitacionais, previstas por Einstein, são oscilações no tecido do espaço-tempo causadas por objetos astronômicos superdensos, como estrelas de nêutrons ou buracos negros (veja Jóia de precisão vai ajudar a detectar ondas gravitacionais).

Convulsões quânticas

Nessa busca, os cientistas do GEO600 depararam-se com um efeito inexplicável: uma espécie de ruído captado continuamente pelo seu gigantesco detector, que mergulha a cerca de 600 metros de profundidade terra adentro.

Agora, Craig Hogan e seus colegas acreditam ter encontrado a explicação para esse ruído. "Parece que o GEO600 está sendo atingido pelas convulsões quânticas microscópicas do espaço-tempo," diz ele.

Segundo os pesquisadores, eles podem ter se deparado com os limites fundamentais do espaço-tempo - o ponto onde o espaço-tempo deixa de se comportar como o suave contínuo descrito por Einstein, e se transforma em "grânulos", da mesma forma que uma foto em um jornal se dissolve em pontos de tinta à medida que se faz um zoom sobre ela.

Holograma cósmico

"Se o resultado do GEO600 é o que nós suspeitamos que seja, então nós estamos todos vivendo em um gigantesco holograma cósmico," diz Hogan.

A ideia de que vivemos em um holograma pode parecer absurda inicialmente, mas ela é uma extensão natural das atuais teorias sobre os buracos negros e dos nossos melhores entendimentos sobre a estrutura do cosmos.

Ou seja, ela está de acordo com as teorias da física aceitas por virtualmente toda a comunidade científica. Na verdade, essa ideia de um universo holográfico foi sugerida ainda nos anos 1990, por Leonard Susskind e Gerard't Hooft.

Evaporação dos buracos negros

Nos anos 1970, Stephen Hawking demonstrou que os buracos negros não eram realmente negros, podendo emitir uma radiação que, ao longo de eras, poderia fazê-los evaporar inteiramente e desaparecer.

O problema é que a radiação de Hawking não carregaria nenhuma informação sobre o buraco negro e, quando ele finalmente evaporasse por inteiro, toda a informação sobre a estrela que colapsou para formá-lo estaria irremediavelmente perdida.

Isso contraria

o princípio largamente aceito

de que a informação

nunca pode ser destruída.

Jacob Bekenstein logo propôs uma solução para esse paradoxo da informação dos buracos negros. Segundo ele, a entropia do buraco negro - que pode ser entendida como o conteúdo de informações do buraco negro - é proporcional à área superficial do seu horizonte de eventos, uma espécie de fronteira imaginária, além da qual nada escapa à gravidade do buraco negro.

Universo holográfico

Trabalhos teóricos posteriores demonstraram que ondas quânticas microscópicas poderiam codificar as informações do interior do buraco negro na superfície bidimensional de seu horizonte de eventos.

Estava então aberto o caminho para a ideia de um universo holográfico, uma vez que toda a informação tridimensional da estrela precursora do buraco negro poderia estar registrada em uma espécie de holograma 2D.

Para propor um universo holográfico, Leonard Susskind e Gerard't Hooft estenderam esse princípio para todo o Universo.

Desta forma, toda a informação contida no Universo, inclusive os raciocínios que você está desenvolvendo ao ler esta matéria, estariam codificadas bidimensionalmente na esfera imaginária que circunda nosso Universo.

Exatamente como o holograma encontrado no seu cartão de crédito, podendo mostrar a informação tridimensional completa - seus raciocínios, inclusive - a partir de um desenho 2D.

Interpretações

Para que a teoria seja verdadeira, a esfera imaginária que representa a fronteira final do nosso Universo deve conter uma espécie de "pixels cósmicos," pequenos quadrados, cada um dos quais contendo um bit de informação.

São esses pixels cósmicos que Hogan acredita que o experimento GEO600 está registrando. É importante perceber que o cientista não afirma que o ruído seja uma "evidência" de que vivamos em um Universo holográfico.

O ruído pode ser só ruído mesmo,

de uma fonte interna

do experimento ainda não localizada.

O que Hogan afirma com todas as letras é: a proposta de um Universo holográfico está de acordo com todas as atuais teorias da física e o ruído captado pelo GEO600 faz sentido como uma explicação dos bits de informação bidimensional gravados na esfera imaginária que nos envolve.

Ao final, olhar para os dados com outra perspectiva pode ser uma mera questão de mudar o holograma de posição e passar a ver outra imagem.