A teoria do multiverso prega que o
universo em que vivemos não é o único que existe. Na verdade, nosso
universo pode ser apenas um entre um número infinito de universos que
compõem um “multiverso”.
Sei o que você está pensando: “aham, claro”. Embora a ideia realmente
soe como algo saído da mais barata ficção científica, há uma física
bastante razoável por trás dela.
Mais: não há apenas uma teoria que chega a um multiverso: diversas
teses físicas independentes apontam para tal conclusão. Na verdade,
alguns especialistas acreditam que é mais provável que existam universos
ocultos, do que o contrário.
Confira as cinco teorias científicas mais plausíveis que sugerem que vivemos em um multiverso:
1 – Universos infinitos
Os cientistas não podem ter certeza sobre a forma do espaço-tempo,
mas mais provavelmente, ela é plana (em oposição à esférica) e
estende-se infinitamente. Se o espaço-tempo dura para sempre, então deve
começar a se repetir em algum ponto, porque há um número finito de
formas com as quais as partículas podem ser organizadas no espaço e no
tempo.
Então, se você olhar longe o suficiente, encontrará uma outra versão de
você – na verdade, versões infinitas de você. Alguns desses “gêmeos”
estarão fazendo exatamente o que você está fazendo agora, enquanto
outros estarão com uma roupa diferente esta manhã, e outros ainda terão
carreiras e escolhas de vida totalmente diferentes.
Como o universo observável se estende apenas até onde a luz teve a
chance de chegar nos 13,7 bilhões de anos desde o Big Bang (que seria
13,7 bilhões de anos-luz), o espaço-tempo além dessa distância pode ser
considerado o seu próprio universo, separado do nosso. Deste modo, uma
multiplicidade de universos deve existir, uns ao lado dos outros, em uma
manta de retalhos gigante de universos.
2 – Inflação eterna
Além dos múltiplos universos criados por estender infinitamente o
espaço-tempo, outros universos podem surgir a partir de uma teoria
chamada “inflação eterna“.
A inflação é a noção de que o universo se expandiu rapidamente após o
Big Bang, inflando como um balão. Inflação eterna, proposta pela
primeira vez pelo cosmólogo Alexander Vilenkin da Universidade Tufts,
sugere que alguns bolsões no espaço pararam de inflar, enquanto outras
regiões continuam a inflar, dando assim origem a muitos universos
isolados em “bolhas”.
Assim, o nosso próprio universo, onde a inflação já acabou,
permitindo que estrelas e galáxias se formassem, é uma pequena bolha em
um vasto mar de bolhas no espaço, algumas das quais ainda estão
inflando. E em alguns desses universos bolhas, as leis e constantes
fundamentais da física podem ser totalmente diferentes do que são no
nosso, tornando-os muito estranhos para nós.
3 – Universos paralelos
Outra ideia de multiverso que surge da teoria das cordas é a noção de
universos paralelos que pairam fora do alcance do nosso, proposta por
Paul Steinhardt da Universidade de Princeton (EUA) e Neil Turok do
Instituto de Física Teórica em Ontário, Canadá. Vem da possibilidade de
muito mais dimensões existirem em nosso mundo, além das três de espaço e
uma de tempo que nós conhecemos. Ou seja, mais do que nosso próprio
mundo tridimensional, outros espaços tridimensionais podem flutuar num
espaço de dimensão superior.
O físico Brian Greene da Universidade de Columbia (EUA) descreve a
ideia como a noção de que “o nosso universo é apenas um dos
potencialmente numerosos mundos flutuantes em um espaço de dimensão mais
elevada, bem como uma fatia de pão dentro de um grandioso pão cósmico”.
Uma variação desta teoria sugere que esses universos não são sempre
paralelos e fora de alcance. Às vezes, eles podem bater um no outro,
causando repetidos Big Bangs que redefinem os universos novamente.
4 – Universos filhos
A teoria da mecânica quântica, que reina sobre o pequeno mundo das
partículas subatômicas, sugere uma outra maneira na qual múltiplos
universos podem surgir. A mecânica quântica descreve o mundo em termos
de probabilidades, em vez de resultados definitivos. E a matemática
desta teoria sugere que todos os resultados possíveis de uma situação
realmente ocorrem – em seus próprios universos separados.
Por exemplo,
se você chegar a uma encruzilhada onde você pode ir para a direita ou
para a esquerda, o universo atual dá origem a dois universos “filhos”:
um em que você vai para a direita, e outro no qual você vai para a
esquerda. “E, em cada universo, há uma cópia sua assistindo um ou outro
resultado, pensando – incorretamente – que a sua realidade é a única
realidade”, diz Greene.
5 – Universos matemáticos
Os cientistas têm debatido se a matemática é simplesmente uma ferramenta útil para descrever o universo, ou se a matemática em si é a realidade fundamental – nesse caso, nossas observações do universo são apenas percepções imperfeitas de sua verdadeira natureza matemática.
Se este for realmente o caso, então talvez a estrutura matemática
específica que compõe o nosso universo não é sua única opção. De fato,
todas as possíveis estruturas matemáticas existem como seus próprios
universos separados.
“A estrutura matemática é algo que você pode descrever de uma maneira
que é completamente independente da bagagem humana”, disse Max Tegmark,
do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA), que propôs esta
ideia. “Eu realmente acredito que existe um universo lá fora que pode
existir independentemente de mim, e que iria continuar a existir mesmo
se não houvesse seres humanos”.
Bônus: como provar que o multiverso existe
A presença de um “multiverso”, ou seja, vários universos
desconectados pode ser possível para explicar a quantidade enorme de
energia escura que o nosso universo tem – um assunto polêmico que
intriga cientistas do mundo (ou mundos) todo há tempos.
Cerca de 74% do universo parece ser feito de energia escura. Outros
22% parecem ser matéria escura, uma misteriosa forma de matéria que só
podemos detectar observando sua força gravitacional. No fim, apenas 4%
do nosso universo é composto por coisas que podemos ver e tocar; a
matéria comum. Por que essa desigualdade?
Nenhuma outra teoria existente sobre o nosso universo consegue
explicar tal fenômeno. Com a teoria do multiverso, essa quantidade de
energia não só se torna explicável, como é inevitável.
Outros fenômenos, como a radiação cósmica de fundo e a expansão do
universo, também levam a crer na existência de vários universos.
O problema é que ainda não temos como provar que estamos em um
multiverso. Se daqui é difícil até encontrar outros planetas, quem diria
um inteiro outro universo!
Para calcular como encontrar esse multiverso e como medi-lo,
precisamos investir em probabilidades, tentar “chutar” quais serão as
características principais dele (como a quantidade de energia escura que
ele teria). Para
calcular essas probabilidades, é preciso uma medida – uma ferramenta
matemática que ajuda na definição dessas probabilidades. Mas
encontrar essa medida quando o assunto é o multiverso é muito difícil.
Seria como comparar infinitos. “Qual infinito é maior?” parece uma
pergunta sem noção.
Nosso universo surgiu do Big Bang, provavelmente um choque entre um
universo e outro, e há uma variedade de universos que pode ser produzida
dessa forma. Poderíamos usar essas medidas para calcular as
probabilidades. Mas aplicar isso na prática é outra história. O problema
é que, pra funcionar mesmo, esses cálculos precisariam da quantidade
inicial de vácuo no universo – e isso ainda é um mistério.
Segundo o famoso físico Stephen Hawking, uma outra forma de verificar
o multiverso seria buscar características na radiação de fundo de
micro-ondas que indicassem a colisão de outro universo com o nosso num
passado distante.
A radiação cósmica de fundo (CMB, na sigla em inglês) que aparece no
universo na frequência mais alta possível de micro-ondas deixa marcas no
espaço-tempo. Segundo a teoria dos vários universos, essas marcas foram
deixadas após a colisão dos vários universos ao longo de suas
existências. Nosso próprio universo, portanto, poderia já ter colidido
com um ou mais “vizinhos”.
Para que se possa entender esse mecanismo, os cientistas britânicos
fizeram uma comparação com bolhas de sabão. Imagine que cada bolha de
sabão é um universo, com suas próprias leis físicas de espaço-tempo.
Quando duas bolhas de sabão encostam uma na outra, a área em que elas se
tocam torna-se circular. Da mesma maneira, quando dois universos
colidem, a radiação CMB resultante do choque também toma forma circular.
Essa radiação circular, dessa forma, seria um sinal claro de que dois
universos colidiram naquele ponto.
De
fato, já foi possível observar a incidência de CMB circulares em certas
áreas do espaço, que foram marcadas como indicativos dessa teoria. Não se conseguiu, entretanto, definir um padrão para o aparecimento dessas CMB, que continuam parecendo aleatórias.
O que se buscará a partir de agora, portanto, é ordenar as
observações para fortalecer essa teoria. Um satélite da Agência Europeia
Espacial, chamado Planck, está no espaço desde 2009, e em 2013 deverá
ter respostas mais detalhadas sobre a nova teoria.
Fonte: Hypescience
