Uma espiada na física por trás de vários universos

As ciências da física e da astrofísica exploram muitas idéias interessantes sobre o universo. Um dos mais intrigantes é o conceito de múltiplos universos. Também é conhecida como "teoria do universo paralelo". Essa é a ideia de que nosso universo não é o único que existe. A maioria das pessoas já ouviu falar da possibilidade de mais de um universo a partir de histórias e filmes de ficção científica. Longe de ser uma idéia imaginária, múltiplos universos podem existir, de acordo com a física moderna. No entanto, uma coisa é inventar uma teoria sobre sua existência, mas outra é realmente detectá-las. Isso é algo com o qual a física moderna está lutando, usando observações de sinais de luz distantes do Big Bang como dados.

Assim como nosso universo, com todas as suas estrelas, galáxias, planetas e outras estruturas, existe e pode ser estudados, os físicos suspeitam que outros universos cheios de matéria e espaço existem paralelamente a nosso. Eles podem ou não ser exatamente como os nossos. As chances são de que não estejam. Eles podem ter leis da física diferentes das nossas, por exemplo. Eles não se cruzam necessariamente com o nosso, mas podem colidir com ele. Alguns teóricos chegam ao ponto de explicar que cada pessoa tem um gêmeo ou espelho nos outros universos. Essa é uma interpretação da teoria do universo múltiplo chamada abordagem dos muitos mundos. Diz que existem muitos universos por aí.

Há outra interpretação de múltiplos universos que se torna bastante complexa e é uma conseqüência da física quântica, que é a física dos muito pequenos. Ele lida com interações no nível de átomos e partículas subatômicas (que compõem os átomos). Basicamente, a física quântica diz que pequenas interações - chamadas interações quânticas - acontecem. Quando o fazem, têm consequências de longo alcance e criam possibilidades infinitas com resultados infinitos dessas interações.

Como exemplo, imagine que em nosso universo uma pessoa dê uma guinada errada no caminho para uma reunião. Eles perdem a reunião e perdem a chance de trabalhar em um novo projeto. Se não tivessem perdido a curva, teriam ido à reunião e conseguido o projeto. Ou, eles perderam a virada e a reunião, mas encontraram alguém que lhes ofereceu um projeto melhor. existem infinitas possibilidades, e cada uma (se acontecer) gera consequências infinitas. Em universos paralelos, TODAS essas ações, reações e conseqüências ocorrem, uma para cada universo.

Isso implica que existem universos paralelos em que todos os resultados possíveis estão acontecendo simultaneamente. No entanto, apenas observamos a ação em nosso próprio universo. Todas as outras ações, não observamos, mas elas estão acontecendo paralelamente, em outros lugares. Nós não os observamos, mas eles acontecem, pelo menos teoricamente.

O argumento a favor de múltiplos universos envolve muitas experiências interessantes de pensamento. Mergulha-se na cosmologia (que é o estudo da origem e evolução do universo) e algo chamado problema de ajuste fino. Isso diz que, à medida que crescemos para entender como nosso universo é construído, nossa existência nele se torna mais precária. Como os físicos examinaram a maneira como o universo mudou ao longo do tempo desde o Grande explosão, eles suspeitam que, se as condições iniciais do universo tivessem sido um pouco diferentes, nosso universo poderia ter evoluído para ser inóspito à vida.

De fato, se um universo surgisse espontaneamente, os físicos esperariam que ele colapsasse espontaneamente ou possivelmente se expandisse tão rapidamente que as partículas nunca realmente interagem umas com as outras. O físico britânico Sir Martin Reese escreveu extensivamente sobre essa idéia em seu livro clássico Apenas seis números: as forças profundas que moldam o universo.

Usando essa idéia de propriedades "afinadas" no universo, alguns defendem a necessidade de um criador. A existência de tal ser (para o qual não há provas) não explica as propriedades do universo. Os físicos gostariam de entender essas propriedades sem invocar uma divindade de qualquer tipo.

A solução mais fácil seria apenas dizer: "Bem, é assim que é". No entanto, isso não é realmente uma explicação. Representa apenas um momento de sorte extraordinário: um único universo surgiria e esse universo teria as propriedades muito precisas necessárias para desenvolver a vida. A maioria das propriedades físicas resultaria em um universo que se desmorona instantaneamente. Ou, continua a existir e se expande em um vasto mar de nada. Não se trata apenas de tentar explicar os seres humanos como existimos, mas de explicar a própria existência de qualquer tipo de universo.

Outra idéia, que se encaixa bem com a física quântica, diz que existe, de fato, um vasto número de universos, com propriedades diferentes. Dentro desse multiverso dos universos, alguns subconjuntos (incluindo os nossos) conteriam propriedades que lhes permitem existir por períodos relativamente longos. Isso significa que um subconjunto (incluindo nosso próprio universo) teria as propriedades que lhes permitem formar produtos químicos complexos e, finalmente, a vida. Outros não. E, tudo bem, já que a física quântica nos diz que todas as possibilidades podem existir.

Teoria das cordas (que afirma que todas as diferentes partículas fundamentais da matéria são manifestações de um objeto básico chamado "cadeia") começou recentemente a apoiar essa idéia. Isso ocorre porque existe um grande número de soluções possíveis para a teoria das cordas. Em outras palavras, se a teoria das cordas estiver correta, ainda existem muitas maneiras diferentes de construir o universo.

A teoria das cordas apresenta a idéia de dimensões extras, ao mesmo tempo em que inclui uma estrutura para pensar onde esses outros universos poderiam estar localizados. Nosso universo, que inclui quatro dimensões de espaço-tempo, parece existir em um universo que pode conter até 11 dimensões totais. Essa "região" multidimensional é freqüentemente chamada a granel por teóricos das cordas. Não há razão para pensar que o volume não possa conter outros universos além do nosso. Então, é uma espécie de universo de universos.

A questão da existência de um multiverso é secundária à capacidade de detectar outros universos. Até agora ninguém encontrou evidências sólidas para outro universo. Isso não significa que eles não estão lá fora. A evidência pode ser algo que ainda não reconhecemos. Ou nossos detectores não são sensíveis o suficiente. Eventualmente, os físicos encontrarão uma maneira de usar dados sólidos para encontrar universos paralelos e medir pelo menos algumas de suas propriedades. Isso poderia estar muito longe, no entanto.

Editado e atualizado por Carolyn Collins Petersen.