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Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma

Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma
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.





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