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Físicos fazem caminho matemático das partículas ao Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/08/2013

No mundo real, relativístico e quântico funcionam conjuntamente sem traumas. O problema é que ainda não entendemos como essa transição se dá.[Imagem: M.C. Escher/Wikipedia]

Como nas gravuras de M.C. Escher, em que as coisas se fundem de forma suave, o mundo é simultaneamente relativístico, clássico e quântico, dependendo das dimensões que consideremos.
O problema é que a ciência ainda não sabe descrever essa transição, e o quadro da nossa concepção filosófica da realidade é uma pintura longe de ser terminada.
Mas um vislumbre de como misturar as tintas e mover os pincéis para terminar esse quadro acaba de ser obtido de forma surpreendente por Steffen Gielen (Universidade de Hannover, Alemanha), Daniele Oriti (Instituto Perímetro, Canadá) e Lorenzo Sindoni (Instituto Max Planck, Alemanha).
O trio partiu de equações da mecânica quântica e chegou a uma equação cosmológica, desenvolvida há quase um século, que descreve o tipo de universo mais fundamental, um universo vazio, onde as coisas ainda estão por ser criadas.
"Se você mostrar a última equação do nosso trabalho para um cosmólogo, ele não vai ficar muito impressionado porque é a equação mais básica da cosmologia," comentou Gielen.
Mas o que impressiona é que a equação elaborada por Alexander Friedmann em 1924 - ele partiu da Relatividade Geral recém-elaborada por Einstein - foi derivada a partir das equações que tentam descrever a gravidade quântica.
Gravidade quântica
As pesquisas sobre a gravidade quântica tentam unificar a física do muito grande - as descrições da Teoria da Relatividade Geral de Einstein - com a física do muito pequeno - as partículas descritas pela mecânica quântica.
Ambas as teorias têm suportado valentemente décadas de verificação experimental, mas não conversam entre si - quem conseguir unificá-las será fatalmente chamado de "novo Einstein".

Apesar dos progressos, os físicos já sabem que a mecânica quântica não tem a última palavra sobre a realidade. [Imagem: CQT/National University of Singapore]

Assim, quando o trio chegou a uma equação fundamental da cosmologia através de uma das vertentes propostas para explicar a gravidade em termos quânticos - chamada teoria dos grupos de campos - eles tiveram suas razões para se sentirem "bastante animados".
Isto demonstra uma possibilidade de se encontrar uma compatibilidade entre a mecânica quântica e a relatividade geral, algo crucial para uma melhor compreensão das origens do universo, já que o Big Bang é o melhor exemplo de um caso de aparente incompatibilidade das duas teorias.
Agora os pesquisadores querem tentar encontrar a mesma compatibilidade usando modelos mais complexos do Universo, levando em conta coisas como a matéria e outros "complicadores".
Ou seja, agora eles precisam preencher seu universo com "coisas" e ver se as previsões contidas em suas equações ainda se mantêm.