Por décadas, os cientistas vêm considerando a ideia de que nosso Universo é (ou já foi) um holograma gigantesco e altamente complexo, no qual todas as leis físicas requerem apenas duas dimensões, mas tudo ao nosso redor age de acordo com três dimensões. Como você pode imaginar, tal hipótese não é nada fácil de provar, mas os físicos relatam que finalmente encontraram a primeira evidência observável de que o Universo primitivo poderia corresponder idealmente ao chamado princípio holográfico e isso não contradiz de forma alguma o modelo padrão do Big Bang.
"Propomos usar este modelo holográfico do universo, que é muito diferente do modelo padrão mais popular do Big Bang baseado na gravidade e na inflação", disse um dos participantes do estudo Nyayesh Afshordi, da Universidade de Waterloo, no Canadá.
“Cada um desses modelos nos permite fazer diferentes previsões que podemos testar e, com base nisso, refinar e complementar nossa compreensão teórica do universo. Além disso, isso pode ser feito nos próximos cinco anos."
Para deixar claro: os cientistas não dizem que agora todos vivemos em um holograma. Eles apenas especulam que em seu estágio inicial - dentro de várias centenas de milhares de anos após o Big Bang - tudo no universo tornou-se uma projeção tridimensional, originalmente criada a partir de limites bidimensionais.
Se você não está familiarizado com o épico teórico "Nosso Universo é um Holograma", então aqui está uma pequena excursão pela história. A teoria de que todo o nosso universo é um holograma data da década de 1990, quando o físico teórico americano Leonard Susskind começou a promover para as massas sua ideia de que as leis da física que conhecemos não requerem realmente três dimensões.
Então, como o universo ao nosso redor é tridimensional, mas "na realidade" é representado como bidimensional? A ideia se baseia no fato de que o volume de seu espaço está "codificado" dentro de certos limites, ou seja, no chamado campo do horizonte gravitacional, cujos limites dependem do ponto de observação. Antes de começar a rir, lembre-se de que desde 1997, mais de 10.000 trabalhos foram escritos apoiando essa ideia. Em outras palavras, ela não é tão louca quanto pode parecer à primeira vista. Bem, se apenas um pouco.
Agora Afshordi e sua equipe relataram que, como parte de seu estudo da distribuição desigual da radiação residual (radiação residual do Big Bang), eles encontraram fortes evidências que apoiam a explicação da forma holográfica do Universo em seus estágios iniciais de desenvolvimento.
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“Imagine que tudo o que você vê, sente e ouve em três dimensões (e com sua percepção do tempo) realmente vem de um campo plano bidimensional”, disse Costas Skenderis, da Universidade de Southampton, e um dos participantes do estudo.
“O princípio é semelhante ao que podemos encontrar nos hologramas convencionais, onde uma imagem tridimensional é codificada em um plano bidimensional. Isso, por exemplo, é característico de hologramas nos mesmos cartões de crédito. No entanto, no nosso caso já estamos falando sobre o fato de que todo o Universo está codificado dessa forma."
O motivo pelo qual os físicos estão interessados no princípio holográfico, enquanto o modelo padrão do Big Bang parece muito mais claro e lógico, é que existem algumas lacunas no último, mas essas lacunas são tão fundamentais que retardam o processo de nossa compreensão de todas as leis físicas. em geral e ainda em formação.
De acordo com o cenário do Big Bang, as reações químicas levaram a uma expansão em grande escala do espaço original que levou à formação do nosso universo. E no estágio inicial de seu nascimento, a taxa dessa expansão (inflação) era colossal. Embora a maioria dos físicos apóie a teoria da inflação cósmica, ninguém ainda foi capaz de descobrir o mecanismo exato responsável por essa expansão dramática do universo em velocidades maiores que a da luz e do crescimento do nível subatômico até o presente. Tudo aconteceu quase instantaneamente.
O problema é que nenhuma de nossas teorias atuais é capaz de explicar como tudo funciona junto. Tomemos, por exemplo, a relatividade geral, que explica perfeitamente o comportamento de objetos grandes, mas é incapaz de explicar o comportamento dos menores. Este já é o ambiente da mecânica quântica, que, por sua vez, não consegue explicar muitas outras coisas. Tudo isso entristece ainda mais quando é necessário explicar como, no sentido literal, toda a massa e energia existentes no Universo foram inicialmente concentradas em um espaço minúsculo. Uma hipótese tenta combinar os dois fenômenos ao mesmo tempo, a outra, sobre a gravidade quântica, diz que se você pode diminuir uma dimensão espacial, então você pode diminuir a gravidade em seus cálculos para simplificar a tarefa de cálculo.
Princípio holográfico
“É tudo um holograma. No sentido de que há uma descrição do Universo que diz que a probabilidade de até mesmo um número reduzido de dimensões corresponde a tudo o que podemos ver depois do Big Bang”, diz Afshordi.
Para testar o quão bem o princípio holográfico do universo lida com a explicação de tudo o que aconteceu no momento do Big Bang e após esse evento, a equipe de cientistas criou um modelo de computador com um tempo e duas dimensões espaciais.
Quando os pesquisadores inseriram os dados que conhecemos sobre o universo neste modelo, incluindo informações sobre observações da CMB - radiação térmica que surgiu apenas algumas centenas de milhares de anos após o Big Bang - eles não encontraram nenhuma contradição. Tudo se encaixou perfeitamente. Incluindo radiação de relíquia. O modelo, na verdade, recriou perfeitamente o comportamento de seções finas da radiação residual, mas não foi capaz de recriar "fatias" maiores do Universo com mais de 10 graus de largura. Isso exigirá um modelo mais complexo.
Os cientistas explicam que estão muito longe de provar que nosso universo já foi uma vez uma projeção holográfica. No entanto, agora temos o fato de obter dados empíricos coletados com base em conhecimentos reais sobre o Universo. Esse fato pode ser, em última análise, o início da descoberta de uma possibilidade que explicará as partes ausentes nas leis da física em termos de representação bidimensional. Em outras palavras, o trabalho de Afshordi e seus colegas apenas prova que desistir de forma imprudente da possibilidade de um modelo holográfico do Universo é um luxo absolutamente imperdoável.
Isso significa que agora todos vivemos em um holograma complexo? De acordo com Afshordi, isso não é totalmente verdade. Seu modelo é capaz de descrever o que aconteceu apenas na época mais antiga do Universo, mas não seu estado atual. No entanto, agora vale a pena considerar como as coisas do espaço bidimensional podem ser projetadas em uma dimensão tridimensional, se, é claro, estamos falando sobre o universo, e não sobre cartões de crédito.
“Eu diria que não vivemos em um holograma. Mas não devemos descartar a possibilidade de escaparmos disso. No entanto, em 2017 você definitivamente vive em três dimensões”, resumiu Afshordi.
NIKOLAY KHIZHNYAK
