segunda-feira, 3 de setembro de 2012

Big 2: teria sido o Big Bang seguido por um Big Chill?

Se a teoria estiver correta, o Universo pode ter trincas em sua estrutura, geradas quando do seu resfriamento - um Big Chill. [Imagem: NASA/WMAP]

Grande Resfriamento


Físicos australianos estão propondo que o início do Universo - aqueles primeiríssimos e problemáticos femtossegundos, quando nada do que se conhece em física funciona - podem ter-se parecido com o congelamento da água.

Segundo eles, esses primeiros momentos poderiam ser modelados de uma forma que lembra a água se congelando, o que eles chamaram de Big Chill - grande resfriamento, em tradução livre.

Assim, o famoso Big Bang teria sido imediatamente seguido por um Big Chill.

O Big Bang é imaginado como uma explosão que gerou algo similar a um plasma, extremamente quente e denso, que desde o início começou a esfriar. Até aí nenhuma novidade.

Mas a forma como algo esfria depende da estrutura desse algo.

James Quach e seus colegas afirmam que o nosso entendimento da natureza do Universo pode melhorar se prestarmos atenção às trincas e rachaduras comuns em todos os cristais, incluindo o gelo de água.

Quantum Graphity


"Albert Einstein assumiu que o espaço e o tempo eram contínuos e fluíam uniformemente, mas agora acreditamos que esta hipótese não pode ser válida em escalas muito pequenas.

"Uma nova teoria, conhecida como Quantum Graphity, sugere que o espaço pode ser formado por blocos indivisíveis, como os átomos. Esses blocos indivisíveis podem ser pensados como semelhantes aos pixels que formam uma imagem em uma tela. O desafio tem sido que esses blocos de construção do espaço são muito pequenos, e assim é impossível vê-los diretamente," explicou Quach.

A teoria Quantum Graphity, proposta em 2006, estabelece que o espaço emerge de estados de baixa energia dos graus de liberdade de uma rede dinâmica. Assim, propriedades como a velocidade da luz e o número de dimensões do Universo seriam emergentes, assim como a massa das partículas emergiria de sua interação com o bóson de Higgs.

O nome da teoria deriva de grafo (graph, em inglês, "ajustado" para se parecer com gravity), já que, nesse modelo, os pontos no espaço-tempo - os pixels usados na comparação do pesquisador - são representados por nós em um grafo, conectados por links que podem estar "ligados" ou "desligados" - os nós "ligados" possuem variáveis de estado adicionais que definem o Universo resultante.


Partículas de espaço


A novidade agora é que Quach e seus colegas acreditam ter encontrado uma forma de ver essas "partículas de espaço" indiretamente.

"Pense no início do Universo como sendo um líquido," continua ele. "Então, conforme o Universo vai se esfriando, ele 'cristaliza' para as três dimensões espaciais e uma temporal que vemos hoje. Teorizado desta forma, conforme o universo se resfria, seria de se esperar que se formem rachaduras, semelhantes às fendas que se formam quando a água se transforma em gelo."

Se assim for, acreditam eles, então alguns desses defeitos na estrutura do espaço poderiam ser detectáveis.

Afinal, se o Universo passou por uma fase de congelamento, com suas decorrentes trincas, então essas trincas poderiam ser detectadas, já que, em princípio, elas deveriam interferir com a propagação da luz.

"A luz e outras partículas deveriam curvar ou serem refletidas nesses defeitos, e assim, em teoria, nós poderemos ser capazes de detectar esses defeitos," defende Andrew Greentree, um dos proponentes da ideia.


Big2


Infelizmente, no artigo publicado na revista Physical Review D, os pesquisadores não demonstram como a Quantum Graphity influenciaria na propagação da luz, seja em termos cósmicos, seja em termos quânticos.

Contudo, o artigo é desafiador o suficiente para alimentar expectativas de que alguma equipe de experimentalistas consiga traduzir os cálculos em uma proposta de observação para finalmente decidir se poderemos considerar o início do Universo como um Big2 - um Big Bang seguido de um Big Chill.



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