Uma visão infravermelha da constelação de Carina, feita pelo telescópio WISE.
(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Paul M. Sutter é um astrofísico da Universidade Estadual de Ohiohost de "Pergunte a um astronauta" e "Rádio Espacial, "e autor de"Seu lugar no universo. "Sutter contribuiu com este artigo para Vozes de especialistas do Space.com: artigos de opinião e idéias.
É um eterno favorito da ficção científica: outros mundos, outros universos, outras possibilidades, além dos limites do cosmos conhecido ou apenas um toque de um dispositivo mágico de distância. Talvez os outros mundos sejam assustadoramente semelhantes aos seus, com exceção de algumas mudanças peculiares na história. Talvez eles sejam radicalmente diferentes, com tipos de vida novos, estranhos e maravilhosos. Talvez sejam tão diferentes que as regras básicas da física nem se apliquem lá.
Estou falando, é claro, sobre o multiverso - a possibilidade de haver outros universos distintos em algum lugar por aí.
Mas eles existem?
Soprando bolhas
A idéia do multiverso surge em algumas áreas diferentes da ciência, filosofia e até religião. Dentro da própria física, a possibilidade de outros mundos aparece na mecânica quântica (especialmente através da interpretação de "muitos mundos", na qual todo resultado aleatório em uma interação ramifica novos universos onde cada resultado é realizado) e na teoria das cordas (na qual diferentes arranjos de dimensões extras minúsculas e enroladas levam a física diferente em seus próprios universos).
É divertido falar sobre essas idéias, mas talvez o caminho mais atraente para o multiverso seja através da compreensão dos primeiros momentos do próprio universo: o período da inflação.
O melhor que podemos dizer é que o universo extremamente antigo passou por um período de expansão incrivelmente rápida: inflação. Os cientistas teorizam que essa época foi impulsionada por um campo quântico exótico - uma energia borbulhante e espumante cozida no vácuo do próprio espaço-tempo - que causou o universo quase se despedaçar com a intensidade de sua expansão. Mas logo, esse campo perdeu a força e decaiu no enxame de partículas que agora habitam o universo atual.
E foi nessa época de inflação que um multiverso teve uma chance viável de aparecer. Imagine o universo primordial, dominado pela inflação, como um gigantesco pedaço de pão crescente. A história que acabei de contar pressupõe que a inflação começa e pára uniformemente em todo o cosmos; o pão inteiro para de subir exatamente no mesmo momento.
Mas o que quer que tenha motivado a inflação foi um campo quântico, o que significa que não podemos assumir que as coisas são tão simples. Algumas partes do campo eram aleatoriamente mais enérgicas que outras, enquanto outras eram mais calmas. Essa é apenas a natureza aleatória da vida em um mundo quântico.
Portanto, nosso pão não é exatamente uniforme. Algumas partes podem parar de subir, se beliscar e se isolar, enquanto o restante do pão continua a subir. E como sempre haverá uma parte do pão subindo mais rápido que a média, agora você pode imaginar um pedaço de pão que continua a crescer por toda a eternidade, com pequenos pedaços e bolsos aqui e ali pegando aleatoriamente uma porção lenta e se beliscando.
Cada um desses bits é o seu próprio universo único, apenas uma bolha de muitas no multiverso. Além disso, os detalhes do fim da inflação determinam um monte de propriedades físicas importantes, como a força das forças da natureza e as massas das partículas (os detalhes dependem do modelo específico de inflação). Estamos falando de coisas como a massa do elétron e o número de espécies de partículas. Coisas realmente importantes.
E, como cada um desses universos beliscados termina com a inflação de uma maneira única e especial, cada um dos universos das bolhas obtém seu próprio conjunto único de física.
Interseções de respostas
Como todo o pão continua a subir (como sempre há uma parte dele com uma taxa de inflação acima da média), muito rapidamente, você tem muitos universos borbulhando um ao outro. Um multiverso. Cada universo é essencialmente fechado para sempre dos outros. No entanto, existem alguns casos em que eles podem se cruzar.
Se dois universos se separam relativamente logo após o outro, e relativamente próximos, então eles podem se cruzar brevemente antes de se afastarem um do outro pelo resto da eternidade. E se o fizerem, esse cruzamento poderá deixar uma marca na fundo cósmico de microondas desses universos, a sobra de fósseis de luz de quando o universo tinha 380.000 anos de idade.
Imagine duas bolhas de sabão esfregando uma na outra; essa impressão assumirá a forma de um círculo de aparência estranha no céu (onde a "estranheza" depende de que tipo de universo podemos estar cruzando). Naturalmente, não encontramos nenhum vestígio desse multiverso.
Sem evidência direta, é difícil julgar a viabilidade da idéia multiverso da inflação. Pode ser um resultado genérico de todas as teorias da inflação, para que, se formos capazes de encontrar evidências mais fortes da inflação, também possamos demonstrar a existência do multiverso. Mas, no momento, não entendemos completamente a mecânica da inflação, portanto não há muito o que continuar.
E aqui está outra questão a ser ponderada. Se você mudasse um pouco a física do nosso universo, a vida como a conhecemos seria impossível. Por que nos encontramos em um universo tão especial, onde nosso tipo de vida pode sobreviver? Talvez seja por causa de todas as bolhas no multiverso, é claro que nos encontraríamos em uma das poucas capazes de despertar inteligência? (Ou então não estaríamos cientes disso.) Ou é algo muito mais profundo? Isso é mesmo uma pergunta para a ciência?
Talvez outro universo tenha todas as respostas.
Saiba mais ouvindo o episódio "Vivemos no multiverso?" no podcast "Ask a Spaceman", disponível emiTunes e na web emhttp://www.askaspaceman.com. Obrigado a @ProducerEv, Matthew A., Tom S., Taha, Oliver H., Wally H., Christiaan D., Keith G., Alex Z., Murtaza P., Kent L., Gabi P. e Slinkerdeer pelas perguntas que levaram a esta peça! Faça sua própria pergunta no Twitter usando #AskASpaceman ou seguindo Paul @PaulMattSutter e facebook.com/PaulMattSutter.
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