Algo está fazendo com que a estrutura do nosso universo cresça a um ritmo cada vez mais acelerado, e os cientistas estão realmente perplexos sobre o que poderia ser
Por enquanto, a energia escura atua como uma explicação provisória para descrever esta expansão misteriosa, abrindo a porta para todos os tipos de especulação sobre como poderia ser o poltergeist nas sombras intergalácticas. Naman Kumar, estudante de doutorado no Instituto Indiano de Tecnologia, tem algumas ideias, que apresentou recentemente em dois artigos publicados. Uma de suas propostas baseia-se na suposição de que nosso universo não está tão sozinho quanto parece.
Se voltarmos o suficiente no tempo, chegaremos a um ponto em que toda a matéria estava confinada num enxame denso e quente de partículas subatômicas, cheio de possibilidades. E antes disso? Algo relacionado à física quântica. Para preencher os detalhes que faltam, precisaríamos de uma nova teoria que integrasse perfeitamente a estrutura elástica da relatividade geral com os fios discretos da mecânica quântica, ou que substituísse ambos por algo radicalmente novo.
O modelo de Kumar começa com o fenômeno quântico da geração de matéria. Nas condições certas, as partículas virtuais têm uma probabilidade significativa de surgir numa associação emaranhada: uma pequena partícula de matéria e a sua gémea antimatéria. Este poderia ser um pósitron e um elétron, ou um quark charmoso e seu quark anti-charme. Ou, talvez, um universo e um antiuniverso, segundo o estudante indiano.
A proposta não é sem precedentes. Os multiversos são uma forma conveniente de preencher as lacunas que fazem o nosso universo parecer surpreendentemente adequado para a nossa existência. Uma sugestão semelhante foi proposta há vários anos pelos físicos Latham Boyle, Kieran Finn e Neil Turok, do Perimeter Institute for Theoretical Physics, no Canadá. Eles argumentaram que o nosso universo parece e se comporta de forma tão suave, não graças a um rápido período de inflação inicial, mas porque nasceu com um gêmeo retrocedendo no tempo, idêntico, exceto pelas partículas espelhadas e pelas cargas invertidas.
A versão de Kumar surge como consequência de um conceito na teoria da informação quântica chamado entropia relativa. Em termos simples, é uma métrica que atribui um valor às diferenças nas distribuições de probabilidade em sistemas não simétricos, como dois universos conectados em um determinado momento. Se o nosso universo surgisse com um gêmeo de imagem espelhada com carga invertida, movendo-se para trás no tempo e limitado pelas mesmas condições de energia do nosso cosmos de acordo com a relatividade geral, ele estaria emaranhado de tal forma que a energia de cada sistema seria naturalmente descrever um raio em rápida expansão. Problema resolvido, sem necessidade de energia escura.
Não satisfeito com uma única proposta teórica, Kumar publicou uma segunda que surge das hipotéticas fronteiras entre dimensões chamadas branas. Ao variar a tensão nessas bordas de uma realidade de dimensão superior – como tocar uma corda de violão com mais força – Kumar mostra como o espaço-tempo pode se expandir em taxas cada vez mais rápidas. Evocar dimensões extras e universos espelhados para explicar algo aparentemente tão simples como a expansão cósmica pode parecer um exagero, mas talvez a ciência tenha chegado a um ponto em que precisa considerar conceitos que desafiam um pouco a imaginação.
Mesmo as propostas mais bizarras podem sugerir observações que confirmam que existem realmente partículas e forças nas sombras onde a relatividade geral e a física quântica se encontram, ou talvez revelar novas camadas de realidade que até agora permaneceram fora de alcance. “Depois de trabalhar nos problemas da matéria escura e da energia escura, posso dizer que ou aceitamos que a relatividade geral está correta e vivemos num universo escuro com estas partículas esquivas e peculiares de matéria e energia escuras, ou aceitamos que vivemos num multiverso de dimensões superiores”, conclui Kumar.
A pesquisa foi publicada em Gravitation and Cosmology e Europhysics Letters.
