Será que realmente estamos vivendo em um multiverso?

Por que os físicos acreditam que há a possibilidade de existirem múltiplos universos?

Por enquanto, os multiversos dos físicos são hipóteses. Algumas têm forte embasamento matemático, algumas surgiram como implicação de outras teorias científicas, algumas não são tão aceitas.

Uma das hipóteses de multiversos surge da mecânica quântica, e é chamada de “Many Worlds”, ou “Muitos Mundos”. A hipótese é de Hugh Everett III.

Segundo ele, quando a função de onda parece entrar em “colapso” em um evento quântico em nosso mundo, gerando um determinado resultado, na verdade ela nunca entra em colapso, e sim torna real todas as outras características implícitas em sua função de onda em “outros universos”.

Segundo essa teoria, sempre que acontece um evento de muitos eventos possíveis, todos os outros eventos acontecem em outros universos.

Outra abordagem para explicar os multiversos vem da teoria das cordas, na qual as equações fazem “sentido” matemático em mais de 4 dimensões, possivelmente 10 ou 11, e ao longo destas dimensões “enroladas”, outros universos florescem.

Estas duas hipóteses de multiversos são resultados de cálculos e previsões teóricas, como a previsão da existência do pósitron.

Em 1928, Paul Dirac resolveu a equação para o elétron e percebeu que haviam níveis de energia positivos. Em vez de descartar a energia negativa como um resultado matemático sem contraparte no mundo real, ele interpretou a mesma como pertencente a um “anti-elétron”, prevendo a existência de partículas que ninguém imaginara antes.

Mas será que todas as soluções matemáticas para as equações da física sempre resultam em descobertas reais?

Segundo Brian Greene, um dos teóricos que trabalha com a teoria das cordas, o número de universos é infinito, e a ordem deste infinito é a mesma dos pontos em uma linha de números reais.

Os pontos em uma linha reta são infinitamente “densos”, já que entre quaisquer dois pontos da reta, não importa o quão próximos estejam, sempre há outro ponto.

Se existe mais de universo e eles estão tão compactados assim, nós devemos estar experimentando algum fenômeno resultante destes infinitos universos.

A teoria dos “muitos mundos” também não é melhor. Onde estão os outros universos, resultados das opções em nível quântico que não foram escolhidas no nosso universo, que não se tornaram eventos para nós?

Existe uma terceira hipótese que implica a existência de multiversos: a da inflação cósmica.

Segundo Alan Guth, em sua palestra “Inflationary Cosmology, The Origin of Density Perturbations, and the Door to the Multiverse” (“Cosmologia Inflacionária, A Origem das Perturbações da Densidade, e a Porta para o Multiverso”), o processo de inflação que seguiu-se ao Big Bang pode ter dado origem a outros universos.

A inflação é um campo com certas características, como, por exemplo, ser um campo escalar, como o campo de Higgs,. Alguns físicos acreditam que o campo de Higgs pode ter participação na inflação.

A intensidade do campo inflacionário começa em um valor instável, e a partir desta situação, dispara o crescimento exponencial do universo, produzindo o que hoje vemos: um universo “plano”, ou matematicamente euclidiano.

As imperfeições quânticas neste processo, que aparecem no mapa da radiação cósmica de fundo, causam a formação das galáxias.

O campo inflacionário termina de inflar nosso universo e então para; mas, como ele é um campo quântico, sujeito a flutuações quânticas, na verdade não pode parar, e as flutuações quânticas então migram para outro lugar, iniciando novamente a inflação cósmica.

Este processo dá origem a um número infinito de universos, só que a ordem deste número infinito é conhecida como “alef-zero”, ou seja, a ordem do infinito de números inteiros e racionais.

É menos densa que a de pontos em uma linha real e isto faz com que esta teoria seja mais “palatável” para quem não se sente confortável com infinitos universos entre dois átomos.

A teoria da inflação é apoiada por alguns cientistas, principalmente porque suas previsões teóricas se comprovaram nas irregularidades da radiação cósmica de microondas de fundo. Novos universos surgiriam depois que a inflação terminasse neste universo, um novo universo por vez, em um processo eterno e infinito.

Fonte:

Hypescience

[Física]