E se o espaço-tempo curvo de Einstein puder ser endireitado?

Piotr Ogonowski - Universidade Kozminski - 09/01/2024

Endireitar o espaço-tempo pode ajudar a unificar a Relatividade e a Mecânica Quântica, mas também terá outras implicações radicais.
[Imagem: Imagem gerada por IA]

Este é um artigo assinado, sem revisão por pares.

Unificação da Física

Um dos maiores desafios da física moderna é encontrar um método coerente para descrever fenômenos na escala cósmica e na microescala. Por mais de cem anos, para descrever a realidade em escala cósmica temos utilizado a teoria da relatividade geral, que tem sido submetida com sucesso a repetidas tentativas de falsificação.

Albert Einstein curvou o espaço-tempo para descrever a gravidade e, apesar das questões ainda em aberto sobre a matéria escura ou a energia escura, sua teoria parece, hoje, ser o melhor método de analisar o passado e o futuro do universo.

Para descrever fenômenos na escala dos átomos, utilizamos a segunda grande teoria: a mecânica quântica, que difere da relatividade geral em basicamente tudo. Ela usa um espaço-tempo plano e um aparato matemático completamente diferente e, o mais importante, percebe a realidade de maneira radicalmente diferente.

Na descrição quântica, os fenômenos que nos rodeiam são apenas probabilidades oscilantes de eventos que só podemos medir com precisão limitada.

Em um artigo publicado na Frontiers in Physics, consegui demonstrar que existe um método que combina as descrições acima, embora ele conduza a uma conclusão bastante surpreendente.

Ainda estamos longe de compreender as forças fundamentais do Universo e suas interações.
[Imagem: Sandbox Studio/Thumy Phan]

O espaço-tempo curvo pode ser endireitado?

Acontece que existe um certo objeto matemático, chamado Tensor Alena, que permite a descrição de fenômenos físicos de tal forma que a curvatura do espaço-tempo pode ser ajustada suavemente, como se estivéssemos usando um controle deslizante. No espaço-tempo curvo, a equação transforma-se naturalmente nas Equações de Campo de Einstein, e no espaço-tempo plano ela permite o uso de métodos clássicos da física relativística e, o mais importante, está sujeita à descrição quântica.

Até agora, consegui demonstrar que esse controle deslizante do espaço-tempo funciona para a gravidade e para o eletromagnetismo, e que o Tensor Alena permite adicionar outros campos. Parece possível, portanto, reconciliar descrições anteriormente contraditórias para outros campos conhecidos.

Um efeito colateral do uso do método acima é que um determinado elemento da equação (o invariante de campo) se comporta como uma constante cosmológica nas Equações de Campo de Einstein, o que pode ajudar a explicar a natureza da energia escura. Acontece também que deve haver uma força adicional além da gravidade, o que poderia ajudar a explicar a natureza da matéria escura.

Porém, tudo que parece bonito tem seu preço...

Tem havido um esforço intenso para unificar o espaço-tempo de Einstein com a mecânica quântica.
[Imagem: Isaac Young]

O que é o universo ao nosso redor?

As conclusões do artigo não significam o fim do trabalho de combinação das duas grandes teorias. O método proposto requer muito mais pesquisas e ajustes cuidadosos nas descrições dos campos. Há certamente uma nova esperança e uma nova direção promissora para futuras pesquisas, por isso talvez em breve ouviremos falar de mais campos alinhados com o controle deslizante do espaço-tempo.

No entanto, existe um certo preço associado à utilização do método proposto, o que parece ser o maior desafio: Se o método que desenvolvi calhar de ser o método certo que procuramos há 100 anos, isso também significará que o mundo inteiro ao nosso redor é apenas um campo em constante movimento, e o próprio espaço-tempo é apenas uma forma de perceber esse campo.

Esta é a conclusão mais extraordinária resultante das equações descritas pelo Tensor Alena.

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