Quem se importa com a Quarta Dimensão?

Daniela Hallegger - 20/03/2009

Gravitação Cômica
[Imagem: TU Wien/Florian Aigner]

Teoria da gravitação quântica

Algumas das mentes mais brilhantes do mundo estão se dedicando a pesquisas nessa área, ainda que não tenham tido sucesso até o momento - criar uma teoria unificada da gravitação quântica é frequentemente considerado o "Cálice Sagrado" da ciência moderna.

Daniel Grumiller, da Universidade de Viena, na Áustria, acredita estar solucionando alguns dos mistérios da gravitação quântica. Seus resultados sobre buracos negros e ondas gravitacionais são verdadeiramente de fritar os miolos, para dizer o mínimo.

As dimensões do universo

Nós percebemos o espaço ao nosso redor como sendo tridimensional. De acordo com Einstein, o tempo e o espaço estão inseparavelmente conectados, eles formam algo que pode ser chamado de espaçotempo. A adição do tempo ao eixo do nosso espaço tridimensional cria o nosso contínuo-espaçotempo quadridimensional.

Por décadas, os cientistas têm se fascinado com a possibilidade da existência de dimensões adicionais, escondidas de nossos sentidos.

Grumiller e seus colegas estão tentando o enfoque oposto: Em vez de postular dimensões adicionais, ele acreditam que nosso universo pode de fato ser descrito com menos do que quatro dimensões.

Universo holográfico

"Um holograma, daqueles que você vê no dinheiro ou em cartões de crédito, parece mostrar uma imagem tridimensional, apesar do fato de ele ser apenas bidimensional," explica Grumiller. Neste caso, a realidade tem menos dimensões que parece ter.

Esse "princípio holográfico" tem um papel importante na física do espaçotempo. Em vez de criar uma teoria da gravidade em todas as dimensões do espaço e do tempo, poder-se-ia formular uma nova teoria quântica com uma quantidade menor de dimensões espaciais.

Desta forma, uma teoria da gravitação 3D se transforma em uma teoria quântica 2D, na qual a gravidade simplesmente não aparece mais. Ainda assim, essa teoria quântica prevê adequadamente fenômenos como os buracos negros e as ondas gravitacionais.

Teoria quântica sem gravitação

"A questão - quantas dimensões nosso mundo realmente tem - provavelmente nem mesmo possa ter uma resposta adequada, provavelmente não possa ser respondida explicitamente," acredita Grumiller. "Dependendo da questão particular que estejamos tentando responder, cada um dos enfoques pode se mostrar mais útil."

Grumiller está atualmente trabalhando em teorias gravitacionais que incluem duas dimensões espaciais e uma dimensão temporal. Elas podem ser mapeadas em uma teoria quântica de duas dimensões sem a gravitação. Essas teorias podem ser utilizadas para descrever buracos negros de rotação rápida ou "cordas cósmicas" - defeitos no espaçotempo, que provavelmente surgiram logo depois do Big Bang.

Para conhecer uma pesquisa experimental que parece sustentar estas teorias, veja Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma.

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