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A mensuração que revelaria o Universo como sendo uma simulação computacional

Simulação_computacional

Apesar do seguinte artigo ter sido publicado em outubro de 2012, ele é de grande interessante e nos coloca a ponderar sobre o Universo que vivemos:

Se o cosmos for uma simulação numérica, devem então existir pistas no espectro do raios cósmicos de alta energia, dizem os teóricos.

Uma das ideias mais apreciadas da física moderna é a cromodinâmica quântica, que é a teoria que descreve a potente força nuclear, como ela liga os quarks e gluons formando prótons e nêutrons, e como estes formam os núcleos com os quais interagem.  Este é o Universo em sua forma mais fundamental.

Assim, uma pesquisa interessante é a de simular a cromodinâmica quântica num computador, para ver que tipo de complexidades são formadas.  A promessa é a de que simulando-se a física a tal nível fundamental seja mais ou menos equivalente à simulação do próprio Universo.

Mas é claro, há um ou dois desafios.  A física é tremendamente complexa e opera em escalas incrivelmente pequenas.  Assim, mesmo usando os supercomputadores mais potentes do mundo, os físicos têm somente conseguido simular minúsculos ‘cantos’ do cosmos, de somente uns poucos femtômetros de largura (igual a 10−15 metros, ou 0,000000000000001 metro).

Isto pode parecer pouco, mas o ponto significante é que a simulação é essencialmente indistinguível da coisa real (pelo menos da forma que compreendemos).

Não é difícil imaginar que a lei de Moore permitirá aos físicos a simulação de regiões significativamente maiores do espaço.  Uma região de somente alguns micro metros de extensão poderia encapsular todo o funcionamento de uma célula humana.

Novamente aqui, o comportamento desta célula humana seria indistinguível da coisa real.

É o tipo de pensamento que força a consideração dos físicos quanto a possibilidade de todo o nosso cosmos estar sendo executado de um computador vastamente poderoso.  Se este for o caso, existiria uma forma de sabermos?

Hoje, temos um tipo de resposta de Sila Beane, da Universidade de Bonn na Alemanha, e alguns de seus colegas.  Eles dizem que há uma forma de enxergar a evidência de que estamos sendo simulados, pelo menos quanto a certos cenários.

Primeiro, um pouco do histórico.  O problema com todas as simulações é que as leis da física, que parecem contínuas, devem ser sobrepostas numa grade tridimensional, a qual avança nos ‘degraus’ do tempo.

A questão que Beane e seus colegas pergunta é se o espaçamento da grade impõe qualquer tipo e limitação nos processos físicos que vemos no Universo.  Eles examinam, em particular, os processos de alta energia que sondam regiões pequenas do espaço à medida que ficam mais energéticos.

O que eles descobriram é interessante.  Eles dizem que o espaçamento da grade impõe um limite fundamental sobre a energia que as partículas podem ter.  Isso ocorre porque nada pode existir se for menor do que a própria grade.

Assim, se o nosso cosmos for meramente uma simulação, deve haver um corte no espectro das partículas de alta energia.

Acontece que há exatamente este tipo de corte na energia das partículas de raio cósmico, que é um limite conhecido como o limite de Greisen–Zatsepin–Kuzmin, ou limite GZK

Este limite tem sido estudado e ocorre porque as partículas de alta energia interagem com o fundo de micro-ondas cósmicas e assim perdem em energia à medida que viajam longas distâncias.

Mas Beane e colegas calcularam que o espaçamento da grade impões algumas características adicionais ao espectro.  “A característica mais marcantes… é que a distribuição angular dos componentes com a mais alta energia exibiriam uma simetria cúbica no resto do quadro da grade, desviando significativamente da isotropia“, dizem eles.

Em outras palavras, os raios cósmicos viajariam, preferencialmente, ao longo de eixos da grade, assim nós os enxergaríamos igualmente em todas as direções.

Isso e uma mensuração que poderíamos fazer agora com nossa tecnologia atual.  Encontrar este efeito seria equivalente a ser capaz de ‘ver’ a orientação da grade na qual nosso Universo está simulado.

Isso é legal, até mind-blowing.  Mas os cálculos de Beane e seus colegas possuem algumas advertências importantes.  Um problema é o de que a grade do computador deve ser construída de forma completamente diferente àquela contemplada pela equipe.

Outro é o de que este efeito somente é mensurável se o limite da grade for o mesmo do limite GZK.  Isto ocorre quando o espaçamento da grade for de aproximadamente 10^-12 femtômetros.  Se o espaçamento for significativamente menor do que isto, não veremos nada.

Mesmo assim, certamente vale a pena procurar, somente para descartar a possibilidade de que somos parte de uma simulação deste tipo em particular, mas secretamente na esperança de encontrarmos de uma vez por toda uma boa evidência de nossos soberanos robóticos.

n3m3

Fontewww.technologyreview.com

Colaboração: Renato Santos

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