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Uma estranha teoria de como o ‘espaço-tempo’ está emergindo

Um chip metafórico, contendo toda a programação para o nosso universo, armazena a informação como um computador quântico.

Esta é a percepção radical do nosso Universo desenvolvida por Mark Van Raamsdonk, um professor de física teórica da Universidade da Colúmbia Britânica, que diz que o mundo que vemos ao nosso redor é uma projeção de um jogo de regras escritas em física mais simples, de baixa dimensão – bem como o código em 2D do chip de memória de um computador cria todo um mundo virtual em 3D.

O que Mark fez, foi colocar seu dedo num ingrediente chave de como o espaço-tempo está emergindo: emaranhamento“, diz Gary Horowitz, que estuda a gravidade quântica na Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.  Horowitz diz que esta ideia mudou como as pessoas pensam sobre a gravidade quântica, embora não tenha ainda sido aceita universalmente.  “Você não encontra esta ideia se está seguindo outras ideias.  Ela requer uma percepção estranha“, adicionou Horowitz. “Ele [Van Raamsdonk] é um dos astros da geração mais nova.

Estamos tentando construir um dicionário“, diz Van Raamsdonk, o qual permitirá aos físicos traduzirem as descrições de nosso universo complexo para termos mais simples.  Se eles obtiverem sucesso, terão encontrado a maior peça do quebra-cabeças da Grande Teoria Unificada – algo que pode descrever todas as forças de nosso universo, em todas as escalas, desde a atômica até a galáctica.  Esta peça do quebra-cabeças é, especificamente, algo que pode descrever a gravidade dentro da estrutura da física quântica, a qual governa a física em escalas pequenas.  Tal teoria unificada é necessária para explicar os cenários extremos de um buraco negro, ou os primeiros momentos do universo.

O catalisador para a teoria de Van Raamsdonk foi um trabalho de 1998 por Juan Maldacena, um astrofísico teórico do Instituto para Estudos Avançados da Universidade de Princeton, o qual propôs que para se compreender a gravidade quântica através da teoria das cordas, você pode olhar a um sistema muito mais ordinário e bem descrito da mecânica quântica, chamado de ‘teoria do campo quântico’, a qual concluí que, aparentemente, toda a informação sobre o nosso mundo multidimensional complexo pode ser descrita através do uso de uma linguagem simples, de dimensão mais baixa, bem como uma imagem em 3D é projetada de um holograma de uma tela em 2D, ou um mundo em 3D de um jogo de computador, criado de um chip de memória em 2D.  “Após, as pessoas escreveram milhares de dissertações simplesmente testando se isso poderia ser verdadeiro“, diz Van Raamsdonk.  “Na realidade, ninguém provou isso, mas estamos seguros sobre o fato, como estamos sobre qualquer outra coisa na física“, adicionou ele.

Seu maior discernimento até hoje foi descrito na agora famosa dissertação de 2010, a qual se refere ao formato de nosso universo, vencendo um prêmio aquele ano, da Fundação de Pesquisa da Gravidade.  Van Raamsdonk começou imaginando que um computador metafórico utilizado para determinar as características de nosso universo é um computador quântico que, ao invés de ter ‘bits‘ que carregam informação ordinária existindo em estados de ‘1’ ou ‘0’ (como a corrente elétrica que deve ser ligada ou desligada), o computador de Van Raamsdonk possui ‘bits quânticos’ (ou qubits), que podem existir como ‘1’, ‘0’, ou algo entre os dois, tudo ao mesmo tempo.  Para que um computador quântico desempenhe cálculos úteis, estes ‘qubits‘ têm que estar conectados uns aos outros, através de um fenômeno chamado de emaranhamento quântico, onde o estado de um qubit ajuda a determinar o estado de um vizinho.  “Para você ter um espaço-tempo clássico, terá que emaranhar todas as partes do seu chip de memória“, ele concluiu.

Todo este jogo de perguntas sobre o dicionário é realmente uma questão sobre como a informação a respeito do nosso universo é armazenada“, diz Van Raamsdonk.

No início deste ano, a Associação Canadense de Física (sigla CAP, em inglês), e o Centro de Pesquisa Matemática (sigla CRM, em francês) outorgaram o Prêmio em Física Teórica e Matemática CAP-CRM 2014 para Van Raamsdonk, por suas contribuições influentes e altamente originais às várias área da física teórica, inclusive à teoria das cordas e à gravidade quântica, as quais constavam sua proposta inovadora de que a emergência do espaço-tempo está profundamente conectada ao emaranhamento quântico.

O trabalho de Van Raamsdonk está situado no campo da teoria das cordas e da gravidade quântica.  Através de seu trabalho ele tenta responder algumas das grandes questões abertas da física teórica: O que é o espaço?  O que é o tempo? Como começou o nosso universo?  Como ele terminará?  O que há dentro de um buraco negro?

Algumas de suas colaborações mais significativas incluem um estudo das ações que governam a interação de múltiplas D-branas com os campos gravitacionais e outros campos clássicos, uma descoberta da mistura de UV-IR nas teorias do campo quântico sobre espaço-tempo não cumulativo, e o primeiro estudo analítico do ‘desconfinamento’ em uma teoria de mensuração quadri dimensional.

Em 2008, seu trabalho levou a um avanço no qual as ações que governam as membranas foram explicitamente determinados pela primeira vez.  Através de sua carreira, ele tem feito muitas contribuições aplicando a teoria das cordas às outras áreas da física, desde a matéria nuclear em altas densidades, até as propriedades dos buracos negros.

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Fonte: www.dailygalaxy.com

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