O que é o multiverso?

Estamos falando de multiversos, então você sabe o que fazer: imagine que você é você, mas em vez de comer uma maçã como lanche hoje, você comeu um pedaço de pizza. Ou imagine que você não é você porque os prótons não funcionam da mesma maneira onde "você" está, e os átomos não se formam e todo o universo é sem vida e estranho. Ou imagine qualquer coisa, porque quando falamos sobre o multiverso, muitas vezes nos encontramos examinando essas infinitas possibilidades de existência. O que é bom e bom; o multiverso é sobre esses mundos "alternativos". Mas também é um canal da física que pode responder a algumas perguntas sérias, enquanto ainda provoca algumas críticas duras dos céticos.

Primeiro, vamos falar sobre a ascensão do multiverso à popularidade - e por que é tão impopular com alguns cientistas que argumentam que é mais filosofia do que ciência. Começaremos com o Modelo Padrão da física de partículas, que é basicamente o modelo aceito da matéria e das forças fundamentais que existem no universo. Neste ponto, já vimos todos eles: as partículas de matéria (incluindo coisas como elétrons e prótons) e as quatro forças com as quais elas interagem.

A única discrepância que tivemos com o Modelo Padrão é que - embora saibamos que as partículas têm massa - não conseguimos descobrir como essa massa foi adquirida. Quando os cientistas observaram o bóson de Higgs em 2012 durante experimentos no Grande Colisor de Hádrons, a última peça do quebra-cabeça do Modelo Padrão se encaixou: o campo de Higgs, composto por uma sopa de bósons de Higgs, permite que as partículas ganhem massa. Todos comemoramos porque a ciência foi descoberta, e todos podiam ir para casa para refletir sobre questões mais importantes, como se Lady Mary pudesse administrar Downton Abbey sozinha e deixar os pretendentes irritantes de fora.

Imagino que você já tenha determinado que a ciência não está resolvida, e a baunilha Lotharios ainda está bombardeando Mary toda semana. Porque enquanto o Modelo Padrão funciona muito bem para o que observamos, ele ainda possui alguns buracos enormes e escancarados. E é como os cientistas explicam esses buracos que nos deparamos com a ideia do multiverso. Então, vamos examinar algumas dessas lacunas, para ver por que um multiverso pode começar a parecer atraente.

Há algumas coisas importantes que o Modelo Padrão não responde. Como a gravidade funciona dentro do Modelo Padrão e como as outras três forças fundamentais podem ser unidas em uma única. Outra questão pendente é que o universo é em grande parte composto de matéria escura e energia; nunca fomos capazes de observar o que é essa misteriosa "outra" matéria. A terceira é que enquanto vimos o bóson de Higgs nos experimentos do LHC, o observamos em uma massa que fazia pouco sentido. Deveria ser extremamente grande; na verdade era bem leve [fonte: Fermilab]. Agora você ou eu - supondo que você não seja um físico de renome mundial, e se você for, por favor, identifique-se - provavelmente estamos pensando: "Que pena. Parece que o Modelo Padrão não é tão padrão, ou muito de um modelo . De volta à prancheta para criar o Modelo Padrão Alternativo que realmente explica as coisas."

Lembre-se, no entanto, que o Modelo Padrão é realmente confirmado; em outras palavras, tudo o que o Modelo Padrão previu foi observado. O Modelo Padrão, ao que parece, não precisa ser descartado; nós "só" precisamos descobrir a física que ela não explica.

Estamos em um momento fascinante para examinar o que está além do Modelo Padrão, graças ao Grande Colisor de Hádrons. O LHC funciona esmagando prótons em velocidades enormes - quase a velocidade da luz. (É por isso que eles os chamam de aceleradores de partículas.) Quando os prótons colidem, ocorre um Big Bang em pequena escala que reproduz as condições logo após o início do nosso universo. Podemos estudar os detritos que voam desses fragmentos de prótons para ver se podemos encontrar partículas que possam ir além do Modelo Padrão, dando-nos uma ideia melhor de como responder às perguntas que o modelo não responde.

Lembra como dissemos que deveríamos agradecer ao Grande Colisor de Hádrons por fornecer um tempo tão fértil para a física de partículas? Alguns cientistas são mais propensos a resmungar um "obrigado por nada" ao antigo LHC. Porque além do Higgs, não encontrou nada. O que é um grande negócio, porque uma ideia amplamente aceita para preencher as lacunas do Modelo Padrão foi a ideia de supersimetria. Em suma, a supersimetria dizia que para cada partícula conhecida de massa ou força, havia um superparceiro ainda não visto que era muito mais pesado.

A supersimetria apresentaria uma solução elegante e natural para toda uma série de questões do Modelo Padrão. Apresenta um candidato viável para a matéria escura (na forma de um superparceiro), explica as discrepâncias de massa e pode até unificar as três forças em uma única alta energia [fonte: Schwartz ]. Infelizmente, o LHC ainda não encontrou um único superparceiro, embora realmente devêssemos encontrar alguns com a mesma massa do Higgs. Na verdade, não encontramos nenhuma evidência de supersimetria, ponto final.

É aí que entra o multiverso. É mais uma extensão do Modelo Padrão que tenta explicar algumas das questões remanescentes que o Modelo Padrão não foi projetado para responder. E cara, é controverso.

Essencialmente, o conceito de multiverso (e há mais de um) diz que este não é o único universo no cosmos. Embora as coisas possam funcionar de uma maneira em nosso cantinho, isso de forma alguma garante que haja uma ordem natural constante que englobe a Física com P maiúsculo.

Essas ideias de multiverso assumem uma série de formas diferentes. Talvez vivamos em um universo em cima de um universo em cima de um universo, e assim por diante até o infinito. Talvez vivamos em um universo "de bolso" em um campo infinito de universos. Talvez até vivamos em um universo de universos onde qualquer resultado possível de qualquer coisa pode ocorrer, porque todas as probabilidades existem em seu próprio universo. Em qualquer contexto, o multiverso inclui um ponto crucial: somos um acidente. Nosso universo não foi especialmente ajustado para ter as constantes certas que tornam nossa existência – e a existência de tudo – possível. Em vez disso, é apenas uma probabilidade estatística de que em um número infinito de universos, um deles sairia como o nosso, com partículas que podem se aglomerar para formar átomos, moléculas, grama, ar, estrelas, amuletos da sorte e pessoas.

Muitos físicos acham essa perspectiva sombria. Por que estudar o universo se não há nada para descobrir? Se não for nada além de uma coincidência estatística que nosso mundo funciona do jeito que funciona, o que há de tão excitante em tentar descobrir em que energia as forças se unem? É apenas um número. Mas além das razões banais para desconfiar do multiverso, alguns físicos argumentam que é uma ciência totalmente irresponsável, já que não foi vista e ninguém pode provar isso.

É claro que a ciência geralmente se baseia em grandes questões que nem sempre são facilmente testadas; isso é completamente justo. Não podemos simplesmente ter ideias baseadas em fatos, caso contrário nunca haveria uma centelha de criatividade para nos levar além do que já sabemos. Mas os cientistas confiam em avançar para encontrar hipóteses testáveis, ou então estamos em outro reino - ouso dizer, universo - chamado filosofia.

O que é exatamente o que alguns físicos acham tão perturbador sobre o multiverso e outros doozies aparentemente não testáveis ​​como a teoria das cordas, com suas múltiplas dimensões que não temos esperança de ver. (Ou sentindo. Ou ouvindo. Você entendeu.) Se não podemos testá-las, elas não passam de ideias teóricas, relegadas a discussões de "e se" em jantares.

É claro que muitas teorias científicas importantes não parecem ser facilmente testáveis ​​no início. O problema com multiversos é que ele exige que paremos de olhar para as coisas que podemos ver e tentemos explorar o que não podemos ver [fonte: Frank ]. Tentar desvendar o mistério do que podemos observar, alguns argumentariam, é muito mais importante do que perseguir as coisas hipotéticas que não temos esperança de descobrir.

Nota do autor: O que é o multiverso?

Como você pode perceber, o conceito de multiverso está se polarizando descontroladamente na comunidade da física. Nas fontes, você verá exemplos de pessoas que amam e detestam, e eu o encorajo a ler os dois lados do argumento.

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