Trabalho do falecido físico britânico e de Thomas Hertog, que acaba de ser publicado, propõe uma nova teoria cosmológica
A última teoria de Stephen Hawking sobre a origem do universo, desenvolvida em colaboração com o professor Thomas Hertog, da Universidade KU Leuven, na Bélgica, foi publicada nesta semana pelo Journal of High-Energy Physics. A teoria, que foi aceita para publicação antes da morte do físico britânico, em 14 de março, prevê que o universo é finito e mais simples do que indicam os estudos atuais sobre o Big Bang, de acordo com um comunicado divulgado pelo European Research Council (ERC), que apoia o trabalho de Hertog. A pesquisa foi anunciada em julho do ano passado em uma conferência realizada em Cambridge por ocasião do 75º aniversário de Hawking.
As teorias modernas estabelecem a criação do universo em uma breve explosão, durante uma mínima fração de segundo depois do Big Bang, quando o cosmos se expandiu rapidamente. Acredita-se que, uma vez ocorrida a inflação, existam regiões que nunca pararam de crescer e que, devido aos efeitos quânticos, esse fenômeno seja eterno. De acordo com essa tese, segundo o comunicado do ERC, a parte observável do nosso universo é uma porção mínima onde o processo terminou e estrelas e galáxias foram formadas.
“A teoria usual da inflação eterna prevê que nosso universo é como um fractal infinito [objeto geométrico cuja estrutura básica, fragmentada ou aparentemente irregular, que se repete em diferentes escalas] com um mosaico de diferentes pequenos universos separados por oceanos que crescem”, afirmou Hawking em uma entrevista no último outono. “As leis da física e da química podem ser diferentes de um universo para outro, que juntos formam um multiverso. Mas nunca fui um defensor do multiverso. Se a escala dos diferentes universos no multiverso é grande ou infinita, a teoria não pode ser testada”, acrescentou.
Na pesquisa recentemente publicada, Hawking e Hertog afirmam que essa teoria da inflação infinita está errada. “O problema habitual dessa teoria é que ela pressupõe a existência de um universo de fundo que evolui de acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein e trata os efeitos quânticos como pequenas flutuações ao seu redor. No entanto, a dinâmica da inflação eterna elimina a separação entre a física quântica e a clássica”, diz Hertog no comunicado divulgado pelo ERC.
“Prevemos que o nosso universo, nas maiores escalas, é razoavelmente simples e globalmente finito. Portanto, não é uma estrutura fractal”, diz Hawking na pesquisa publicada. Hertog e Hawking usaram a nova teoria para obter previsões mais confiáveis sobre a estrutura global do universo. Seus resultados, se confirmados por novos trabalhos, terão implicações no paradigma do multiverso. “Nossas descobertas implicam uma significativa redução do multiverso a uma categoria muito menor de possíveis universos”, afirma a última teoria de Hawking.
Hertog planeja estudar essa teoria em pequenas escalas que se encontrem dentro do alcance da capacidade dos nossos telescópios espaciais. Ele acredita que as ondas gravitacionais primordiais são as maneiras mais promissoras para testar o modelo. A expansão do universo desde sua origem significa que essas ondas gravitacionais teriam um comprimento de onda muito longo, fora do alcance de nossos atuais detectores LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Mas poderiam ser detectadas pelo futuro observatório espacial europeu de ondas gravitacionais (LISA) ou por futuros experimentos de medições do fundo de micro-ondas cósmico. Em 2014, Hertog recebeu uma bolsa de dois milhões de euros (cerca de 8,5 milhões de reais) do ERC por seus cinco anos de trabalho em Cosmologia Holográfica Quântica.
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