Relatividade, física quântica ou algo além: quem governa o universo?

De um lado a relatividade geral, elaborada por Albert Einstein no começo do século passado, que tem funcionado de modo perfeito até agora. Todas as diversas observações parecem apoiar essa é que considerada como a mais bem elaborada teoria de todos os tempos.

De outro lado, a mecânica quântica – a física das probabilidades (e esquisitices) -, que reina no mundo subatômico. Invisível aos nossos olhos, as bizarras leis dessa física elaborada em meados do século passado por diversos pesquisadores, inclusive Einstein, também tem funcionado precisamente até o momento.

Mas há um detalhe. As duas principais teorias já criadas são totalmente incompatíveis entre si. Quando os físicos tentam combiná-la, os resultados são catastróficos. A melhor tentativa até agora foi a Teoria M, sucessora da Teoria das Cordas. No entanto, esses modelos preveem situações não muito convencionais, como 10 ou 11 dimensões e a existência de universos paralelos. Dada a impossibilidade de se provar tal teoria e a inexistência de observações que a apoiem, ela não é muito aceita pela maioria dos pesquisadores.

Mas então, quem governa o universo? A relatividade ou a mecânica quântica? Será que existe algo além disso tudo? Os cientistas estão se vendo uma situação muito complicada. Deverão fazer uma escolha para descrever definitivamente o comportamento e a real natureza do nosso universo.

Os pesquisadores propuseram um experimento radical, no qual se o seu resultado for o número 7, são as leis da relatividade que governam o universo. Ou seja, todas as coisas no universo se movem suavemente, e a velocidade da luz é o limite máximo que algo pode atingir. Em suma, o universo é como nós o observamos em larga escala.

Contudo, se o resultado for superior (precisamente 7,3), é a física quântica que governa o universo. E então todas as suas leis valeriam para o mundo que podemos observar. Velocidades infinitas deixarão de ser surreais, e o universo inteiro estará conectado. Físicos e filósofos deverão se reunir para traçar parâmetros para um novo modo de entender o universo.

Mas será que pode haver algo ainda mais fundamental por trás de tudo isso?

A equipe de pesquisadores liderada por Jean-Daniel Bancal cogitou que não somente existe uma teoria mais fundamental por trás da compreensão total do universo, mas também uma nova realidade, por “debaixo” da realidade do nosso universo.

É óbvio que eles estão torcendo pela teoria mais “simples” – a relatividade. Afinal de contas, o universo será como ele é, apenas a teoria deverá ser complementada para explicar novas coisas. Um universo explicado pela mecânica quântica soa como irreal, longe de nossa compreensão.

Mas se a mecânica quântica for a vencedora? O que isso significará para a ciência?

A primeira possibilidade é descartar a teoria da relatividade, assumindo que é possível viajar mais rápido que a luz. Mas como já dissemos, a teoria de Einstein é muito bem-sucedida, e é preciso muita coragem por parte dos pesquisadores para confrontá-la. Ou seja, essa é a possibilidade mais radical.

A segunda possibilidade é presumir a existência de algum processo “além” do nosso universo, que afeta a realidade sobre o espaço-tempo. Isso é equivalente ao fenômeno conhecido como “entrelaçamento quântico“.

Sabemos que quando duas partículas estão emaranhadas (entrelaçadas), tudo o que acontece com uma afeta instantaneamente sua parceira, não importa a distância que as separe. Mesmo se uma partícula estiver do outro lado do universo, e a outra na Terra, se mudarmos o estado de uma, a outra é imediatamente afetada.

Então, segundo essa possibilidade, vivemos um universo não-local, onde cada pedaço seu está conectado a qualquer outro pedaço, em qualquer lugar. Considere como a Terra sendo a partícula A, e um quasar a 11 bilhões de anos-luz de distância uma partícula B. Essas duas partículas estão conectadas, e o que acontece com uma, afeta a outra instantaneamente, desde que estejam entrelaçadas. Em outras palavras, não existe distância entre dois pontos em universo não-local.

Essa opção também é muito radical, pois desafia nossa compreensão sobre o universo, mas é menos radical do que aceitar que a velocidade da luz pode ser ultrapassada.

“Nosso resultado dá peso à ideia de que as correlações quânticas surgem, de alguma forma, de fora do nosso espaço-tempo, no sentido de que nenhuma história no espaço e no tempo conseguiria descrevê-las,” disse Nicolas Gisin, da Universidade de Genebra, na Suíça, membro da equipe de pesquisadores que se propôs a desempatar a relatividade e a mecânica quântica.

Como é possível explicar o emaranhamento quântico?

O entrelaçamento quântico não é uma teoria – é um fato, já sendo demonstrado em diversos experimentos práticos, como na montagem dos computadores quânticos. Mas como uma partícula pode afetar a outra, levando em consideração a instantaneidade que isso acontece?

Agora, mais duas hipóteses:

A primeira delas consiste em um processo desconhecido que é responsável pelas partículas “saberem” quando serão alteradas. É uma possibilidade muito rejeitada pelos físicos.

A segundo hipótese afirma que as duas partículas trocam um sinal, ordenando a alteração de estado. Esse sinal carrega uma informação, que será usada pela segunda partícula em resposta a alteração da primeira. Mas como você já deve ter percebido, temos um grave paradoxo aí.

Se a partícula A pode afetar a B do outro lado do universo, esse sinal demoraria bilhões de anos para chegar até o seu destino, ou seja, a velocidade do sinal deveria ser infinitamente mais veloz que a da luz, o que viola a relatividade.

Os pesquisadores cogitaram que o sinal não é uma informação, mas sim uma influência escondida, que não viola a relatividade. Essa influência consiste em um sistema com quatro partículas quânticas emaranhadas, que estão conectadas por influências extremamente fantasmagóricas, que vem de fora do nosso espaço-tempo.

Vale frisar que o próprio Einstein chamou esse fenômeno de ação fantasmagórica a distância. Estaria ele certo mais uma vez?

Brincadeiras a parte, os pesquisadores pretender realizar logo esse experimento.