É o nosso Universo natural?

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Por Sean Carroll
Publicado no Preposterous Universe

Ei, alguém já ouviu falar sobre esta teoria das cordas no cenário dos negócios, bem como o princípio antrópico, e algum tipo de controvérsia? Eu acho que eles têm. Talvez o suficiente para que o que precisa ser dito já seja exaustivamente exposto.

Mas, Ei! É um blog, certo? Expor coisas é o que gosto de fazer. Então, eu vou modestamente apontar minha própria contribuição recente à cacofonia: é o nosso universo natural? Um comentário curto sobre a Natureza. Para se ter uma ideia da essência:

Se qualquer sistema deve ser natural, este é o universo. No entanto, de acordo com os critérios que acabamos de descrever, o universo que observamos parece dramaticamente antinatural. A entropia do universo não é tão grande como poderia ser, embora esteja, pelo menos, aumentando; por algum motivo, o início do universo estava em um estado de incrivelmente baixa entropia. E nossas teorias fundamentais da física envolvem enormes hierarquias entre as escalas de energia características da gravitação (A Escala de Planck reduzida, 1027 elétron-volts), a física de partículas (a escala Fermi das interações fracas, 1011 eV, e a escala da cromodinâmica quântica, 108 eV ), e a energia do vácuo recém-descoberto (10-3 eV). Claro, pode ser simplesmente que o universo seja o que é, e estes sejam fatos brutos que temos de conviver. No entanto, sendo mais otimista, estas características aparentemente são delicadamente sintonizadas no nosso universo e podem ser pistas que podem ajudar a guiar-nos a uma compreensão mais profunda das leis da natureza.

O artigo não é estritamente sobre o princípio antrópico, mas sobre a questão mais ampla de quais tipos de explicações podem explicar características aparentemente “não naturais” do universo. A única coisa que fazemos que não é comum nessas discussões é contemplar simultaneamente ambas as leis dinâmicas que regem a física que observamos e o estado específico em que nos encontramos no universo. Isto me deixa unir uma imagem da paisagem com minhas ideias favoritas sobre a inflação espontânea e a flecha do tempo. Em cada caso, os efeitos de seleção dentro de um multiverso mudam drasticamente nossa expectativa ingênua sobre o que poderia constituir uma situação natural.

Sobre o próprio princípio antrópico (ou, como eu prefiro chamar, “seleção ambiental”), eu não digo muito o que já não disse antes. Eu não sou um amante da ideia, mas pode estar certa, e se assim for, temos de lidar com isso. Ou talvez não esteja certa. A única coisa que eu martelo um pouco é que nós ainda não temos qualquer tipo de “previsão” a partir do multiverso, mesmo no celebrado cálculo de Weinberg da constante cosmológica. Estes êxitos supostamente confiam em certas suposições cruciais simplificadoras dos quais temos todas as razões para acreditar são extremamente falsas. Em particular, se você acredita na inflação eterna (que você tem, para obter todo o programa ‘no chão’), o volume do espaço-tempo em um determinado estado de vácuo é provável que seja zero ou infinito, e típicas previsões antrópicas implicitamente assumem que todos esses volumes são iguais. Mesmo que os teóricos das cordas pudessem diretamente catalogar as propriedades de cada compactificação possível abaixo de quatro dimensões, uma enorme quantidade de entrada cosmológica seria necessária antes que pudéssemos contar corretamente para a distribuição prévia contribuida pela inflação. (Se de fato a noção faz algum sentido em tudo).

Eis a conclusão:

Os cenários discutidos neste artigo envolvem a invocação de vários domínios inacessíveis dentro de um multiverso de ultra-larga escala. Por uma boa razão, a dependência sobre as propriedades de regiões não observáveis ​​e a dificuldade de falsificação de tais ideias fazem os cientistas relutarem em conceder-lhes um papel explicativo. Claro, a ideia de que as propriedades de nosso domínio observável podem ser prorrogadas exclusivamente para além do horizonte cosmológico é uma suposição igualmente não testável. O multiverso não é uma teoria; é uma consequência de certas teorias (da gravidade quântica e cosmologia), e a esperança é que essas teorias, eventualmente, vão ser testáveis de outras maneiras. Toda teoria faz previsões testáveis, mas as teorias devem ser julgadas com base em testes. O objetivo final é, sem dúvida, ambicioso: construir uma teoria que tem consequências concretas para a estrutura do multiverso, de tal forma que esta estrutura fornece uma explicação para como os recursos observados de nosso domínio local podem surgir naturalmente, e que a mesma teoria faz previsões que podem ser testadas diretamente por meio de experimentos de laboratório e observações astrofísicas. Só uma investigação mais aprofundada nos permitirá dizer se tal programa representa aspiração louvável ou soberba equivocada.

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