Universo digital

Universo digital
Por Edvaldo Lopes de Araujo
O que é o espaço?
Desde muito tempo atrás, na Grécia antiga, os filósofos questionam sobre do que é feito a realidade.
Do que é feito as coisas que existem. Para os gregos, o mundo é feito de quatro elementos:
Terra, água, ar e fogo. E para Aristóteles o espaço e o tempo não seriam compostos por agregação de partes.
Pode se dividir um objeto em partes, é verdade. Quando dividimos um tijolo, talvez possamos dividi-lo em
quantas partes se queira, ou seja, possível. E quando este é dividido temos ato, uma divisão atual. Mas antes
de realizar esta divisão, elas só existiam como um potencial. E o fato de dividirmos não significa que o tijolo
seja feito de partes, pois esta é uma potencialidade. O todo precede as partes. Ou o todo é maior que a somas
das partes.
Atomismo
“Doutrina que considera que toda a realidade como matéria constituída por uma combinação fortuita
de partículas indivisíveis, chamada de átomos.” Ou seja, a realidade é constituída de átomos e vazio; sendo os
átomos o ser o vazio o não ser. Tanto o ser como o não ser tem uma existência plena.
O que é o espaço? O que é o tempo?
Segundo Isaac Newton:
“Espaço e tempo são o pano de fundo de todos os acontecimentos e existem independentemente
destes. Não são substancias materiais.” Nesta visão, o tempo, existe independentemente dos fatos que nele
ocorre, serve apenas de pano de fundo. O tempo é absoluto para todos os referenciais.
Para Einstein, o tempo e o espaço unem se para formar uma entidade nomeada de espaço-tempo sobre a qual,
a quantidade é invariante.
A dependência ou não do fundo, é relacionada à como se interpreta o espaço-tempo. Na mecânica
newtoniana, as dimensões espaciais não estavam conectadas ao tempo. Fato constatável nas transformações
de Galileu, onde o tempo é absoluto.
Gravidade quântica em loop
Para um melhor entendimento do espaço em escala menor possível, precisamos de uma teoria
quântica da gravidade. O envolvimento da gravidade é devido à teoria da relatividade geral de Einstein que
mostras que a deformação do espaço-tempo é a causa da gravidade. A gravidade quântica em loop foi criada
pelos físicos pela combinação cuidadosa dos princípios da mecânica quântica e da relatividade geral. O
espaço-tempo quântico corresponde a diagramas similares chamados de espumas de spin. A gravidade
quântica em loop considera que o espaço surge em volumes discretos. O menor dos quais é um comprimento
de Planck cúbico (
). E o tempo transcorre em intervalos discretos de Planck, em
.
O espaço é digital?
Da antiguidade até o século XX, primeiro os filósofos e depois os físicos ponderavam ter a matéria.
Por hipótese, uma estrutura discreta, Isto é granular. Sendo que finalmente provada, no inicio do século XX
que a matéria não é infinitamente divisível. E que existem estruturas básicas constituintes que são os átomos.
Que estudados mais profundamente, se encontrou outras partículas que atualmente julgadas fundamentais,
quarks e elétrons. Foi desenvolvida a mecânica quântica, para explicar a física nesse nível e suas relações com
a física das radiações em que a energia de um fóton é encontrada quantificada em múltiplos de sua frequência
(
) e que as partículas possuem propriedades ondulatórias. Concluindo que as partículas podem ser
estudadas como ondas, existindo em quantidade mínima no Universo. Então fica a pergunta, se a matéria foi
comprovada que é discreta, então o espaço e o tempo, poderiam ser considerados como discretos?
Craig Hogan, físico da “Universiy of Chicago” e diretor do “Fermilab Particle Astrophiysics Center”,
acredita que o espaço é granuloso. Que se olharmos para menores divisões de espaço e tempo, encontraremos
um universo preenchido por um jitter intrínseco, (no jargão de sinais digitais jitter é um ruído de fundo, uma
flutuação, uma irregularidade dos sinais). Tal ruído não vem de partículas ricocheteando em entidades, ou
outro tipo de espuma quântica discutida pelos físicos no passado. Segundo Hogan, o ruído aparece devido ao
espaço se discretos blocos ou bits. E não se o espaço for suave e continuo. Tal ruído implicaria em ser o
universo digital.
Holômetro de Hogan: Testando a hipótese de um universo holográfico
A ideia de que o espaço-tempo ser como uma imagem digital que se torna cada vez mais granulada
quanto mais se aumentar o zoom, havia sido proposta por Stephen Hawking e outros. Em experimento o
GEO600, na Alemanha, que procura por ondas gravitacionais de buracos negros, encontrou indícios para este
modelo no “barulho” inexplicável. Para Hogan, a agitação sugere que a experiência tenha deparado com o
limite inferior da resolução de pixels do espaço-tempo.
O experimento
Figura 1 (detalhe de funcionamento do holometro)
O holometro de Hogan é uma montagem similar ao interferômetro de Michelson e Morley, caso eles
tivessem acesso à microeletrônica e a lasers de dois watts. Um laser atinge o separador de feixes que divide
em dois feixes. Esses feixes viajam pelos dois braços de 40 metros de comprimento em formato de L do
interferômetro, refletindo no espelho de cada ponta, para em seguida, retornar ao divisor de feixe para
recombinarem. Contudo em vez de medir o movimento da terra, Hogan estará medindo qualquer mudança no
comprimento dos caminhos, como resultado de estar o divisor de feixes sendo deslocado no tecido do espaço.
Se na escala de Planck o espaço tempo for agitado como um mar bravio, o separador será como um bote
sendo lançado através da espuma. No tempo que levam para viajarem para fora do holomêtro e voltarem, o
separador de feixes terá ziguezagueado um numero suficiente de comprimento de Planck para o seu
movimento ser detectado. Ver figura 1(acima).
Referencias
Universo Quântico - Scientific American Brasil - Nº 118 - Universo Quântico
Átomos que constroem o tempo e o espaço - Scientific American Brasil - Ed. nº 21
Gravitação e Quantização: Por que e Como?
Olivier Piguet; Departamento de Física; Universidade Federal do Espírito Santo - UFES.
Colóquio dado na Universidade Federal de Sergipe; Janeiro de 2010.
A Natureza do espaço e do tempo; http://nfist.pt/~sdsantos/ultimaversao.pdf
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