O Espaço-Tempo Emergente

Muitos físicos teóricos atualmente apostam que o espaço-tempo não é mais o quadro de referência confiável de outrora. Na "coqueteleira cósmica" onde os ingredientes principais do universo foram misturados e agitados, o espaço e o tempo ficaram de fora e só emergiram como consequência da estrutura primordial subjacente.

emergente

adjetivo de dois gêneros

1.que emerge, que surge.

2.que procede ou é consequência de.

Carlo Rovelli vs. Lee Smolin

O físico Carlo Rovelli defende que o tempo como o conhecemos não existe, é apenas uma sombra do fato que interagimos com uma diversidade de variáveis médias que criam a ilusão de uma dimensão temporal autônoma. Ao identificar o campo gravitacional com o espaço na sua teoria da Gravidade Quântica em Loop, Rovelli privilegia o espaço em detrimento do tempo, alterando a estrutura da tradicional e bem sucedida teoria gravitacional de Einstein.

Contrariamente a essa posição de Rovelli, físicos como Lee Smolin defendem que o tempo é fundamental. Em colaboração com a física portuguesa Maria Cortês, Smolin desenvolveu a teoria dos conjuntos causais energéticos, resgatando o tempo como um dos atores principais de toda a física. 

Por esse trabalho, ambos receberam o  Prêmio Buchalter, idealizado para "estimular trabalhos inovadores teóricos, observacionais ou experimentais em cosmologia que desafiem, estendam ou iluminem os modelos atuais e/ou ajudem a explicar a expansão cósmica a partir dos primeiros princípios".

Mesmo Rovelli, que é o maior crítico do Tempo atualmente, aceita a praticidade, a conveniência e a utilidade do conceito. É impossível imaginar o mundo sem o tempo, pois ele está entranhado na cultura moderna de modo inseparável.

Se fosse provado hoje que o tempo não existe, com certeza os relógios atômicos caros e sofisticados continuariam a ser fabricados, as linhas geográficas de fuso horário continuariam a ser desenhadas nos mapas mundiais e o Jet Lag de quem viaja de avião continuaria a ser experimentado.

Com a frase "o tempo não existe", Rovelli e outros físicos se referem as questões sutis que envolvem a consistência lógica das teorias que buscam compatibilizar a Mecânica Quântica com a Relatividade Geral. Até essa compatibilidade definitiva ser encontrada, dizer que o tempo não é mais uma dimensão fundamental é algo que terá pouca ou nenhuma influência prática em nossas vidas, é como dizer que Plutão não é mais um planeta.

Unitariedade, Localidade e Amplituhedron

A Unitariedade e a Localidade são conceitos da física clássica que se mostram problemáticos na mecânica quântica e isso sugere que tais conceitos podem ser abolidos numa futura Teoria de Tudo.

Eis que surge a ideia do físico Nima Arkani-Hamed de um politopo que pode simplificar os cálculos das amplitudes de espalhamento na física das partículas, reduzindo páginas e páginas de cálculo matemático e centenas de diagramas de Feynman para algumas poucas páginas de cálculo: O Amplituhedron.

O Amplituhedron é um tipo de "calculadora geométrica" baseada em ideias que refletem a mecânica quântica e não trazem a unitariedade e nem a localidade na bagagem.

Unitariedade: Princípio que a soma da probabilidade de todos os eventos diferentes que podem ocorrer é 1.

Localidade: Princípio que existem locais bem definidos e conexos por onde as partículas transitam e interagem.

Na física do Amplituhedron, o espaço e o tempo não são os atores principais. Tanto para os leigos, quanto para os especialistas em física matemática, é difícil abandonar a filosofia das formas originárias da apercepção de Kant e a geometrodinâmica do espaço-tempo. Porém, nós podemos ficar tranquilos com relação a Ciência, pois a certeza de que o espaço e o tempo são conceitos fundamentais é uma ideia que está sendo colocada sob o escrutínio científico.

O raciocínio que desenvolvi sobre o tempo em posts como "É possível existir fora do tempo?" e "Por que o tempo se move pra frente?" não é refutado por tais propostas teóricas radicais que pretendem mudar a forma como o tempo é representado na Física. 

Independente do espaço e o tempo serem emergentes, eles continuarão a ser dimensões importantes que não podem ser desprezadas. Além disso, o Teorema de Noether ainda permanece como uma baliza segura na física teórica, pois nos fornece um Norte que aponta para a relevância inquestionável das simetrias na natureza.