FÍSICA QUÂNTICA - "ESTAMOS CONECTADOS; COM TUDO E PARA SEMPRE"

TÃO LONGE, TÃO PERTO !

Buracos de minhoca – podem conectar pontos distantes do universo – podem estar relacionados com o assustador fenômeno chamado emaranhamento quântico, onde o comportamento das partículas pode estar conectado independentemente da distância que as separa, dizem os pesquisadores.

Estas descobertas podem ajudar os cientistas a explicar o universo em todas as escalas.

Os cientistas têm procurado por muito tempo desenvolver uma teoria que possa descrever como o cosmos funciona na sua totalidade. Atualmente, os pesquisadores têm duas teorias diferentes: a mecânica quântica e a relatividade geral, que podem, respectivamente, explicar o universo em sua escala mais ínfima e sua escala maior. Atualmente, várias teorias concorrentes procuram conciliar a dupla.

Uma previsão da teoria da relatividade geral concebida por Einstein envolve buracos de minhoca, formalmente conhecidos como pontes de Einstein-Rosen. Em princípio, essas deformações no tecido do espaço e do tempo podem se comportar como atalhos que ligam quaisquer buracos negros no universo, tornando-se um grampo comum da ficção científica. 

Curiosamente, a mecânica quântica também tem um fenômeno que pode vincular objetos, como elétrons, independentemente de quão longe eles estão – o entrelaçamento quântico.

“Isso é verdade mesmo quando os elétrons estão a anos-luz de distância,” disse Kristan Jensen, físico teórico da Universidade Stony Brook, em Nova York.

Einstein ironicamente chamou esta conexão aparentemente impossível de “ação fantasmagórica à distância”. No entanto, numerosos experimentos provaram que o entrelaçamento quântico é real, e pode servir como base de futuras tecnologias avançadas, tais como os computadores quânticos incrivelmente poderosos.

“O emaranhamento é uma das características mais bizarras e mais importantes da mecânica quântica”, disse Jensen. E se o emaranhamento realmente estiver ligado a buracos de minhoca, poderia ajudar a conciliar a mecânica quântica com a relatividade geral, os dois exemplos desse fenômeno, em escalas pequenas e grandes.

Emaranhamento e buracos de minhoca

Recentemente, os físicos teóricos Juan Martín Maldacena, do Instituto de Estudos Avançados de Princeton, e Leonard Susskind, da Universidade de Stanford, argumentaram que buracos de minhoca estão ligados com o emaranhamento quântico. Especificamente, foi sugerido que os buracos de minhoca são pares de buracos negros que estão entrelaçados um com o outro.

Buracos negros emaranhados podem ser gerados de diversas maneiras. Por exemplo, um par de buracos negros poderia, em princípio, ser feito simultaneamente, e este seria automaticamente emaranhado. Alternativamente, a radiação emitida por um buraco negro poderia ser capturada e, em seguida, cair em um outro buraco negro, ligando os dois.

Maldacena e Susskind não só sugeriram que buracos de minhoca são buracos negros emaranhados, mas também disseram que o emaranhamento em geral está ligado a buracos de minhoca. Eles conjecturaram que partículas entrelaçadas, como elétrons e fótons, estão ligados por minúsculos buracos de minhoca.

À primeira vista, tal afirmação pode parecer absurda. Por exemplo, o emaranhamento funciona mesmo quando a gravidade não é conhecida por desempenhar um papel.

Agora, dois grupos independentes de pesquisadores sugerem que o emaranhamento pode de fato estar ligado a buracos de minhoca.

Hologramas e buracos de minhoca

Jensen e seu colega físico teórico Andreas Karch, da Universidade de Washington, EUA, investigaram como pares emaranhados de partículas se comportam em uma teoria supersimétrica, que sugere que todas as partículas subatômicas conhecidas têm partículas “superparceiras” ainda não observadas. A teoria era uma proposta para ajudar a unir a mecânica quântica e a relatividade geral.

Uma ideia nesta teoria é que, se alguém imaginar certos sistemas quânticos existindo apenas em três dimensões, o seu comportamento pode ser explicado por objetos que se comportam nas quatro dimensões que a relatividade geral descreve o universo como tendo – as três dimensões do espaço, e a quarta de tempo. Esta noção de que ações nesse universo podem surgir a partir de uma realidade com menos dimensões é conhecida como holografia, semelhante à forma como hologramas bi-dimensionais podem dar a ilusão de três dimensões. 

Jensen e Karch descobriram que se um par emaranhado for imaginado em um universo com quatro dimensões, eles se comportam da mesma forma como buracos de minhoca em um universo com uma quinta dimensão extra. Essencialmente, eles descobriram que o emaranhamento e buracos de minhoca podem ser a mesma coisa.

“Pares emaranhados são as imagens holográficas de um sistema com um buraco de minhoca”, disse Jensen. “Há certas coisas que aceleram o coração de um cientista, e acho que essa é uma delas”, disse Jensen. “Uma coisa realmente interessante é que esses resultados podem nos ajudar a entender melhor a relação entre o emaranhamento e o espaço-tempo.”

 [LiveScience]