Os buracos negros criam novos universos? Perguntas e Respostas com o físico Lee Smolin

O tempo é real?

A maioria dos físicos pensa que o tempo é uma ilusão subjetiva, mas e se o tempo for real? (Crédito da imagem: Shutterstock / Kim D. French )

O universo pode ter nascido dentro de um buraco negro, e os buracos negros em nosso próprio cosmos podem estar gerando novos universos próprios, se a ideia controversa de um físico sobre o tempo for verdadeira.

Indo contra a visão padrão da maioria dos cientistas, o físico teórico Lee Smolin sugeriu que o tempo é real , em vez da ilusão de que a teoria da relatividade de Einstein o faz parecer. Smolin, que trabalha no Instituto de Física Teórica do Perímetro do Canadá, descreve a ideia em seu novo livro 'Time Reborn' (Houghton Mifflin Harcourt, abril de 2013).



SPACE.com conversou com Smolin recentemente para aprender mais sobre essa teoria e a real natureza do tempo. [ Vídeo: How Long Is Time? ]

SPACE.com: O que significa o tempo ser real ou não? O tempo não é obviamente real?

Smolin: Na concepção física da natureza, desenvolvida de Newton para Einstein , o tempo se torna um conceito secundário. Ele é substituído por uma noção de computação, de modo que um processo executado no tempo e fazendo com que as coisas aconteçam passa a ser modelado por uma computação lógica. Lógica e matemática estão fora do tempo e, portanto, se essa modelagem for totalmente precisa, o tempo é irreal.

Por exemplo, Einstein é famoso por ter dito que as pessoas que entendem de física sabem que a distinção entre passado, presente e futuro é apenas uma ilusão teimosamente persistente.

SPACE.com: Quando você diz que o tempo é real, em contradição com essas idéias de Einstein e outros, o que isso significa?

Smolin: Em primeiro lugar, que a experiência que temos de estar no momento presente, que é de um fluxo de momentos que se sucedem, não é uma ilusão como Einstein e outros afirmaram - é a pista mais profunda que temos sobre a natureza da realidade.

A realidade se estrutura em uma série de momentos para que tudo o que seja real seja real em um momento do tempo, e se algo parece persistir no tempo, é porque está continuamente se renovando no tempo, nos momentos do tempo, que são a realidade do existência. Qualquer verdade sobre o mundo é uma verdade sobre o mundo dentro do tempo - não existem verdades atemporais. E o mais importante, não existem leis da natureza fora do tempo. Tudo muda, inclusive as leis.

SPACE.com: Então, como esse conceito nos ajuda a entender as leis da natureza?

Smolin: A principal razão pela qual defendo essa nova visão do tempo é porque ela pode tornar o leis da natureza explicável. E com isso quero dizer a resposta científica à questão de por que as leis da natureza, conforme as observamos, foram selecionadas para ser o que são.

Se as leis são atemporais e eternas, não há como explicar a escolha das leis. Pelo que entendemos, as leis podem facilmente ter sido diferentes de muitas maneiras diferentes. As massas das partículas elementares podem ter sido diferentes, a força das forças pode ter sido diferente, ou pode ter havido partículas e forças elementares totalmente diferentes.

Eu acredito, e isso é o resultado de um argumento desenvolvido no livro, que a única maneira dentro da ciência de explicar as leis da natureza é se as leis da natureza são o resultado da evolução dinâmica no tempo.

partículas de buraco negro escapando

SPACE.com: Como funciona a sua teoria da evolução dinâmica do universo?

Smolin: A ideia é que o universo evoluiu de uma forma muito análoga a seleção natural em uma população, digamos, de bactérias. Para fazer isso, o universo precisa se reproduzir, e eu retomei uma ideia mais antiga de John Wheeler e Bryce DeWitt, que foram os pioneiros da gravidade quântica. A ideia deles era que os buracos negros se tornariam as sementes do nascimento de novos universos. [5 razões pelas quais podemos viver em um multiverso]

John Wheeler já havia especulado que, quando isso acontecer, as leis da natureza renascerão novamente, no novo universo infantil; ele chamou isso de reprocessamento do universo. O que eu tive que acrescentar a isso para fazê-lo funcionar como um modelo de seleção natural, foi que as mudanças passadas do universo pai para filho são muito pequenas, então pode haver um acúmulo de aptidão. Essa hipótese leva à conclusão de que, supondo que nosso universo seja um membro típico dessa população de universos à medida que se desenvolve após muitas e muitas gerações, o universo será perfeitamente ajustado para produzir muitos buracos negros . Isso leva à próxima hipótese de que se você mudar as leis e os números que especificam as leis, então normalmente você vai fazer um universo que faz menos buracos negros, e isso é algo que leva a previsões que podem ser testadas.

Essa é a teoria que chamo de seleção natural cosmológica.

SPACE.com: Como esses universos passariam suas características para os universos filhos?

Smolin: No nível em que proponho esta teoria, não respondi a essa pergunta, assim como Darwin não tinha ideia de como as características herdadas eram herdadas, porque ele não sabia nada sobre a base molecular da genética, que só foi descoberta com DNA. Portanto, fui capaz de fazer essas previsões sem especificar a base microscópica da herança na cosmologia.

SPACE.com: Como nascem novos universos dentro dos buracos negros?

Smolin: Uma estrela que entra em colapso em um buraco negro muito rapidamente se espreme para uma densidade infinita e o tempo para - de acordo com relatividade geral . E basicamente aquele momento em que o tempo para é adiado pela mecânica quântica, pela incerteza quântica, e em vez de colapsar para uma densidade infinita, a estrela colapsa para uma certa densidade extrema, e então salta para trás e começa a se expandir novamente. E essa estrela em expansão se torna o nascimento de um novo universo. O ponto onde o tempo termina dentro de um buraco negro torna-se unido ao ponto onde o tempo começa em um Big Bang em um novo universo.

SPACE.com: Essa ideia tem previsões testáveis?

Smolin: Eu fiz duas previsões que eram eminentemente verificáveis ​​por observações astrofísicas e cosmológicas, e ambas poderiam facilmente ter sido falsificadas por observações nos últimos 20 anos, e ambas foram confirmadas por observações até agora.

Um deles diz respeito às massas das estrelas de nêutrons e a previsão é que não pode haver uma estrela de nêutrons mais pesada do que cerca de duas vezes a massa do sol. Isso continua a ser confirmado pelas melhores medições das massas das estrelas de nêutrons.

A outra previsão tem a ver com a radiação cósmica de fundo em microondas e a hipótese de inflação cosmológica. o observações do satélite Planck são completamente consistentes com a versão da inflação que a seleção natural cosmológica suporta.

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