Dentro brevemente
- Um estudo recente publicado na revista Quantum Reports sugere que o universo pode atuar como um computador gigante de gravidade quântica, com cada interação de partícula representando um “bit” de informação sendo processada no universo.
- A teoria sugere que o universo físico atua como um sistema de computação, realizando cálculos na escala de Planck a uma velocidade incrível.
- Embora este conceito seja altamente especulativo, ele abre novas ideias sobre as interações do universo, a conservação de energia e a possível natureza computacional do próprio universo.
O universo tem sido descrito como uma grande máquina, um lindo relógio, um lindo pensamento – então por que não um lindo computador?
Um estudo recente publicado na Quantum Reports por Espen Gaarder Haug, professor de finanças da Universidade Norueguesa de Ciências da Vida, sugere que o universo atua como uma espécie de computador gigante de gravidade quântica. A pesquisa sugere que todas as interações entre partículas no universo representam um “pedaço” de informação nos cálculos feitos pelo “computador de gravidade quântica” cósmico. Este computador, diz ele, cobre todo o universo físico, processando dados a uma taxa inimaginável – cerca de 10 a 104 bits por segundo.
A teoria de Haug baseia-se na convergência da gravidade quântica, da cosmologia e da teoria do cálculo, combinando princípios científicos estabelecidos com outras ideias novas – e especulativas. Embora ainda teórica, esta pesquisa fornece uma nova explicação para a estrutura fundamental do universo, que pode influenciar a forma como os físicos pensam sobre as interações do universo e a conservação da energia.
Repensando o espaço como um computador
A ideia do universo como uma entidade computacional não é inteiramente nova. Físicos e filósofos há muito especulam que o universo pode operar de acordo com princípios informacionais ou computacionais. Esta teoria remonta a figuras proeminentes como Sir Arthur Eddington e Albert Einstein, que especularam que as leis da natureza podem ser profundamente detalhadas.
A base do domínio do modelo de Haug é a escala de Planck – um sistema de medidas que representa as menores unidades de matéria e tempo conhecidas pela física. Segundo Haug, a escala de Planck pode servir como estrutura básica para a compreensão da gravidade quântica, campo que ainda possui teoria que visa unificar a mecânica quântica e a relatividade geral.
Ele sugere que nas menores escalas, cada partícula que interage com a transmissão de energia no universo pode ser vista como um minúsculo pedaço de informação, processado pelo sistema que compõe o universo físico. Esta ideia liga-se às ideias anteriores de cientistas como Seth Lloyd, que propôs o conceito de universo como forma de contagem.
A esfera do Hubble como um computador de gravidade quântica
A pesquisa sugere especificamente que o universo físico, ou “esfera de Hubble”, atua como um gigante computador de gravidade quântica. Este “computador esfera Hubble” teoricamente funciona usando partículas na escala de Planck, onde cada interação, ou evento de Planck, é considerada uma etapa computacional.
Se você está pensando que seriam muitas etapas para calcular, você está certo. Neste modelo, Haug estima que o computador esférico do Hubble pode processar cerca de 10 a 104 bits de dados por segundo.
Para lhe explicar quão grande é isto, considere que a quantidade de dados gerados mundialmente em 2022 foi estimada em 97 zetabytes, ou cerca de 10 a 23 bits. Portanto, 10 a 104 bits por segundo seriam equivalentes a gerar todos os dados digitais do mundo muitas vezes, muitos bilhões em um segundo.
A teoria prossegue sugerindo que cada evento na escala de Planck representa um “tique” deste computador cósmico, efetivamente “renovando” o universo através de inúmeras interações de partículas. De acordo com a investigação, isto pode significar que o universo físico está continuamente a recalcular-se, mantendo a sua estrutura atual através de uma série de cálculos quase instantâneos.
Por outro lado, esta interpretação da gravidade quântica sugere que esta estrutura matemática não requer qualquer entrada de energia externa. Esse recurso diferencia seu modelo dos computadores comuns, onde cada operação requer energia. Em vez disso, ele diz que este “computador” universal funciona como um sistema fechado, conservando totalmente a energia de acordo com as leis da física.
Correlação reconsiderada
A investigação de Haug baseia muitas das suas previsões numa versão revista da relatividade geral, modificada para incluir interações à escala de Planck. Ele sugere que a constante gravitacional, geralmente vista como um valor constante, pode, em vez disso, ser entendida em termos de unidades de Planck, que estão diretamente relacionadas às frequências e massas das partículas. Segundo Haug, a interação da gravidade nesta escala pode envolver a computação quântica da gravidade.
Este método trata cada evento de massa de Planck – como mencionado, representando a massa de partículas muito pequenas – como um único computador. Com esses eventos acontecendo em tão grande escala no universo, o modelo sugere que todas as interações das partículas que existem juntas façam o trabalho de processamento de dados por computador com a ressalva de que isso acontece na escala de Planck – que não pode ser exatamente a mesma . o processamento diário de dados a que estamos acostumados.
Ao vincular as medições da gravidade diretamente à escala de Planck, a pesquisa fornece uma base para a ideia do universo como um processador de informações. O trabalho prossegue afirmando que este modelo é consistente com as equações gravitacionais estabelecidas, mas oferece uma nova perspectiva sobre a relação entre a gravidade e a matéria quântica.
Implicações e aplicações da hipótese
A teoria, se eventualmente comprovada, poderá ter várias implicações para a compreensão da dinâmica universal e de fenômenos específicos na mecânica quântica e na cosmologia. Se o universo funcionasse como um computador de gravidade quântica, isso significaria que todas as mudanças observáveis – desde a interação das partículas até o movimento das galáxias – representam parte de uma equação muito maior.
Tal modelo pode fornecer novas formas de compreender fenómenos como a matéria escura ou a energia escura. Nesta estrutura, as interações cósmicas inexplicáveis podem ser interpretadas como parte do processo computacional, em vez de exigirem entidades teóricas adicionais. No entanto, isto continua a ser especulação, e os físicos convencionais podem ter receio de aceitar tal interpretação sem provas empíricas.
Em termos práticos, se esta teoria funcionar, também poderá influenciar a forma como os cientistas concebem e interpretam futuras experiências em mecânica quântica e cosmologia. Os pesquisadores podem testar se certas interações de partículas são compatíveis com as informações do “carrapato” descritas por Haug, o que poderia desenvolver métodos experimentais para testar aspectos desta teoria.
Da Teoria
Embora o modelo apresente uma perspectiva ambiciosa e atrativa, é provável que enfrente desafios e críticas, todos eles parte do processo científico. Os mais importantes são os pressupostos teóricos. O primeiro passo seria reunir evidências diretas que apoiassem a ideia de um universo agindo como um computador de gravidade quântica. Caso contrário, os físicos poderão considerá-la uma experiência interessante, mas não comprovada, em vez de uma hipótese totalmente científica.
O modelo também levanta questões filosóficas e também científicas. Alguns cientistas argumentam que ver o universo como um computador pode ser uma simplificação excessiva, que pode ignorar a complexidade e a diversidade das interações do universo. Alguns podem sugerir que tratar todas as interações entre partículas como “pedaços” de agregação simplificaria processos que podem ser inerentemente caóticos ou imprevisíveis.
Outro desafio prático é a dificuldade de testar hipóteses. Como as interações entre partículas na escala de Planck estão além do atual poder de observação, o conceito do universo como um computador pode permanecer sem comprovação no futuro próximo. Sem previsões testáveis, este modelo corre o risco de ser relegado ao domínio da curiosidade em vez do consenso científico.
Direções para pesquisas futuras
Apesar de sua natureza especulativa, a investigação desta teoria pode inspirar novos métodos de pesquisa, especialmente em gravidade quântica. Outros pesquisadores podem explorar se é possível projetar testes que possam testar indiretamente partes da hipótese. Por exemplo, avanços futuros na computação quântica podem esclarecer como os modelos computacionais da gravidade fornecem informações sobre o comportamento do universo.
Se confirmado, o modelo também poderá influenciar a forma como os cientistas abordam o estudo da gravidade quântica, o que poderá inspirar estudos interdisciplinares combinando princípios da mecânica quântica, cosmologia e teoria da informação.
Ao referir-se a esta ideia como uma teoria não significa que lhe falte tenacidade. O artigo é muito técnico, se você quiser se aprofundar no modelo do que esta visão geral pode fornecer, leia o artigo em Quantum Reports.
