Talvez o Universo pense. Me ouça

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(Foto: Nasa)
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Sabine Hossenfelder foi ao Física Existencial para contar que o nosso universo contém cerca de 200 bilhões de galáxias.

Essas galáxias não são distribuídas uniformemente – sob a força da gravidade, elas se aglomeram em aglomerados, e os aglomerados formam superaglomerados.

Entre esses aglomerados, as galáxias se alinham ao longo de fios finos, os “filamentos galácticos”, que podem ter várias centenas de milhões de anos-luz de comprimento.

Aglomerados e filamentos galácticos são cercados por vazios que contêm muito pouca matéria.

Ao todo, a teia cósmica parece um pouco com um cérebro humano.

Para ser mais preciso, a distribuição da matéria no universo se parece um pouco com o “conectoma”, a rede de conexões nervosas no cérebro humano. Os neurônios no cérebro humano também formam aglomerados, e eles se conectam por axônios, que são fibras nervosas longas que enviam impulsos elétricos de um neurônio para outro.

A semelhança entre o cérebro humano e o universo não é inteiramente superficial; foi rigorosamente analisado em um estudo de 2020 do astrofísico italiano Franco Vazza e do neurocientista Alberto Feletti. Eles calcularam quantas estruturas de tamanhos diferentes estão no conectoma do cérebro humano e na teia cósmica e relataram “uma semelhança notável”.

Amostras de cérebro em escalas abaixo de cerca de 1 milímetro e a distribuição da matéria no universo até cerca de 300 milhões de anos-luz, eles descobriram, são estruturalmente semelhantes. Será, então, que o universo é um cérebro gigante no qual nossa galáxia é apenas um neurônio? Talvez estejamos testemunhando sua auto-reflexão enquanto perseguimos nossos próprios pensamentos?

Claro, não sabemos o que é consciência. Mas sabemos que as únicas coisas em que estamos razoavelmente confiantes que podem pensar – cérebros – têm muitas conexões e enviam muitas informações através dessas conexões. Mesmo deixando de lado que não entendemos a consciência, a alta conectividade e a sinalização rápida parecem condutoras do pensamento. Que o universo seja estruturalmente semelhante ao cérebro levanta a questão de saber se ele tem capacidades de pensamento semelhantes.

Grande demais para pensar
O universo, no entanto, é diferente do cérebro humano de várias maneiras, principalmente porque se expande, e sua expansão está acelerando. Se os aglomerados de galáxias fossem os neurônios do universo, eles estariam se afastando uns dos outros com velocidade cada vez maior – e já fazem isso há alguns bilhões de anos.

Outra diferença importante é que leva muito tempo para os sinais cruzarem o universo. Os neurônios no cérebro humano enviam cerca de 5 a 50 sinais por segundo. A maioria desses sinais (80%) são de curta distância, indo apenas cerca de 1 milímetro, mas cerca de 20% são de longa distância, conectando diferentes partes do cérebro. Precisamos de ambos para pensar. Os sinais em nosso cérebro viajam a cerca de 100 metros por segundo, um milhão de vezes mais lento que a velocidade da luz. Mas o cérebro é pequeno e leva apenas frações de segundos para os sinais circularem nele.

O universo, em contraste, tem atualmente cerca de 90 bilhões de anos-luz de diâmetro e – como Albert Einstein nos ensinou – nada viaja mais rápido que a velocidade da luz. Isso significa que se um lado do hipotético universo-cérebro quisesse pelo menos observar seu outro lado, isso levaria 90 bilhões de anos, mesmo na velocidade da luz. E enviar um único sinal para o nosso neurônio mais próximo, o aglomerado de galáxias M81, levaria pelo menos 11 milhões de anos.

Isso significa que, otimistamente, o universo pode ter gerenciado cerca de 1.000 trocas entre seus neurônios mais próximos desde o Big Bang. Se deixarmos as conexões de longo alcance inteiramente de lado, isso é tanto quanto nosso cérebro faz em 3 minutos. E a capacidade do universo de se conectar consigo mesmo diminui com sua expansão, então vai decaindo a partir de agora.

Isso significa que se o universo está pensando, ele não está pensando muito. Para a maioria dos físicos, este é o fim da história. Mas e se o universo não for tão grande quanto parece?

Tudo está conectado
Pesquisadores da empresa DeepMind, de propriedade do Google, ensinaram recentemente física a uma inteligência artificial. Eles alimentaram o programa de computador com horas de vídeos e ele aprendeu, entre outras coisas, que os objetos não desaparecem espontaneamente, eles sempre se movem continuamente de um lugar para lugares próximos. Em física, chamamos isso de “localidade”. É uma das propriedades mais básicas da natureza. E está entre os que menos entendemos.

Não é só que não entendemos por que o universo respeita a localidade. Não temos certeza de que a localidade permaneça válida no reino subatômico. Se isso não acontecer, então isso pode ter consequências profundas. Pode ser que o próprio espaço tenha muito mais conexões do que observamos, não locais, não muito diferentes dos portais: você entra em uma extremidade e é instantaneamente teletransportado para um lugar diferente.

Essas conexões não locais teriam que ser muito pequenas, muito pequenas para nós, ou mesmo partículas elementares para passar – caso contrário, já teríamos notado. Mas eles ainda conectariam o espaço consigo mesmo. Dessa forma, dois lugares que pensamos estar em extremos opostos do universo podem estar muito próximos um do outro. O universo seria apenas aparentemente grande, uma ilusão nascida de nossa percepção limitada.

Meus colegas em física estão especulando sobre isso por várias razões. Primeiro, sabemos que os efeitos quânticos podem criar fortes conexões não locais entre as partículas. Esse “emaranhamento”, como é chamado, é o que dá vantagem aos computadores quânticos. O emaranhamento não permite a transferência não local de informações, mas nos diz que a localização familiar das bolas rolando em planos inclinados não é tudo o que há a dizer.

Também sabemos que a teoria da gravidade de Einstein contém buracos de minhoca que são atalhos entre lugares que parecem distantes. Embora grandes buracos de minhoca não possam existir em nosso universo porque eles fechariam imediatamente, o que os buracos de minhoca fariam no reino quântico, ninguém sabe realmente. Para descobrir, precisaríamos de uma teoria para as propriedades quânticas do espaço, que – apesar de mais de 80 anos de pesquisa – ainda não temos. Muito possivelmente, no entanto, os buracos de minhoca quânticos dão origem a conexões não locais.

Finalmente, há a questão de que os buracos negros podem destruir informações. Depois de cruzar o horizonte de eventos, parece que você precisa se mover mais rápido que a luz para voltar. Mas uma conexão não local no horizonte também obteria informações. Alguns físicos até sugeriram que a matéria escura, um tipo hipotético de matéria que supostamente compõe 85% da matéria do universo, é realmente uma atribuição errônea. Pode haver apenas matéria normal, mas sua atração gravitacional é multiplicada e espalhada porque os lugares não estão conectados localmente uns aos outros.

Um universo não conectado localmente, portanto, faria sentido por muitas razões. Se essas especulações estiverem corretas, o universo pode estar cheio de minúsculos portais que conectam lugares aparentemente distantes. Os físicos Fotini Markopoulou e Lee Smolin estimaram que nosso universo poderia conter até 10360 dessas conexões não locais. E como as conexões não são locais, não importa que elas se expandam com o universo. O cérebro humano, para comparação, tem míseras conexões.

Deixe-me esclarecer que não há absolutamente nenhuma evidência de que existam conexões não locais, ou que, se existissem, elas realmente permitiriam que o universo pensasse. Mas também não podemos descartar essa possibilidade. Por mais louco que pareça, a ideia de que o universo é inteligente é compatível com tudo o que sabemos até agora.

Uma fonte de admiração
Eu fiz um nome, para melhor ou pior, desmascarando manchetes de física sem sentido. Isso é qualquer coisa, desde a suposta observação de massa negativa (não existe) até mensagens mais rápidas que a luz com a internet quântica (você não pode) para entrar em contato com universos paralelos (garanto que não tivemos nenhum).

Mas à medida que mais colegas meus estão comigo nas mídias sociais desmascarando notícias científicas falsas, descobri que pintamos uma imagem unilateral. A ciência tem mais a dizer do que “não, você não pode”. Também abre nossa mente para novas possibilidades, novas fontes de admiração e novas maneiras de dar sentido à nossa própria existência.

O universo pode pensar, o Big Bang pode se repetir e cópias de vocês podem viver em mundos paralelos. Essas são possibilidades que encontramos em nossas teorias em física. Eles não são apoiados por evidências e podem nunca ser. Mas eles também não são contrariados por evidências. E essas são histórias que merecem ser contadas também.

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