‘Cosmolografia’ (em resumo)

“Aquilo que nos aparenta ser o mundo estável, tangível, visível, audível é uma ilusão.       No fundo, ele é dinâmico e caleidoscópico, e…realmente…não está lá”. (David Bohm)

Universo-holográfico1

Talvez… um dos temas centrais na Física hoje … seja tentar descrever consistentemente, os mecanismos     do nosso universo observável. – E, uma das maiores dificuldades para isso é que – quanto mais dados em relação à ‘verificação das hipóteses’     se juntam, mais incertezas surgem.

Esse é o caso por exemplo, do debate de como a energia e matéria moldam nosso universo…Justo quando temos a certeza de haver solucionado nosso problema logo vem um buraco negro para destroçar nossas ‘velhas teorias’.

Nosso maior problema deve ser que, quando procuramos respostas de como tudo funciona, descobrimos que estamos em desvantagem, devido aos nossos próprios               sentidos limitados…Leibniz percebeu isto no século XVIII, ao afirmar que ‘tempo,     espaço, matéria e energia eram todos construções intelectuais’. 

Uma forma de melhor entender este conceito é fazendo uma ‘viagem imaginária’ para dentro dos limites do átomo… – À medida que encolhemos, podemos observar cadeias individuais de moléculas – que parecem estar, infinitamente, ligadas umas às outras.

Encolhendo um pouco mais, as moléculas dão lugar a átomos individuais. Especialmente abalados pelos enormes espaços existentes entre os átomos, concentramos nossa atenção em um para ver de que ele é feito. A casca exterior inexplicavelmente se dissolve, e vemos um espaço vazio gigantesco.

Depois do que parece ser uma eternidade… – chegamos ao minúsculo núcleo no centro;   e, à medida que continuamos, este aparente sólido se dissolve em nada. Estamos então, cercados pelo vazio… – Agora, espere um minuto… para onde foi toda aquela matéria?

A ‘perturbadora’ visão quântica

Talvez possamos olhar em direção à Mecânica Quântica para obtermos a resposta.  Da teoria holográfica, sabemos que a luz pode ser descrita como sendo tanto partícula quanto onda. O mesmo se dá com a toda a matéria. Conforme a teoria quântica, cada quantum de matéria é tanto partícula quanto onda, e permeia o universo: não existe matéria como tal, apenas probabilidades de densidades no continuum.

De acordo com a teoria, quando se observa uma partícula, como um elétron, por exemplo, a regra é definir a sua exata localização apenas como uma ‘nuvem de probabilidades. Não podemos saber exatamente onde ele está num tempo dado – mas, podemos dizer que ele estará provavelmente em tal lugar. Isto é muito perturbador, já que nos acostumamos a definir a localização das coisas. Mas lembre-se que a física não nos é mais familiar no nível microscópico. Ainda nos perturba saber, que todos fundamentos que fazem parte do nosso mundo real, não possam ser definidos no tempo e no espaço.

colored-fractal-wave

Para Itzhak Bentov parece que a micro realidade — que subjaz a todo nosso sólido bom senso… é um vasto espaço vazio preenchido com vários tipos de ‘campos’ diferentes — todos interagindo uns com os outros”.

Em outras palavras… — matéria é simplesmente um tipo especial de energia (‘Teoria da Relatividade’). Está claro então… que a partícula realmente não existe…é apenas uma manifestação para os sentidos — só podemos percebê-la desta maneira, quando isto se impõe ao nosso aparato sensorial. Mas, tudo que conhecemos é feito destas partículas!

Campos de energia

Se matéria pode ser reduzida a uma série de campos oscilantes sem posição determinada, então nossa descrição da localização da partícula não necessita, absolutamente, se limitar a onde nós ‘pensamos’ que ela deveria estar. É, na verdade, possível dizer que…num dado instante no tempo, ela pode existir em qualquer lugar – ou mesmo em todo lugar… desde que não existam condições limitadoras colocadas pela natureza. E aí identificamos que:

1) Quando examinada de perto, descobre-se que a matéria é formada de energia.
2) Temos uma experiência sensorial limitada sobre matéria e energia – uma vez             que a utilizamos em nossa percepção de complexos agregados destes fenômenos.             Desse modo, podemos não estar vendo de que elemento eles realmente são feitos.
3) Matéria não pode ser localizada … precisamente no espaço — podendo existir             em qualquer lugar (ou, em todos eles) uma vez que viaja a velocidades incríveis.                 4) Se matéria é energia, e viaja como ondas… estas podem interagir – e formar                 padrões de interferência. 5) Energia, preenchendo todo o universo… de repente, instantaneamente “colapsa” para formar uma partícula.    

Agora, se nós combinarmos as condições 4 e 5… – somos levados à incrível postulação:     6) Energia preenchendo todo espaço, por necessidade, forma padrões de interferência;   e, fora desta condição completamente difusa… a matéria é instantaneamente formada.

Assimacabamos de descrever a criação de um hologramaDesse modo, podemos postular que…O universo opera holograficamente.’ Ou seja,   a energia interage por interferências construtivas e destrutivas…formando ‘hologramas‘, percebidos como matéria.

Exatamente como ‘hologramas óticos’ nos dão a aparência ilusória de imagens tridimensionais…         a energia operando em um nível mais básico de, talvez… – densidade muito mais alta … – forma ‘hologramas’, aparentando ‘objetos reais‘, quando vistos como um agregado de ‘nódulos infinitesimais’ de um padrão de interferência de onda estacionário.

Para então discutir a validade da cosmologia holográfica certas condições de construção           de um holograma precisam ser identificadas:

1) De que maneira padrões de interferência de onda estacionária                                             são formados… propagados… ou se manifestam?                                                            
2) O que atua como radiação coerente?
3) Se a informação é armazenada onipresentemente através do sistema.
4) O holograma armazena todas as perspectivas do sistema, isto é, neste                               caso, ele abarca todas as dimensões de espaço/tempo?

Para recapitular, ondas estacionárias ocorrem quando uma frente de onda toma uma aparência estacionária, enquanto a energia continua a passar através do sistema, com       cada onda sucessiva tomando o lugar da anterior. Ondas estacionárias são geradas na reconstrução do holograma (ou, na visualização do objeto — no caso da matéria) uma       vez que…como o holograma continua a ser iluminado por um certo período de tempo,         a mesma frente de onda continua a ser formada.

Está claro que, com nosso ‘holograma ótico’, as relações entre as ondas estacionárias devem ser mantidas através da “imagem inteira” — ou, no caso…através do universo; para explicar com consistência como todo conjunto pode ser chamado um holograma.

Se isto é verdade, então a energia deve passar através das partículas – de tal maneira que produza a ilusão de estar sem movimento… ainda que a energia deva exibir movimento harmônico simples – e, ser o resultado da interferência de algum sistema de radiação coerente. Mas, como podemos detectar isto?

Se espelhando na mecânica ondulatória

Itzhak Bentov nos descreve como a mecânica ondulatória pode nos fornecer a intuição para a consistência das ‘ondas estacionárias. Por analogia…quando uma corda vibra com relação integral entre seus comprimentos … resulta em uma onda estacionária de movimentos harmônicos simples.

O mesmo tipo de ‘ondas estacionárias’ pode ser também gerado num sólido, o padrão se amolda ao tipo de ‘distribuição atômica encontrada no cristal…Desde que o cristal esteja vibrando, ele pode ser chamado um oscilador. Se esse oscilador é posicionado próximo a um cristal similar, os 2 poderão oscilar em fase, formando um ‘sistema ressonante em sintonia.

É também o que acontece quando uma corda de violino vibrada… – faz vibrar o resto do instrumento. Existe uma óbvia amplificação do som (energia). Se ainda mais vibradores são adicionados, irão somar com a força do sistema ressonante (como faz uma sinfonia). Suponha que estes osciladores são átomos. Com o número total de átomos no universo envolvido, a soma de energia gerada pode ser espantosa!…

E, quanto maior o nº de osciladores dentro de um sistema,                         mais estável ele será…assim como mais difícil perturbá-lo.

Então, nós deveríamos esperar ter uma visão, ‘extremamente consistente’ do comportamento estável de uma partícula no nível atômico — uma vez que os                           átomos mostram simples movimentos harmônicos. E eles realmente o fazem.

Físicos descobriram ‘vibrações harmônicas’ simples em todas as partículas básicas da matéria. Átomos de nossos corpos são como osciladores vibrando à razão de 10e15 Hz.     É bem possível que nossos corpos cintilem…”ligado e desligado”…a esta altíssima taxa, porém, não existe meios de saber se isto acontece realmente assim… porque ainda não temos como registrar fenômenos tão rápidos.

A ilusão da substância                                                                                                           

Nós descrevemos um sistema, pelo qual um conjunto de ondas estacionárias podem funcionar em fase — canalizando assim enormes quantidades de energia, através de             um sistema ressonante’, e mantendo a estrutura de frentes de onda aparentemente         sem movimento. – No nível macroscópico a existência da estrutura de base… a cada momento, dá origem à ilusão de substância e consistência.

Como exemplo, vamos imaginar o seguinte cenário. Nós começamos com um “mar” de energia coerente, com uma frequência extremamente alta… — que somos incapazes de perceber diretamente. A isto, acrescentamos outro ‘mar de energia’, ligeiramente fora     de fase em relação ao primeiro…  Podemos – então… esperar que o seguinte aconteça:

1) Interferências ocorrerão em separado dentro de cada mar formando nodos e antinodos. 2) Em relação um ao outro, os 2 mares (fora de fase) irão gerar frequências de “pulsação“, ou batimento, com períodos mais baixos que os originais… Uma frequência de pulsação é uma onda secundária ilusória formada pela básica diferença… entre 2 ondas primárias. 3) Estas frequências mais baixas poderão entrar no alcance do nosso universo visível…  E, sendo tudo o que podemos ver, essas ondas ilusórias construiriam a chamada realidade.

O modelo cosmolográfico  Uma ‘universal onda de fundo coerente’ pode ser, a princípio, semelhante ao ‘vácuo cósmico’. 

Normalmente… pensamos em cada ponto no espaço e tempo, como distinto e separado – e…todas relações são entre pontos contíguos … no ‘espaço/tempo’.

Mas, a matéria é como uma pequena ondulação, em um enorme oceano de energia – que não está, a princípio, no espaço e no tempo.

(Nós podemos observar – no modelo holográfico…que todas as informações sobre uma dada partícula estão presentes através do universo. Bohm chama isto de “a ordem envolvida ou implicada”.)

No modelo de Bentov, a energia pode “colapsar” – para formar uma partícula…e, então expandir a uma velocidade infinita para preencher o universo. Desse modo, a informação de uma dada partícula é transmitida para toda parte. A questão é…porque alguns campos de energia parecem ‘estacionários’ como matéria … enquanto outros se propagam através do espaço, e do resto do espectro eletromagnético, como a luz…

Nesse sentido … Einstein passou boa parte da sua vida pesquisando uma ‘teoria do campo unificado que unisse matéria, energia e gravidade.

O paradigma do buraco negro

Discutimos como a existência de uma ‘energia de referência supercoerente poderia estar por trás da construção de tudo; mas a verificação é difícil – e não temos a explicação adequada de como esta energia se torna matéria e aquela se torna luz. Contudo, existe um fenômeno físico conhecido que poderia dar a resposta…

É um corpo no qual todas as construções físicas fundem-se em                   uma entidade unificada… É, naturalmente, o ‘buraco negro‘.

A definição de buraco negro é a de um corpo – ou agregado de corpos… do qual nem a energia nem a matéria podem escapar, uma vez que a velocidade de escape é maior que a velocidade da luz. — Nossas observações dos BNs comuns … resultado do colapso estelar gravitacional…são o que nós – de fora…pensamos estar acontecendo – do lado de dentro.

‘Buracos negros’… incidentalmente, não precisam ser limitados a certo tamanho. Apoiando nossa definição… — podemos assim descrever … todo universo visível como um único “buraco negro”…

Se nos imaginarmos, por um momento, saindo para o ‘lado de fora’ do universo, veríamos um fenômeno similar. Ou seja,  estaríamos olhando para um sistema do qual nenhuma luz escapa.

Por definição…todas propriedades de espaço e tempo apareceriam também como um acontecimento único.

Nesse contexto, Stephen Hawking tem escrito alguns trabalhos extraordinários a respeito de mini- buracos negros, demonstrando sua viabilidade… — possivelmente formados durante o Big Bang. Estamos então, diante da concepção de que buracos negros possam existir, em uma variedade de tamanhos e formas adequados para cada ocasião.

Pensando assim, poderíamos imaginar o que aconteceria se micro buracos                 negros existissem ao nível atômico, no centro de toda partícula de matéria:

1) Espaço e tempo se fundiriam em uma singularidade, se tornando indistinguíveis.     — Esse seria o fenômeno que ocorre por dentro dos limites dadistância de Planck“.
2) A Relatividade não teria função dentro de cada buraco negro individual…Efeitos relativísticos seriam descritos…porém, como agregado destas mônadas individuais.
3) Esperar-se-ia que o buraco negro capturasse matéria (outros buracos) sob certas circunstâncias, e a aniquilasse sob outras…  O átomo é capaz de ambas as funções.

As implicações deste modelo para a cosmolografia são muito importantes. Ele possibilitaria um outro exemplo de como – ‘o todo está também contido em cada               uma de suas partes‘ – bem como poderia descrever o mecanismo pelo qual… por     meio de incríveis energias geradas por ‘ressonância’ … uma imagem consistente             das partículas atômicas pode ser derivada. – Ainda mais importante entretanto,               é que ele mostraria como um universo unificado… composto por singularidades,       poderia ser responsável por todas as configurações de “espaçotempo” que temos observado — com a distribuição destas propriedades sendo predominantemente holográficas — por natureza. texto base p/consulta: ‘Holograma cósmico’ /2013   *********************(texto complementar)**********************************

receita-universo

Será que poderemos deixar o Big Bang para trás? A nova receita para fazer um Universo se resume a aquecer e mexer. [Imagem: TU Vienna]

Transição de fase do espaço-tempo

Um universo… em expansão como o nosso, pode emergir de uma forma extremamente simples — que mais parece uma ‘receita de sopa instantânea’ — é só aquecer, e mexer.

Quando uma sopa esquenta, ela começa a ferver e fica pronta… – Quando o tempo e o espaço são aquecidos…fica pronta – não uma sopa, mas um universo em expansão, sem a necessidade de outro ingrediente – como um “Big Bang“… – por exemplo.

Esta transição de fase entre um espaço vazio entediante…e um movimentado universo em expansão, pleno de matéria, acaba de ser demonstrada matematicamente por uma equipe das universidades de Viena, de Edimburgo, Harvard e MIT.

Mais do que tentar deixar de lado a ideia do Big Bang…a ideia por trás deste resultado estabelece uma conexão notável entre a teoria quântica       de campos, e a relatividade de Einstein.

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Livro de receitas para o espaço-tempo

Todo o mundo conhece as transições entre as fases líquida, sólida e gasosa… – Mas… tempo e espaço também podem sofrer uma ‘transição de fase’ – como mostraram os físicos Don Page… e Steven Hawking, em 1983. Eles calcularam que     o espaço vazio pode se transformar em um buraco negro a uma temperatura específica.

O que se está propondo agora é que um processo similar pode criar… — de um espaço-tempo vazio, um universo (como o nosso) em expansão através de uma ‘temperatura crítica’.

“O espaço-tempo vazio começa a ferver, pequenas bolhas se formam, uma das quais se expande, e eventualmente engloba todo o espaço-tempo”, explica Daniel Grumiller, da Universidade de Tecnologia de Viena, o mesmo que está por trás da teoria do universo holográfico… – Mas, para que isso seja possível, o universo tem de girar, de forma que       a receita para a criação de um universo fica sendo, simplesmente… “aquecer e mexer”.         E a rotação necessária pode ser arbitrariamente pequena.

Além disso, nessa 1ª abordagem da nova teoria, os físicos consideraram apenas um espaço-tempo com 2 dimensões espaciais…”Mas não há nenhuma razão pela qual o mesmo não seja verdade num universo com 3 dimensões espaciais” disse Grumiller. 

Universo holográfico

A nova teoria é o passo lógico… seguinte após a assim chamada …”correspondência AdS-CFT“, conjectura… – apresentada em 1997… que muito influenciou a ‘investigação fundamental’ em física desde então.

Ela descreve uma ligação entre as teorias da gravidade, e as de um campo quântico, propondo que afirmações sobre este campo possam ser traduzidas gravitacionalmente, e vice-versa.

Nesse tipo de correspondência a teoria quântica de campos é sempre descrita em uma dimensão a menos do que a teoria gravitacional – e esse é o ‘princípio holográfico‘. De maneira semelhante a que um ‘holograma bidimensional’ pode representar um objeto tridimensional… – uma “teoria quântica de campos” com 2 dimensões espaciais, pode descrever uma dinâmica física em 3 dimensões espaciais.

Para isso…os cálculos gravitacionais geralmente têm de ser feitos em uma espécie exótica de geometria – nos chamados “espaços anti-de Sitter”… — que são bastante diferentes da geometria plana à qual estamos acostumados. No entanto, tem-se suspeitado já há algum tempo que possa haver uma versão semelhante do princípio holográfico para espaços-tempos planos. Mas, durante muito tempo, ninguém construiu um modelo provando isso.

Ano passado, porém, Grumiller estabeleceu um modelo de ‘princípio holográfico‘…o qual  levou ao problema agora abordado, e à transição de fase do espaço-tempo…Transições de fase em teorias quânticas de campo são bem conhecidas. Mas, por razões de simetria isto significaria que teorias gravitacionais também as apresentariam. – E Grumiller concluiu:

“No começo…este era um mistério… — pois significaria uma ‘transição de fase’ entre um espaçotempo vazio e um universo em expansão… – o que para nós soava extremamente improvável… – Mas os cálculos mostraram exatamente isso.”   (texto base)  30/12/2013 ***********************************************************************************

Experimento tenta provar que o Universo não é um ‘Holograma’ 

universoholografico

Uma equipe de pesquisadores do Fermilab realizou um experimento – que poderá nos dizer se a ‘teoria holográfica’ do universo é verídica ou não…

Se o ‘princípio holográfico’ for verdadeiro, o universo teria apenas 2 dimensões… e que a 3ª dimensão seria uma ilusão (…temporal).

A ideia é difícil de ser comprovada… mas o teórico do Craig Hogan teve uma ideia. Ele argumenta que no caso do universo ser um holograma…então, um “ruído holográfico”  deveria se tornar um problema para a medição de direções… de frente, para trás – de   cima para baixo; e da esquerda para direita. Isto porque, em um universo holográfico   só há realmente 2 dimensões.

Usando um aparelho chamado interferômetro, que é essencialmente um sistema de lasers e espelhos, fez-se uma medição onde os lasers foram apontados…para direções diferentes. Se o universo fosse um holograma, os lasers deveriam “sacudir” ligeiramente… Como não foi detectado esse fenômeno, Hogan declarou que o principio holográfico é falso. – Porém, nem todos teóricos concordam com esse resultado…muitos acreditam que o principio não implica na existência de um ruído. (texto base) dez/2015consulta: ‘Universo holográfico’ (2009); ‘Holômetro dirá se vivemos num Cosmolograma’ (ago/2014)…‘Falha 1ª tentativa de provar que Universo é um Holograma’ (dez/2015) … ‘Holografia Quântica’ (jul/2016)    **********************************************************************************

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979... (s/ diploma)
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