(Phys.org) -A possibilidade de que outros universos existam além do nosso próprio universo é tentadora, mas parece quase impossível de se testar. Agora, um grupo de físicos sugeriu que o Colisor de Hadrons (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, pode ser capaz de descobrir a existência de universos paralelos, os quais devem existir.
Em um novo estudo publicado na Physics Letters B, Ahmed Ali Farag, Mir Faizal, e Mohammed M. Khalil explicam que a chave para encontrar universos paralelos pode vir da detecção de buracos negros em miniatura em um certo nível de energia. A detecção dos mini buracos negros indicaria a existência de dimensões extras, que iria apoiar a teoria das cordas e modelos relacionados que preveem a existência de dimensões extras, bem como universos paralelos.
“Normalmente, quando as pessoas pensam em multiverso, pensam na interpretação de muitos mundos da mecânica quântica, em que todas as possibilidades se atualizam”, Faizal disse Phys.org. “Isso não pode ser testado e por isso é filosofia e não ciência. Isto não é o que queremos dizer com universos paralelos. O que queremos dizer são universos reais em dimensões extras. Como gravidade pode fluir para fora do nosso universo para as dimensões extras, tal modelo pode ser testado pela detecção de mini-buracos negros no LHC. Nós calculamos a energia em que esperamos para detectar esses mini-buracos negros em arco-íris da gravidade [a nova teoria]. Se nós detectarmos mini-buracos negros nesta energia, então saberemos que as dimensões do arco-íris da gravidade estão corretas. “
A busca continua
De certa forma, essa ideia não é nova. O LHC já foi testado para detectar mini-buracos negros, mas veio de mãos vazias. Isto é o que poderia se esperar se existem apenas quatro dimensões, uma vez que a energia necessária para produzir buracos negros em quatro dimensões, seria muito maior (10 19 GeV) do que a energia que pode ser obtida no LHC (14 TeV).No entanto, se existem dimensões extras, pensa-se que elas iriam reduzir a energia necessária para produzir buracos negros a níveis que o LHC poderia alcançar. Como Faizal explicou, isso acontece porque a gravidade em nosso universo, de alguma forma, pode fluir para as dimensões extras. Como o LHC até agora não detectou mini-buracos negros, parece que as dimensões extras não existem, pelo menos não na escala de energia, que foi testado. Por extensão, os resultados não suportam a teoria das cordas ou universos paralelos.
Em seu artigo, Ali, Faizal, e Khalil oferece uma interpretação diferente para o porquê de mini-buracos negros não terem sido detectados no LHC. Eles sugerem que o atual modelo de gravidade que foi utilizado para prever o nível de energia necessário para a produção de buraco negro não é muito preciso, pois não leva em conta os efeitos quânticos.
De acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein, a gravidade pode ser pensada como a curvatura do espaço e do tempo. No entanto, aqui os cientistas apontam que esta geometria do espaço e do tempo responsável pela gravidade fica deformada na escala de Planck. Eles usaram a nova teoria do arco-íris da gravidade para explicar essa modificação da geometria do espaço e do tempo perto da escala de Planck, onde os mini-buracos negros são previstos para existir.
Usando arco-íris da gravidade, os cientistas descobriram que um pouco mais de energia é necessária para produzir mini-buracos negros no LHC do que se pensava anteriormente. Até agora, o LHC tem procurado mini-buracos negros em níveis de energia abaixo de 5,3 TeV. De acordo com o arco-íris da gravidade, esta energia é muito baixa. Em vez disso, o modelo prevê que os buracos negros podem se formar em níveis de energia de, pelo menos, 9,5 TeV em seis dimensões e 11,9 TeV em 10 dimensões. Uma vez que o LHC foi projetado para atingir 14 TeV em futuras execuções, essas necessidades energéticas previstas para a produção de buraco negro deve ser acessível.
Muitas interpretações
Se mini-buracos negros são detectados no LHC, então seria, sem dúvida, um apoio à várias ideias: universos paralelos, dimensões extras, a teoria das cordas , e arco-íris-de gravidade, com estes dois últimos com implicações para uma teoria da gravidade quântica. Mais obviamente, um resultado positivo seria apoiar a existência de mini próprios buracos negros.“Se mini-buracos negros são detectados no LHC à energias previstas, não só ele vai provar a existência de dimensões extras e, por extensão universos paralelos, mas também irá resolver o famoso paradoxo de informação em buracos negros”, disse Ali. Resolvendo o paradoxo é possível porque, no modelo do arco-íris da gravidade, mini-buracos negros têm um raio mínimo abaixo do qual não pode encolher.
No entanto, se os buracos negros não forem detectados, os cientistas terão de reexaminar a sua compreensão dessas ideias.
“Se os buracos negros não são detectados nos preditos níveis de energia , isso significaria uma das três possibilidades “, explica Khalil. “Um, dimensões extras não existem. Dois, elas existem, mas eles são menores do que o esperado. Ou três, os parâmetros do arco-íris da gravidade precisa ser modificado. “
No mundo da física teórica, nunca há apenas uma interpretação, e o mesmo vale para esse problema.Remo Garattini, Professor de Física da Universidade de Bergamo, usou arco-íris da gravidade em seu trabalho sobre regulação de divergências ultravioletas, que têm atormentado modelos de gravidade quântica . Embora ele seja simpático para muitas das ideias no arco-íris da gravidade, ele ressalta que o papel atual conta com apenas uma proposta, que utiliza uma equação que não elimina as divergências.
“Eu acho que o papel é interessante, mas temos que ter cuidado ao extrapolar os resultados globaisusando apenas uma proposta para as funções do arco-íris”, disse Garattini.
Ao longo destas linhas, João Magueijo, Professor de Física no Imperial College London, adverte aos detalhes da teoria que quer fazervou quebrar. E, nesta fase inicial, é difícil dizer que detalhes são esses.
“O trabalho é interessante, mas como muitas outras aplicações da gravidade do arco-íris, não dependem de forma crucial das funções gratuitas escolhidas da teoria”, disse Magueijo. “Ainda assim, eu acho que esse trabalho poderia ser um passo importante na limitação dessas funções livres.”
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