De acordo com um novo estudo liderado por Tjarda Boekholt, da Universidade de Coimbra em Portugal, mesmo os melhores computadores imagináveis não podem resolver certos problemas com sistemas caóticos, como o problema dos três corpos, e portanto não podem prever absolutamente tudo no universo.
O problema dos três corpos
Um sistema caótico é aquele em que mesmo uma pequena mudança nas condições iniciais dos objetos, como suas posições ou velocidades, tem um efeito enorme sobre como eles se movem ao longo do tempo – algo também conhecido como “efeito borboleta”.
O problema dos três corpos representa a questão matemática de como três objetos podem orbitar uns aos outros segundo as leis de movimento de Newton, e há muito caos envolvido nisto.
Logo, é extremamente difícil prever como esse sistema de três corpos irá evoluir, ou mesmo “retrocedê-los” matematicamente para descobrir como e onde começaram.
O estudo
Uma grande parte da dificuldade em prever tais sistemas caóticos é que mesmo nossos melhores computadores têm precisão limitada, o que significa que mesmo incertezas minúsculas podem arruinar uma simulação.
Logo, Boekholt e sua equipe decidiram investigar se a falta de precisão era o único problema para nossa previsão de sistemas caóticos, ou seja, se um computador preciso o suficiente (do tamanho do universo, por exemplo) poderia simulá-los com eficácia.
Resultados
Os pesquisadores começaram com a simulação de três buracos negros orbitando uns aos outros a uma distância de um parsec, ou cerca de 3 anos-luz. Depois de um tempo, tentaram “retroceder” essa simulação a sua configuração inicial. Eles fizeram isso 1.212 vezes.
Com a tecnologia atual, revelou-se impossível retornar à configuração inicial do sistema, o que significa que ele é imprevisível.
A equipe então utilizou esses dados para calcular que precisão seria necessária para retornar a tal configuração, descobrindo que, em cerca de 5% dos casos de sistemas triplos, seria necessário medir a configuração com uma precisão de menos de um comprimento de Planck (ℓP) – a menor unidade de medida possível para o comprimento e cerca de 10 a 51 vezes a distância inicial entre os buracos negros.
“Isso significa que esses sistemas são profundamente imprevisíveis. Mesmo se você tiver uma diferença de um comprimento de Planck, que é uma quantidade ridiculamente pequena, algumas situações ainda são irreversíveis. Não podemos ser mais precisos que a natureza”, conclui Boekholt.
Em outras palavras, existe um limite para o nosso poder de previsão – mesmo o computador mais poderoso possível não poderia simular nada abaixo de um comprimento de Planck, e, portanto, não poderia simular absolutamente todos os sistemas do universo.
A seta do tempo
A descoberta pode ter implicações que vão além desses sistemas caóticos, incluindo o próprio tempo.
“Se pudéssemos reverter 100% dos casos dos problemas de três corpos, não seria possível determinar a seta do tempo – não seria possível distinguir para frente e para trás. Mas, em 5% dos casos, você pode avançar, mas não ir para trás, então existe essa assimetria que está intimamente ligada à seta do tempo”, argumenta Boekholt.
É isso – mais um dia se passa em que não podemos desafiar o andamento do tempo e viajar para o passado. [NewScientist]