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Fornecendo uma solução para a pior previsão da física

Por Natasha Romanzoti, em 2.09.2019

A física possui um enorme problema chamado “constante cosmológica”: a diferença entre a previsão teórica desse parâmetro e sua medição com base em observações astronômicas é da ordem de 10¹²¹. 

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A constante cosmológica foi proposta por Albert Einstein como parte de sua teoria da relatividade geral. No entanto, quando os cientistas descobriram que o universo não era estacionário, mas sim estava em expansão, Einstein abandonou o conceito, descrevendo-o como “o maior erro” de sua carreira.

Quando um novo achado abalou mais uma vez o mundo da física – que essa expansão estava acelerando –, o conceito voltou à moda. Por exemplo, o que move essa expansão acelerada? Talvez algo chamado energia escura, que poderia ser uma “constante cosmológica”, ou seja, uma propriedade inerente ao próprio espaço.

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Agora, Lucas Lombriser, pesquisador da Universidade de Genebra (Suíça), propôs uma abordagem que aparentemente pode resolver as inconsistências entre teoria e prática no que diz respeito à constante cosmológica. A ideia é aceitar que outra constante – a gravitação universal G de Newton, que também faz parte das equações da relatividade geral – possa variar.

Discrepâncias

Pesquisadores mediram experimentalmente a constante cosmológica usando observações superprecisas de supernovas e do fundo cósmico de micro-ondas (a radiação de micro-ondas considerada uma “sobra” do Big Bang). O resultado se mostrou suficiente para gerar o efeito desejado de expansão acelerada, mas é MUITO diferente do valor teórico da constante cosmológica.

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Esse valor original foi obtido com a medição da flutuação quântica de vácuo, um fenômeno real interpretado como uma contribuição para a constante cosmológica. O problema é que é 10¹²¹ maior – a mais gritante diferença já vista entre teoria e experimento na ciência.

“Meu trabalho consiste em uma nova manipulação matemática das equações da relatividade geral que finalmente torna possível harmonizar teoria e observação sobre a constante cosmológica”, disse Lombriser ao Phys.org.

A hipótese foi recebida positivamente pela comunidade científica, mas ainda precisa ser melhor estudada para gerar previsões que possam ser confirmadas ou refutadas experimentalmente.

A ideia

A ideia inovadora de Lombriser foi introduzir uma variação à constante G de Newton, que aparece nas equações de Einstein. Isso significa que o universo em que vivemos se torna um caso especial dentre um número infinito de possibilidades teóricas diferentes.

A abordagem matemática leva à possibilidade de calcular o parâmetro ΩΛ (ômega lambda), outra forma de expressar a constante cosmológica que é muito mais fácil de manipular. Esse parâmetro também leva em conta a fração do universo composta de energia escura. O valor final é de 0.704 ou 70.4%, muito mais próximo dos valores experimentais de 0.685 ou 68.5% encontrados, e bem melhor que a discrepância da ordem de 10^121.

No entanto, essa abordagem ainda precisa ser testada em mais estudos e experimentos para ver se se encaixa com outros tópicos da cosmologia. Porém, o interesse pela solução proposta tem sido grande até agora.

Um artigo descrevendo a hipótese foi publicado na revista científica Physics Letters B. [Phys]

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