Dois pesquisadores do Observatório Astronômico do Vaticano,
também conhecido como Specola Vaticana, revelaram a existência de duas maneiras
diferentes de descrever a gravidade na presença de um campo adicional que,
usando os instrumentos matemáticos certos, não só descrevem a mesma física, mas
podem até criar novas soluções para as equações de Einstein.
Vatican News
Dois pesquisadores do Observatório Astronômico, também
conhecido como Specola Vaticana, Pe. Gabriele Gionti e Pe. Matteo
Galaverni, revelaram um resultado surpreendente: existem duas maneiras
diferentes de descrever a gravidade na presença de um campo adicional (o “campo
escalar”) - o “frame de Jordan” e o “frame de Einstein”
que, usando os instrumentos matemáticos certos, não só descrevem a mesma
física, mas podem até criar novas soluções para as equações de Einstein (que
descrevem o universo em grande escala) e que descrevem cenários do universo
fisicamente diferentes.
Para demonstrar isso, os dois cientistas aplicaram o
formalismo ADM-hamiltoniano, que se revelou essencial porque, através de um
procedimento preciso e rigoroso, demonstra que os dois “frames” são
equivalentes, desde que se “fixem” condições específicas. Sem essas condições,
a correspondência permanece oculta. Os resultados dessa pesquisa foram
publicados no European Journal of Physics C.
Equações completas e corretas
Um grande ponto de virada em seu trabalho diz respeito aos
termos de borda, aqueles termos “nas margens” das superfícies espaço-temporais
que são considerados para obter as equações dinâmicas. Como explicam os
pesquisadores: “é preciso considerar bem os termos de borda. Só assim se obtêm
as equações de movimento corretas. Os resultados anteriores eram incompletos”.
Ignorando esses termos cruciais, obtinham-se equações parciais e limitadas.
Graças a Gionti e Galaverni, hoje finalmente temos as equações completas e
corretas em ambos os “frames”.
O resultado mais extraordinário surge ao estudar o que
acontece quando se passa de um “frame” para outro usando a transformação
canônica. Se a transformação é regular, a equivalência é mantida: cada solução
no “frame de Jordan” corresponde a uma no quadro de Einstein. Mas se a
transformação se torna singular, então a matemática faz o milagre: surgem novas
soluções gravitacionais, como buracos negros ou singularidades “nuas”. Em
outras palavras: a singularidade da transformação não apenas rompe o vínculo
entre os dois “frames”, mas gera novos universos teóricos inteiros - cenários
nunca antes vistos.
Essa descoberta não é apenas um resultado técnico: ela
demonstra que a escolha da linguagem matemática pode mudar o que percebemos
como realidade. É um passo fundamental para compreender melhor os buracos
negros, o início do universo e para nos aproximarmos do difícil objetivo de
unificar a gravidade e a mecânica.
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