Grande Colisor de Hádrons pode detectar dimensões extras


Um grupo de físicos levantou a possibilidade de que o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) poderia fazer uma descoberta que iria colocar seu triunfo anterior com o Bóson de Higgs no chinelo. Os autores sugerem que ele poderia detectar mini-buracos negros. Tal conclusão seria uma questão de enorme importância por si só, mas pode ser uma indicação de coisas ainda mais importantes. Poucas ideias de física teórica capturam tanto a imaginação do público quanto a hipótese de outras dimensões, que propõem um número infinito de universos que diferem do nosso de formas grandes e pequenas. Essa ideia tem servido de inspiração para vários filmes e histórias em quadrinhos.

No entanto, segundo o professor Mir Faizal da Universidade de Waterloo (Canadá), “normalmente, quando as pessoas pensam no multiverso, pensam na interpretação de muitos mundos da mecânica quântica, onde cada possibilidade se concretiza. Isso não pode ser testado e por isso é filosofia e não ciência”, afirma. No entanto, Faizal considera a possibilidade de um teste para um tipo diferente de universos paralelos quase ao nosso alcance. “O que podemos observar é universos reais em dimensões extras. À medida que a gravidade pode fluir para fora do nosso universo, para dimensões extras, tal modelo pode ser testado pela detecção de mini-buracos negros no LHC”, explica.

A ideia de que o universo pode ser preenchido com pequenos buracos negros foi proposta para explicar quebra-cabeças tais como a natureza da matéria escura. No entanto, a energia necessária para criar esses objetos depende do número de dimensões que o universo tem. Em um universo quadridimensional convencional, estes furos exigiriam TeV 1016, 15 ordens de grandeza superiores à capacidade do LHC. A teoria das cordas, por outro lado, propõe 10 dimensões, mas apenas quatro que podem ser “experimentadas”. As tentativas de modelar tal universo sugerem que a energia necessária para fazer esses pequenos buracos negros seria muito menor, tanto que alguns cientistas acreditam que eles deveriam ter sido detectados em experimentos que o LHC já executou.

Então, se não há detecção, não há teoria das cordas? Não de acordo com Faizal e seus coautores. Eles argumentam que os modelos utilizados para prever a energia dos buracos negros em um universo de 10 dimensões deixaram de fora a deformação quântica do espaço-tempo que muda a gravidade ligeiramente. Se esta deformação é real é uma questão em rápido desenvolvimento, mas se for, o artigo argumenta que os buracos negros teriam níveis de energia muito menores do que em um universo de quatro dimensões, mas cerca de duas vezes maior do que o detectável por qualquer execução de teste de modo distante. O LHC foi projetado para chegar a 14 TeV, mas até agora só foi a 5,3 TeV, enquanto o artigo aponta que os buracos podem estar à espreita em 11,9 TeV. Neste caso, uma vez que o LHC atinja a sua plena capacidade, devemos encontrá-los.

Tal descoberta iria demonstrar a deformação do espaço-tempo em microescala, a existência de dimensões extras, universos paralelos dentro deles e a teoria das cordas. Se forem encontrados nos níveis de energia certos, os buracos confirmariam a interpretação da equipe de uma nova teoria sobre o comportamento dos buracos negros chamada arco-íris da gravidade. Tal revelação surpreendente e quádrupla transformaria a física, embora os pesquisadores já estejam considerando as falhas mais prováveis ​​no seu trabalho, se os buracos se provarem indescritíveis.

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