Físicos propuseram uma nova abordagem para unir a mecânica quântica e a gravidade, com potencial para explicar os primeiros instantes do Universo. A hipótese também sugere uma origem natural para a inflação inicial, mas envolve um elemento ainda não resolvido: os chamados “fantasmas”.
A mecânica quântica descreve o comportamento do universo em escalas atômicas e subatômicas, enquanto a relatividade geral explica a gravidade como a curvatura do espaço-tempo. Apesar de ambas serem bem-sucedidas em seus domínios, elas ainda não foram integradas em uma única teoria. O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters.
Um dos desafios abordados pelo novo estudo é que a relatividade geral deixa de funcionar em energias extremamente altas, como as previstas no Big Bang. Nessas condições, as equações deixam de descrever o universo de forma consistente.
Para contornar esse problema, os pesquisadores recorreram à gravidade quadrática, proposta em 1977 pelo físico Kellogg Stelle. A ideia adiciona termos quadráticos às curvaturas do espaço-tempo, tornando a teoria renormalizável e permitindo lidar com infinitos em altas energias.
Diferente de outras propostas, que combinam elementos quânticos à relatividade geral, o modelo sugere que a expansão inicial do universo pode surgir naturalmente a partir da própria teoria gravitacional.
“Este trabalho mostra que o crescimento explosivo inicial do universo pode vir diretamente de uma teoria mais profunda da gravidade”, afirmou em comunicado Niayesh Afshordi, professor de física e astronomia da Universidade de Waterloo e do Perimeter Institute, e autor principal do estudo. Segundo ele, a expansão rápida aparece quando a gravidade é tratada de forma consistente em energias extremamente altas.
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