O mundo tal como o conhecemos tem três dimensões de espaço – comprimento, largura e profundidade – e uma dimensão de tempo. Mas há a possibilidade de que muitas outras dimensões existam lá fora. De acordo com a teoria das cordas, um dos principais modelos físicos do último meio século, o universo opera com 10 dimensões. Mas isso levanta uma grande questão: Se existem 10 dimensões, então porque não as experimentamos todas ou não as detectamos? Lisa Grossman da ScienceNews relata que um novo artigo sugere uma resposta, mostrando que essas dimensões são tão pequenas e tão fugazes que atualmente não podemos detectá-las.
É difícil explicar completamente a matemática por trás da teoria das cordas sem colocar um seminário de pós-graduação ou dois, mas em essência as dimensões cinco a dez têm a ver com possibilidade e incluem todos os futuros possíveis e todos os passados possíveis, incluindo realidades com uma física totalmente diferente daquelas do nosso universo.
Se dois prótons se esmagarem juntos a velocidades suficientemente altas, eles têm a capacidade de criar um pequeno buraco negro que existiria por apenas uma fração de segundo antes de desaparecer, de acordo com um novo estudo, que não foi revisado por pares, no servidor de pré-impressão arXiv.org. A colisão abriria uma pequena bolha de espaço interdimensional onde as leis da física são diferentes das nossas, levando a um evento conhecido como decadência do vácuo. Na física quântica, a decadência do vácuo implica que, se o espaço interdimensional fosse suficientemente grande, estaríamos tramados. Com gravidade suficiente para interagir com o nosso mundo, a recém formada “Bolha Cósmica da Morte” cresceria à velocidade da luz, mudaria rapidamente a física do nosso universo, torná-la-ia inabitável e efetivamente nos tiraria da existência.
“Se você estiver por perto quando a bolha começar a se expandir, você não a verá chegando”, diz Grossman, co-autor do estudo, a física Katie Mack, da Universidade Estadual da Carolina do Norte. “Se está vindo de baixo, seus pés param de existir antes que sua mente perceba isso.”
Ultrahigh energy cosmic rays are bashing into each other all the time with enough energy to start this process. Se as dimensões extras fossem suficientemente grandes para permitir que a bolha da morte se formasse, os pesquisadores encontraram, isso já teria acontecido milhares de vezes. O fato de ainda existirmos é uma prova circunstancial de que outras dimensões são ultra minúsculas. A equipe calculou que elas devem ser menores que 16 nanômetros, pequenas demais para sua gravidade influenciar muito em nosso mundo e centenas de vezes menores que cálculos anteriores, relata Grossman.
O novo estudo vem na cauda de outro estudo sobre dimensões extras publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics publicado em julho. Mara Johnson-Groh do LiveScience relata que uma das grandes questões em física é porque a expansão do universo está se acelerando. Uma teoria é que a gravidade está vazando para fora do nosso universo para outras dimensões. Para testar esta ideia, os pesquisadores olharam para dados de ondas gravitacionais recentemente descobertas. Se o nosso universo estivesse vazando gravidade através dessas outras dimensões, os pesquisadores raciocinaram, então as ondas gravitacionais seriam mais fracas do que o esperado após viajar através do universo.
Mas os investigadores descobriram que não perderam nenhuma energia na sua longa viagem, o que significa que outras dimensões ou não existem ou são tão pequenas que não afectam muito a gravidade, se é que afectam de todo.
“A relatividade geral diz que a gravidade deve estar trabalhando em três dimensões, e mostrar que é isso que vemos”, diz o físico Kris Pardo de Princeton, autor principal do estudo de julho, a Johnson-Groh. O último estudo também conclui que o tamanho das dimensões extras é tão pequeno que impede que muitas teorias sobre a gravidade vazem do nosso universo.
Cosmólogo Ian Moss da Universidade de Newcastle, na Inglaterra, diz a Grossman que o último trabalho é minucioso e que ele não vê nenhuma falha gritante, mas ainda há muitas incógnitas para dizer que o limite de 16 nanômetros é certo.