A teoria do multiverso prega que o universo em que vivemos não é o único que existe. Na verdade, nosso universo pode ser apenas um entre um número infinito de universos que compõem um “multiverso”.
Sei o que você está pensando: “aham, claro”. Embora a ideia realmente soe como algo saído da mais barata ficção científica, há uma física bastante razoável por trás dela.
Mais: não há apenas uma teoria que chega a um multiverso: diversas teses físicas independentes apontam para tal conclusão. Na verdade, alguns especialistas acreditam que é mais provável que existam universos ocultos, do que o contrário.
Confira as cinco teorias científicas mais plausíveis que sugerem que vivemos em um multiverso:
1 – Universos infinitos
Os cientistas não podem ter certeza sobre a forma do espaço-tempo, mas mais provavelmente, ela é plana (em oposição à esférica) e estende-se infinitamente. Se o espaço-tempo dura para sempre, então deve começar a se repetir em algum ponto, porque há um número finito de formas com as quais as partículas podem ser organizadas no espaço e no tempo.
Então, se você olhar longe o suficiente, encontrará uma outra versão de você – na verdade, versões infinitas de você. Alguns desses “gêmeos” estarão fazendo exatamente o que você está fazendo agora, enquanto outros estarão com uma roupa diferente esta manhã, e outros ainda terão carreiras e escolhas de vida totalmente diferentes.
Como o universo observável se estende apenas até onde a luz teve a chance de chegar nos 13,7 bilhões de anos desde o Big Bang (que seria 13,7 bilhões de anos-luz), o espaço-tempo além dessa distância pode ser considerado o seu próprio universo, separado do nosso. Deste modo, uma multiplicidade de universos deve existir, uns ao lado dos outros, em uma manta de retalhos gigante de universos.
2 – Inflação eterna
Além dos múltiplos universos criados por estender infinitamente o espaço-tempo, outros universos podem surgir a partir de uma teoria chamada “inflação eterna“. A inflação é a noção de que o universo se expandiu rapidamente após o Big Bang, inflando como um balão. Inflação eterna, proposta pela primeira vez pelo cosmólogo Alexander Vilenkin da Universidade Tufts, sugere que alguns bolsões no espaço pararam de inflar, enquanto outras regiões continuam a inflar, dando assim origem a muitos universos isolados em “bolhas”.
Assim, o nosso próprio universo, onde a inflação já acabou, permitindo que estrelas e galáxias se formassem, é uma pequena bolha em um vasto mar de bolhas no espaço, algumas das quais ainda estão inflando. E em alguns desses universos bolhas, as leis e constantes fundamentais da física podem ser totalmente diferentes do que são no nosso, tornando-os muito estranhos para nós.
3 – Universos paralelos
Outra ideia de multiverso que surge da teoria das cordas é a noção de universos paralelos que pairam fora do alcance do nosso, proposta por Paul Steinhardt da Universidade de Princeton (EUA) e Neil Turok do Instituto de Física Teórica em Ontário, Canadá. Vem da possibilidade de muito mais dimensões existirem em nosso mundo, além das três de espaço e uma de tempo que nós conhecemos. Ou seja, mais do que nosso próprio mundo tridimensional, outros espaços tridimensionais podem flutuar num espaço de dimensão superior.
O físico Brian Greene da Universidade de Columbia (EUA) descreve a ideia como a noção de que “o nosso universo é apenas um dos potencialmente numerosos mundos flutuantes em um espaço de dimensão mais elevada, bem como uma fatia de pão dentro de um grandioso pão cósmico”.
Uma variação desta teoria sugere que esses universos não são sempre paralelos e fora de alcance. Às vezes, eles podem bater um no outro, causando repetidos Big Bangs que redefinem os universos novamente.
4 – Universos filhos
A teoria da mecânica quântica, que reina sobre o pequeno mundo das partículas subatômicas, sugere uma outra maneira na qual múltiplos universos podem surgir. A mecânica quântica descreve o mundo em termos de probabilidades, em vez de resultados definitivos. E a matemática desta teoria sugere que todos os resultados possíveis de uma situação realmente ocorrem – em seus próprios universos separados. Por exemplo, se você chegar a uma encruzilhada onde você pode ir para a direita ou para a esquerda, o universo atual dá origem a dois universos “filhos”: um em que você vai para a direita, e outro no qual você vai para a esquerda. “E, em cada universo, há uma cópia sua assistindo um ou outro resultado, pensando – incorretamente – que a sua realidade é a única realidade”, diz Greene.
5 – Universos matemáticos
Os cientistas têm debatido se a matemática é simplesmente uma ferramenta útil para descrever o universo, ou se a matemática em si é a realidade fundamental – nesse caso, nossas observações do universo são apenas percepções imperfeitas de sua verdadeira natureza matemática.
Se este for realmente o caso, então talvez a estrutura matemática específica que compõe o nosso universo não é sua única opção. De fato, todas as possíveis estruturas matemáticas existem como seus próprios universos separados.
“A estrutura matemática é algo que você pode descrever de uma maneira que é completamente independente da bagagem humana”, disse Max Tegmark, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA), que propôs esta ideia. “Eu realmente acredito que existe um universo lá fora que pode existir independentemente de mim, e que iria continuar a existir mesmo se não houvesse seres humanos”.[LiveScience]
O multiverso existe?
Bônus: como provar que o multiverso existe
A presença de um “multiverso”, ou seja, vários universos desconectados pode ser possível para explicar a quantidade enorme de energia escura que o nosso universo tem – um assunto polêmico que intriga cientistas do mundo (ou mundos) todo há tempos.
Cerca de 74% do universo parece ser feito de energia escura. Outros 22% parecem ser matéria escura, uma misteriosa forma de matéria que só podemos detectar observando sua força gravitacional. No fim, apenas 4% do nosso universo é composto por coisas que podemos ver e tocar; a matéria comum. Por que essa desigualdade?
Nenhuma outra teoria existente sobre o nosso universo consegue explicar tal fenômeno. Com a teoria do multiverso, essa quantidade de energia não só se torna explicável, como é inevitável.
Outros fenômenos, como a radiação cósmica de fundo e a expansão do universo, também levam a crer na existência de vários universos.
O problema é que ainda não temos como provar que estamos em um multiverso. Se daqui é difícil até encontrar outros planetas, quem diria um inteiro outro universo!
Para calcular como encontrar esse multiverso e como medi-lo, precisamos investir em probabilidades, tentar “chutar” quais serão as características principais dele (como a quantidade de energia escura que ele teria). Para calcular essas probabilidades, é preciso uma medida – uma ferramenta matemática que ajuda na definição dessas probabilidades. Mas encontrar essa medida quando o assunto é o multiverso é muito difícil. Seria como comparar infinitos. “Qual infinito é maior?” parece uma pergunta sem noção.
Nosso universo surgiu do Big Bang, provavelmente um choque entre um universo e outro, e há uma variedade de universos que pode ser produzida dessa forma. Poderíamos usar essas medidas para calcular as probabilidades. Mas aplicar isso na prática é outra história. O problema é que, pra funcionar mesmo, esses cálculos precisariam da quantidade inicial de vácuo no universo – e isso ainda é um mistério.
Segundo o famoso físico Stephen Hawking, uma outra forma de verificar o multiverso seria buscar características na radiação de fundo de micro-ondas que indicassem a colisão de outro universo com o nosso num passado distante.
A radiação cósmica de fundo (CMB, na sigla em inglês) que aparece no universo na frequência mais alta possível de micro-ondas deixa marcas no espaço-tempo. Segundo a teoria dos vários universos, essas marcas foram deixadas após a colisão dos vários universos ao longo de suas existências. Nosso próprio universo, portanto, poderia já ter colidido com um ou mais “vizinhos”.
Para que se possa entender esse mecanismo, os cientistas britânicos fizeram uma comparação com bolhas de sabão. Imagine que cada bolha de sabão é um universo, com suas próprias leis físicas de espaço-tempo. Quando duas bolhas de sabão encostam uma na outra, a área em que elas se tocam torna-se circular. Da mesma maneira, quando dois universos colidem, a radiação CMB resultante do choque também toma forma circular. Essa radiação circular, dessa forma, seria um sinal claro de que dois universos colidiram naquele ponto.
De fato, já foi possível observar a incidência de CMB circulares em certas áreas do espaço, que foram marcadas como indicativos dessa teoria. Não se conseguiu, entretanto, definir um padrão para o aparecimento dessas CMB, que continuam parecendo aleatórias.
O que se buscará a partir de agora, portanto, é ordenar as observações para fortalecer essa teoria. Um satélite da Agência Europeia Espacial, chamado Planck, está no espaço desde 2009, e em 2013 deverá ter respostas mais detalhadas sobre a nova teoria.

Fonte: LiveScience / HypeScience - Tradução: Natasha Romanzoti