O que é Gravidade Quântica?
A gravidade quântica é uma teoria física que busca unificar a teoria da relatividade geral de Einstein com a mecânica quântica. Ela é uma das grandes questões em aberto na física teórica e tem como objetivo fornecer uma descrição completa e consistente da gravidade em escalas muito pequenas, onde os efeitos quânticos se tornam relevantes.
A Relatividade Geral de Einstein
A teoria da relatividade geral de Einstein é uma das teorias mais bem estabelecidas da física moderna. Ela descreve a gravidade como uma curvatura do espaço-tempo causada pela presença de massa e energia. A relatividade geral foi confirmada por uma série de experimentos e observações, incluindo a precessão do periélio de Mercúrio, a deflexão da luz por corpos massivos e as ondas gravitacionais detectadas recentemente.
A Mecânica Quântica
A mecânica quântica é outra teoria fundamental da física, que descreve o comportamento das partículas subatômicas. Ela é baseada em princípios como a superposição de estados, o entrelaçamento quântico e a incerteza fundamental. A mecânica quântica foi confirmada por uma série de experimentos e observações, incluindo o efeito fotoelétrico, a difração de elétrons e o experimento da dupla fenda.
A Incompatibilidade entre a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica
Apesar de serem duas teorias bem-sucedidas em suas respectivas escalas, a relatividade geral e a mecânica quântica são incompatíveis entre si. Enquanto a relatividade geral descreve a gravidade como uma curvatura do espaço-tempo, a mecânica quântica descreve as partículas subatômicas como ondas de probabilidade. Essa incompatibilidade é conhecida como o “problema da gravidade quântica”.
Abordagens para a Gravidade Quântica
Existem várias abordagens teóricas para a gravidade quântica, cada uma com suas próprias características e desafios. Alguns exemplos incluem a teoria das cordas, a gravidade quântica em loop, a gravidade quântica de espinha de peixe e a gravidade quântica de spin. Cada uma dessas abordagens busca unificar a gravidade com a mecânica quântica de maneiras diferentes.
A Teoria das Cordas
A teoria das cordas é uma das abordagens mais conhecidas para a gravidade quântica. Ela postula que as partículas fundamentais não são pontos, mas sim cordas vibrantes em um espaço-tempo de dimensões extras. A teoria das cordas tem o potencial de unificar todas as forças fundamentais da natureza, incluindo a gravidade, em uma única estrutura matemática consistente.
A Gravidade Quântica em Loop
A gravidade quântica em loop é outra abordagem para a gravidade quântica. Ela é baseada na ideia de que o espaço-tempo é granulado em unidades fundamentais, chamadas de “átomos de espaço”. Esses átomos de espaço formam uma rede tridimensional, na qual os campos gravitacionais são quantizados. A gravidade quântica em loop tem sido estudada principalmente em contextos de espaço-tempo com topologia simples, como espaços homogêneos e isotrópicos.
A Gravidade Quântica de Espinha de Peixe
A gravidade quântica de espinha de peixe é uma abordagem menos conhecida para a gravidade quântica. Ela é baseada na ideia de que o espaço-tempo é formado por uma rede de “espinhas de peixe”, que se entrelaçam e formam uma estr