O que há dentro de um buraco negro? Computadores quânticos e
aprendizado profundo podem finalmente revelar pistas para testar o
príncipio holográfico.
O que acontece dentro de um buraco negro
– e como tudo o que acontece dentro dele se relaciona com Universo fora
dele? Esse é um mistério que escapou dos cientistas por décadas. É também um
mistério que também pode redefinir como pensamos sobre a natureza do
Universo.
Em um artigo
publicado
na revista PRX Quantumm, em 10 de fevereiro, físicos utilizaram computadores
quânticos e aprendizado de máquina – a tecnologia computacional que alimenta
o software de reconhecimento facial e o processamento de linguagem natural –
para testar uma possível conexão.
Os buracos negros funcionam pela teoria da relatividade geral de
Einstein, que governa o universo em grandes escalas. Pequenas partículas
fora dos buracos negros seguem as regras do Modelo Padrão da física de
partículas, que descreve o universo nas menores escalas absolutas.
Há pouca sobreposição e muita discordância entre os dois sistemas. “Conectar
as duas teorias diferentes é uma questão de longa data na física – algo que
as pessoas tentam fazer desde o século passado”, disse Enrico Rinaldi,
físico da Universidade de Michigan e RIKEN no Japão, e primeiro autor do
artigo, em
uma declaração.
Uma hipótese que pode conectar as duas teorias é a ideia de que os
movimentos das partículas em um plano bidimensional acima do buraco negro
refletem os movimentos tridimensionais do buraco negro, quase como uma
projeção holográfica. É um conceito chamado dualidade holográfica.
Esse é o conceito que os pesquisadores esperam testar. Primeiro, é preciso
usar um computador quântico para simular partículas que representam uma
projeção de um buraco negro e, em seguida, usar o aprendizado de máquina
para analisar como as partículas interagem umas com as outras. Os
pesquisadores esperam que o processo lhes ofereça uma visão de como as
partículas e o buraco negro interagem.
"Esperamos que, ao entender as propriedades dessa teoria de partículas por
meio dos experimentos numéricos, entendamos algo sobre a gravidade ",
disse Rinaldi no comunicado.
Isso é importante,
porque a dualidade holográfica pode ir além das três dimensões.
Alguns cientistas chegam a sugerir que o universo poderia ser uma projeção
de algo com ainda mais dimensões. Para entender isso, leia nosso
artigo especial sobre o
Princípio Holográfico
nos buracos negros:
Parece difícil, mas esse método pode ser o caminho para aprender mais e
até mesmo tentar descobrir se o nosso universo é ou não uma projeção
holográfica.
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