A velocidade da luz pode não sempre ter sido o mesma . Esta torção em uma idéia controversa poderia derrubar nossa sabedoria cosmológica padrão.
Em 1998, João Magueijo do Imperial College London, propôs que a velocidade da luz pode variar , para resolver o que os cosmologistas chamam de o problema do horizonte . Assim,
o universo teria atingido uma temperatura uniforme muito antes de fótons transportadores de calor, que viajam à velocidade da luz, e teve tempo de chegar a todos os cantos do universo.
A forma padrão para explicar esse enigma é uma idéia chamada de inflação , que sugere que o universo passou por um curto período de rápida expansão no início - assim a temperatura quando o cosmos era menor, , de repente, cresceu. Mas não sabemos por que a inflação começou, ou parou. Então Magueijo tem procurado alternativas.
Agora, em um artigo a ser publicado na Physical Review, ele e Niayesh Afshordi no Instituto Perimeter no Canadá lançaram uma nova versão da ideia - e esta é testável. Eles sugerem que, no universo primitivo, a luz e a gravidade se propagavam a diferentes velocidades.
Se os fótons se movimentassem mais rápido do que a gravidade logo após o big bang, isso os deixaria chegar o suficiente para que o universo atingisse uma temperatura de equilíbrio muito mais rapidamente, disse a equipe.
O que realmente excita Magueijo sobre a idéia é que ela faz uma previsão específica sobre a radiação cósmica de fundo (RCF). Esta radiação, que enche o universo, foi criada pouco depois do big bang e contém uma impressão "fossilizada" das condições do universo.
No modelo de Magueijo e Afshordi, certos detalhes sobre o a RCF refletem o modo como a velocidade da luz e a velocidade da gravidade variam à medida que a temperatura do universo muda. Perceberam que havia uma mudança abrupta em um determinado ponto, quando a relação das velocidades da luz e da gravidade foram rapidamente ao infinito.
Isso corrige um valor chamado índice espectral, que descreve as ondulações de densidade inicial no universo, em 0.96478 - um valor que pode ser verificado em relação a futuras medições. O valor mais recente, relatado pelo CMB-mapping Planck satélite em 2015, coloca o índice espectral em cerca de 0,968, que é tentadoramente perto.
Se mais dados revelarem um desajuste, a teoria pode ser descartada. "Isso seria ótimo - não terei mais que pensar nessas teorias", diz Magueijo. "Toda essa classe de teorias em que a velocidade da luz varia em relação à velocidade da gravidade será descartada".
Mas nenhuma medida descarta a inflação inteiramente, porque não faz previsões específicas. "Há um enorme espaço de possíveis teorias inflacionárias, o que faz testes a idéia básica muito difícil", diz Peter Coles na Universidade de Cardiff, Reino Unido. "É como pregar geléia na parede."
Isso torna ainda mais importante explorar alternativas como velocidades de luz variáveis, acrescenta.
John Webb , da Universidade de New South Wales, em Sydney, na Austrália, trabalhou por muitos anos na ideia de que as constantes podem variar, e se diz "muito impressionado" com a previsão de Magueijo e Afshordi. "Uma teoria testável é uma boa teoria", diz ele.
As implicações podem ser profundas. Os físicos já sabiam há uma incompatibilidade na maneira como o universo funciona em suas menores escalas e em suas mais altas energias, e têm procurado uma teoria da gravidade quântica para uni-las. Se houver um bom ajuste entre a teoria de Magueijo e as observações, ela poderia preencher essa lacuna, aumentando nossa compreensão dos primeiros momentos do universo.
"Temos um modelo do universo que abraça a idéia de que deve haver uma nova física em algum ponto", diz Magueijo. "É complicado, obviamente, mas acho que finalmente haverá uma maneira de provar a gravidade quântica nesse tipo de cosmologia".
Referência : ArXiv, DOI: 1.603,03312
Em 1998, João Magueijo do Imperial College London, propôs que a velocidade da luz pode variar , para resolver o que os cosmologistas chamam de o problema do horizonte . Assim,
o universo teria atingido uma temperatura uniforme muito antes de fótons transportadores de calor, que viajam à velocidade da luz, e teve tempo de chegar a todos os cantos do universo.
A forma padrão para explicar esse enigma é uma idéia chamada de inflação , que sugere que o universo passou por um curto período de rápida expansão no início - assim a temperatura quando o cosmos era menor, , de repente, cresceu. Mas não sabemos por que a inflação começou, ou parou. Então Magueijo tem procurado alternativas.
Agora, em um artigo a ser publicado na Physical Review, ele e Niayesh Afshordi no Instituto Perimeter no Canadá lançaram uma nova versão da ideia - e esta é testável. Eles sugerem que, no universo primitivo, a luz e a gravidade se propagavam a diferentes velocidades.
Se os fótons se movimentassem mais rápido do que a gravidade logo após o big bang, isso os deixaria chegar o suficiente para que o universo atingisse uma temperatura de equilíbrio muito mais rapidamente, disse a equipe.
O que realmente excita Magueijo sobre a idéia é que ela faz uma previsão específica sobre a radiação cósmica de fundo (RCF). Esta radiação, que enche o universo, foi criada pouco depois do big bang e contém uma impressão "fossilizada" das condições do universo.
No modelo de Magueijo e Afshordi, certos detalhes sobre o a RCF refletem o modo como a velocidade da luz e a velocidade da gravidade variam à medida que a temperatura do universo muda. Perceberam que havia uma mudança abrupta em um determinado ponto, quando a relação das velocidades da luz e da gravidade foram rapidamente ao infinito.
Isso corrige um valor chamado índice espectral, que descreve as ondulações de densidade inicial no universo, em 0.96478 - um valor que pode ser verificado em relação a futuras medições. O valor mais recente, relatado pelo CMB-mapping Planck satélite em 2015, coloca o índice espectral em cerca de 0,968, que é tentadoramente perto.
Se mais dados revelarem um desajuste, a teoria pode ser descartada. "Isso seria ótimo - não terei mais que pensar nessas teorias", diz Magueijo. "Toda essa classe de teorias em que a velocidade da luz varia em relação à velocidade da gravidade será descartada".
Mas nenhuma medida descarta a inflação inteiramente, porque não faz previsões específicas. "Há um enorme espaço de possíveis teorias inflacionárias, o que faz testes a idéia básica muito difícil", diz Peter Coles na Universidade de Cardiff, Reino Unido. "É como pregar geléia na parede."
Isso torna ainda mais importante explorar alternativas como velocidades de luz variáveis, acrescenta.
John Webb , da Universidade de New South Wales, em Sydney, na Austrália, trabalhou por muitos anos na ideia de que as constantes podem variar, e se diz "muito impressionado" com a previsão de Magueijo e Afshordi. "Uma teoria testável é uma boa teoria", diz ele.
As implicações podem ser profundas. Os físicos já sabiam há uma incompatibilidade na maneira como o universo funciona em suas menores escalas e em suas mais altas energias, e têm procurado uma teoria da gravidade quântica para uni-las. Se houver um bom ajuste entre a teoria de Magueijo e as observações, ela poderia preencher essa lacuna, aumentando nossa compreensão dos primeiros momentos do universo.
"Temos um modelo do universo que abraça a idéia de que deve haver uma nova física em algum ponto", diz Magueijo. "É complicado, obviamente, mas acho que finalmente haverá uma maneira de provar a gravidade quântica nesse tipo de cosmologia".
Referência : ArXiv, DOI: 1.603,03312