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A vida poderia existir num universo 2D, diz estudo

UNIVERSO EM 2D | 17/07/2019 | 18:00 |
Nesta foto do Hubble (Ultra Deep Field), tem-se mais de 10 mil galaxias. Infinitas possibilidades. | Fotos: NASA/ESA/Hubble |
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Um físico da Universidade da Califórnia, James Scargill, publicou um artigo alegando que as leis da física permitiriam que um universo bidimensional abrigasse a vida. O estudo foi revisado e validado pelo periódico Technology Review, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e, como tantas coisas em física teórica, o conceito exige um pouco de ginástica cerebral.

Como nós vivemos em um universo com três dimensões espaciais e uma temporal (3+1), é difícil imaginar outras combinações, sejam elas com mais ou menos dimensões do que o nosso número mágico. No entanto, essa discussão é antiga tanto na filosofia quanto na física.

Nas últimas décadas, físicos têm pesquisado as propriedades de outros universos para ver se a vida poderia existir neles. Eles chegaram à conclusão de que é inevitável que a humanidade exista em um universo 3+1 porque a vida não poderia existir em qualquer outra configuração. Isso é conhecido como o argumento antrópico – a ideia de que um universo precisa ter as propriedades necessárias para o observador sobreviver.

Foi deste argumento antrópico que Scargill partiu. “Existem dois argumentos principais contra a possibilidade de vida nas dimensões 2+1: a falta de uma força gravitacional local e o limite newtoniano na relatividade geral 3D, e a afirmação de que a restrição a uma topologia planar significa que as possibilidades são ‘simples demais’ para a vida existir”, explica o pesquisador no artigo.

A hipótese de Scargill

Segundo o Tecnology Review, físicos apontam que seria impossível que a vida existisse em um universo com mais de três dimensões. Isso porque as leis da mecânica de Newton seriam suscetíveis a problemas com pequenas perturbações, o que impossibilitaria a formação de órbitas estáveis – como planetas girando ao redor de um sol.

A maioria dos especialistas acredita que é difícil imaginar o comportamento da gravidade em um universo 2D – o que tornaria a formação de sistemas capazes de suportar a vida quase ou totalmente impossível. No entanto, Scargill sugere que repensemos este argumento e aponta para um mundo bidimensional. Em seu artigo, ele demonstra matematicamente que as leis da física permitem a existência da gravidade na configuração 2+1, assim como o desenvolvimento do tipo de complexidade necessária à existência da vida.

Redes neurais

Ele demonstra, primeiro, que um campo gravitacional muito mais simples, puramente escalar é possível. Mas o mais surpreendente é que o pesquisador mostra como a complexidade poderia existir em um ambiente 2D. Ele aponta que redes neurais biológicas que existem (na vida real) podem ser caracterizadas por várias propriedades especiais que poderiam ser reproduzidas em qualquer sistema 2D.

Estas propriedades incluem um padrão de conectividade que permite atravessar uma rede complexa em um número pequeno de etapas, conhecido como “rede de pequeno mundo”. Redes cerebrais também operam em um regime de “criticalidade”, o que significa que há um equilíbrio delicado entre a transição de alta para baixa atividade. E isso também parece possível apenas em redes que têm uma hierarquia modular, ou seja, em que pequenas sub-redes se combinam para formar redes maiores.

Eu recorri a pesquisas que foram conduzidas sobre as propriedades das redes neurais biológicas e criei uma família de gráficos planares que parecem exibir muitas das propriedades que foram consideradas importantes para cérebros complexos”, explica o pesquisador. “[Estes gráficos] são aproximadamente ‘pequeno mundo’, eles têm uma construção hierárquica e modular, e mostram evidências de [comportamento crítico] para certos processos estocásticos”.

Scargill destaca, porém, que ainda que seu trabalho sugira a possibilidade de cérebros complexos em 2D, ele não é conclusivo. “É provável que as propriedades descritas acima não são suficientes por si próprias. Assim, é preciso mais estudos para comparar os gráficos apresentados aqui com redes neurais da vida real”, escreve. O especialista aconselha também que mais famílias de gráficos planares sejam consideradas para que se possa chegar a um entendimento mais completo da possibilidade proposta por ele. 

 

Com HypeScience

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