Dois pesquisadores em Engenharia Mecânica da Universidade Estadual da Carolina do Norte propõem uma nova perspectiva cosmológica. O conceito central defende que devemos compreender o universo a partir da circulação energética.
A dupla de cientistas, Larry Silverberg e Jeffrey Eischen, apresenta um modelo teórico no qual elementos básicos da realidade seriam fragmentos de energia, e não partículas ou ondas.
O princípio fundamental dessa proposta é a premissa de que essa força sempre se move pelo contínuo espaço-tempo. Os acadêmicos imaginam esse fluxo como linhas que adentram e saem de qualquer porção do cosmos, sem se interceptarem, nem possuírem origem ou destino final.
Qual é o problema?
No século IV a.C., o antigo filósofo grego Aristóteles formulou a ideia de que o universo era composto por cinco blocos de matéria: terra, água, ar, fogo e o éter celeste. Essa ideia persistiu por mais de 2.000 anos e atormentou os inúmeros alquimistas que tentaram enriquecer transmutando a terra em ouro.
Coincidentemente, foi também um alquimista que destronou as ideias de Aristóteles. Robert Boyle, o famoso “pai” da química, abandonou os elementos clássicos em favor da ideia de que toda a matéria era composta de partículas. Essa ideia revolucionária levou a um dos períodos mais explosivos da história da ciência, incluindo a formulação da mecânica clássica por Isaac Newton.
A partícula era agora a rainha do universo científico e reinaria por mais 150 anos até que o cientista escocês James Clerk Maxwell introduziu as ondas eletromagnéticas na equação.
Juntas, partículas e ondas tornaram-se os blocos de construção conhecidos de toda a matéria. As partículas serviam como tijolos individuais, como matéria existindo em um único ponto no espaço. As ondas eletromagnéticas formavam a argamassa que mantinha tudo unido, como energia que se dissipava por todo o espaço na forma de ondas.
Separar a matéria em partículas e ondas facilitou as previsões para os físicos, pois eles podiam descrever facilmente o comportamento de partículas e ondas. Mas nada é fácil na física, e a teoria foi rapidamente invertida.
No início do século XX, o famoso experimento da dupla fenda mostrou que partículas e ondas não eram tão distintas quanto pensávamos anteriormente. O experimento revelou que partículas, às vezes, podiam agir como ondas, e a luz, às vezes, como partículas.
Na mesma época em que as mentes se debatiam sobre a dualidade onda-partícula da matéria, Albert Einstein formulava sua teoria da relatividade geral, que descreve como a deformação da estrutura do espaço e do tempo causa a gravidade. Juntas, as descobertas moldaram o curso da física moderna, mas as conexões entre os dois fenômenos permanecem obscuras.
Silverberg e Eischen buscaram uma solução que tivesse características tanto de partículas quanto de ondas. Eles queriam encontrar um bloco de construção que fosse concentrado como uma partícula e espalhado como uma onda. A resposta é o que eles chamam de fragmento de energia.
O fragmento de energia se assemelha muito a estrelas em uma galáxia distante. De longe, uma galáxia parece um brilho intenso de luz irradiando para o exterior. Mas, em uma inspeção mais detalhada, os astrônomos conseguem identificar estrelas individuais que compõem a galáxia. Da mesma forma, o fragmento de energia representa uma concentração de energia que flui e se dissipa para fora, para longe do centro.
Com seu novo bloco de construção, os cientistas formularam um novo conjunto de equações para resolver problemas de física. Eles testaram sua teoria em dois problemas resolvidos por Einstein há mais de um século.
A teoria da relatividade geral de Einstein foi confirmada por duas observações feitas por astrônomos. A primeira foi uma pequena mudança anual na órbita de Mercúrio. Einstein previu com precisão que a curvatura do espaço-tempo causada pela massa do Sol faria com que a órbita de Mercúrio oscilasse ao longo do tempo. A segunda foi a curvatura da luz ao passar pelo espaço e tempo deformados perto do Sol.
Para resolver o problema de Mercúrio, Silverberg e Eischen modelaram o Sol como um fragmento massivo de energia, com Mercúrio como um fragmento menor de energia orbitando ao seu redor. No problema da curvatura da luz, o Sol foi modelado de forma idêntica, mas a luz foi modelada como um ponto sem massa viajando à velocidade da luz (um fóton). Após calcular as trajetórias dos fragmentos de energia em movimento, os pesquisadores obtiveram as mesmas respostas de Einstein.
As soluções demonstram a eficácia de seu novo bloco de construção na modelagem do comportamento da matéria, da escala micro à macroscópica. Embora sua formulação possa não mudar exatamente a física como as descobertas de Maxwell e Einstein, a teoria pode tornar a dualidade onda-partícula da matéria mais intuitiva e proporcionar uma nova maneira de pensar o universo.
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