Buracos de minhoca podem ser a chave para bater o princípio da incerteza de Heisenberg

A viagem no tempo é mais comum na ficção científica do que na realidade, afinal de contas, não conhecemos ainda ninguém vindo do futuro. Mas de toda física que conhecemos, indica que os buracos de minhoca, outro tema favorito das telonas, talvez possa ser usado para viajar de volta no tempo.

E de acordo com uma publicação feita por físicos chineses, usar os buracos de minhoca para viagem no tempo, nos permitirá bater o princípio incerto de Heisenberg, descrito como uma das mais famosas(e provavelmente a mais mal interpretada) ideia na física, e até mesmo resolver alguns dos mais difíceis problemas na ciência da computação.

Buracos de minhoca são como portais entre dois lugares no universo. Se você cair em um lado, você iria sair do outro imediatamente, independentemente de quão longe os dois lados estiverem. Mas os buracos de minhoca são também como portais entre dois tempos diferentes no universo. Como Carl Sagan gosta de dizer, você não apenas surgiria em um outro lugar no espaço, mas também alguma época no tempo.

Se dois lados de um buraco de minhoca estiverem próximos o suficiente, poderá até mesmo parar de cair nele. Você poderia emergir de volta no tempo, correr para a sua outra versão sua que está prestes a entrar no buraco de minhoca, e derrubá-lo no chão.

Fazendo isso, faria o chamado curva de tempo fechadas, ou CTC (Closed Temporal Curves), causando alguns problemas lógicos. Quer dizer, se você impedir você mesmo de saltar no buraco de minhoca, então como você saltaria para sair do outro lado e enfrentar a si mesmo?

Esta é uma versão do paradoxo do avô, onde você faz algo depois de viajar de volta no tempo para tornar-se incapaz de viajar de volta no tempo, o que o faz incapaz de parar a si mesmo, que se torna capaz de parar a si mesmo, e assim por diante.(alguma semelhança com o filme De Volta Para o Futuro?)

Os físicos sabem que a natureza paradoxal dos CTCs faz eles terem algumas propriedades interessantes. Você pode usá-los para fazer coisas como medir as propriedades das partículas melhor do que o princípio incerto de Heisenberg que diz que você é capaz de tal, e você mesmo pode resolver problemas computacionais que os computadores quânticos nem sequer permitem que você resolva.

Mas eles ainda têm esses paradoxos irritantes, e os físicos não gostam de paradoxos.

Então eles vieram com alternativas chamados curvas temporais abertas, ou OTCs (Opened Temporal Curves). OTCs ainda te deixam viajar no tempo, mas eles exigem que o Universo conspire para sempre fazer buracos de minhoca longe o suficiente que você nunca poderia, não importa o que faça, te impedir de cair. Você pode ser capaz de emergir e se ver, mas não poderia fazer mais nada. Paradoxo evitado.

Mas os OTCs pode fazer todas as coisas legais que CTCs podem fazer? Uma equipe liderada por Mile Gu, da Universidade Tsinghua, em Pequim, China decidiu descobrir.

Em primeiro lugar, eles observaram algo para medir: se um OTC poderia ser usado para medir as propriedades de um grupo de partículas com uma precisão ilimitada. Na mecânica quântica regular, todas as medições são limitadas pelo princípio da incerteza de Heisenberg, o que coloca um limite fundamental sobre o que podemos saber sobre uma partícula.

Mas o grupo de Gu mostrou que se você tirar proveito da maneira que as partículas podem ser sincronizadas umas com as outras antes de entrar em uma curva temporal aberta, todas as partículas vão surgir do outro lado do buraco de minhoca apenas exatamente alinhadas umas com as outras.

Heisenberg diz que você não pode medir qualquer partícula individual com precisão ilimitada, mas a medição de cada membro de todo o grupo iria permitir aos investigadores baterem esse limite fundamental. É como se uma jogada de uma moeda não pode dizer se ela tem cara de ambos os lados, mas 1.000 jogadas mais tarde, você pode ter certeza.

Em seguida, a equipe foi mais longe. Eles mostraram que sistemas muito semelhantes poderiam ser usados como computadores, que iria trabalhar ainda melhor do que os computadores quânticos. Alguns dos mais difíceis problemas computacionais são aqueles em que temos que tentar todas as respostas possíveis, ver qual delas funciona melhor, e esperar que não esqueceremos de experimentar uma que tenha trabalhado ainda melhor.

Os computadores quânticos não serão ainda sempre capazes de dominar esses tipos de problemas, mas os físicos mostraram que os CTCs poderiam. E agora, a equipe de Gu mostrou que os OTCs poderia também.

Tudo isso, é claro, só é realmente útil se os buracos de minhoca (ou algum outro meio de viagem no tempo) existisse. Eles são tanto uma consequência das leis da física, como os buracos negros são, então parece que eles deveriam estar lá fora em algum lugar.

Astrônomos, cosmólogos e físicos de partículas estão fazendo o seu melhor para fazer a varredura do Universo para encontrá-los. Se eles conseguirem encontrar um buraco de minhoca, se ele permitir que você cutuque a sua cópia do passado, os físicos seriam capazes de usar algumas destas propriedades notáveis para medir e calcular de uma forma que pareceriam impossíveis em qualquer outro lugar no Universo.

O documento foi publicado em NPJ Informação Quântica.

Fonte: Science Alert