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Qual a capacidade que um computador deveria ter para prever tudo do universo?

POR Bruno Dias EM Curiosidades 02/04/20 às 15h10

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O universo é vasto e misterioso. Esse vácuo, conhecido como espaço, ainda é uma grande incógnita para os seres humanos e esconde segredos inimagináveis. Existem diversas teorias sobre o início disso tudo, e uma delas é o Big Bang. Essa análise se baseia em um ponto de densidade infinita. E como o próprio nome insinua, foi vítima de uma enorme explosão e sua onda de expansão gerou e moldou o cosmos.

Depois disso, surgiu toda a matéria, incluindo os conceitos de espaço e tempo. Existem diversas estrelas, planetas e astros que compõem toda essa imensidão. Por mais que essa seja a teoria mais aceita, ela pode não estar totalmente certa. E pesquisadores sempre querem saber como tudo começou e prever para onde tudo está indo. Mas será que a tecnologia que temos consegue prever o futuro do universo?

Segundo o estudo, liderado por Tjarda Boekholt, da Universidade de Coimbra, em Portugal, nem mesmo os melhores computadores que se possa imaginar, são capazes de resolver certos problemas com sistemas caóticos. Como por exemplo o problema dos três corpos. E por isso, eles não podem prever tudo no universo.

Problema

Um sistema caótico é aquele que, por menor que seja, uma mudança nas condições iniciais dos objetos, como por exemplo suas posições ou velocidades, vai ter efeitos enormes com relação a como eles se movem ao longo do tempo. Essa mudança também é conhecida como "efeito borboleta".

O problema dos três corpos é a questão matemática, de como três objetos podem se orbitar segundo as leis de movimento de Newton. E existe muito caos envolvido. Além de ser bastante difícil de prever como esse sistema de três corpos vai evoluir, ou então "retroceder" matematicamente para conseguir descobrir como e onde eles começaram.

Estudo

A dificuldade para conseguir prever esses sistemas caóticos é porque, mesmo os melhores computadores que temos tem uma precisão limitada. Isso significa que, mesmo as incertezas minúsculas, podem por por água abaixo uma simulação.

Então Boekholt e sua equipe foram investigar para ver se a falta de precisão era o único problema para a previsão de sistemas caóticos. Eles foram ver se um computador preciso o suficiente, que fosse por exemplo do tamanho do universo, conseguiria fazer todas as simulações com eficácia.

Eles começaram com uma simulação de três buracos negros orbitando uns aos outros com uma distância de aproximadamente três anos-luz. E depois de um tempo eles tentaram retroceder a simulação para sua configuração inicial. Eles fizeram isso 1.212 vezes.

Resultados

Usando a tecnologia que temos disponível atualmente, essa volta para a configuração inicial foi impossível. O que significa que ele é impossível. Vendo isso a equipe pegou esses dados para calcular que precisão seria necessária para voltar a tal configuração.

Eles descobriram que em cerca de 5% dos casos de sistemas triplos seria necessário medir a configuração com uma precisão de menos de um comprimento de Planck, que é a menor unidade de medida possível para o comprimento. Ela é aproximadamente de 10 a 51 vezes a distância inicial entre os buracos negros.

"Isso significa que esses sistemas são profundamente imprevisíveis. Mesmo se você tiver uma diferença de um comprimento de Planck, que é uma quantidade ridiculamente pequena, algumas situações ainda são irreversíveis. Não podemos ser mais precisos que a natureza", conclui Boekholt.

Isso quer dizer que existe sim um limite para o nosso poder de previsão. E que mesmo o computador mais poderoso possível não conseguiria simular nada abaixo de um comprimento de Planck. Por isso não conseguiria simular todos os sistemas do universo.


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Bruno Dias
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