A busca por uma “teoria de tudo”, capaz de unir as leis da física em uma única explicação, pode estar seguindo o caminho errado há décadas. Essa é a provocação apresentada por físicos que defendem uma ideia considerada radical: talvez a gravidade não precise se adaptar à mecânica quântica. Em vez disso, a própria mecânica quântica poderia precisar ser modificada para acomodar a gravidade.

A discussão foi destacada em uma reportagem publicada pela revista científica New Scientist na última semana. O trabalho pesquisas recentes de universidades e centros de pesquisa da Europa e dos Estados Unidos dedicados a entender a relação entre o mundo quântico e a realidade observável.

O problema que a física ainda não resolveu

A física moderna é sustentada por dois pilares. De um lado está a relatividade geral de Albert Einstein, que descreve a gravidade e o comportamento do universo em grande escala. Do outro lado está a mecânica quântica, responsável por explicar o comportamento de partículas subatômicas.

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Apesar do sucesso de ambas as teorias, elas permanecem incompatíveis entre si. Há quase um século, cientistas tentam encontrar uma estrutura capaz de unificá-las em uma única teoria. Segundo Angelo Bassi, físico da Universidade de Trieste, na Itália, a dificuldade sugere que pode haver algo fundamental ainda não compreendido.

“Deve haver alguma outra coisa acontecendo, e precisamos entender o quê”, afirmou o pesquisador. “O passo importante é levar a mecânica quântica aos seus limites.”

A hipótese de que a gravidade define a realidade

Uma das propostas mais discutidas surgiu nos anos 1980 com os físicos Giancarlo Ghirardi, Alberto Rimini e Tullio Weber. O trio sugeriu que existe um processo físico ainda desconhecido capaz de interromper os estados quânticos de superposição, fenômeno em que uma partícula pode ocupar diferentes estados simultaneamente.

Mais tarde, o físico Lajos Diósi, do Wigner Research Centre for Physics, na Hungria, e o matemático Roger Penrose, da Universidade de Oxford, desenvolveram uma hipótese ainda mais ousada: a própria gravidade poderia ser responsável pelo colapso dessas superposições.

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Segundo o chamado modelo Diósi-Penrose, objetos com massa suficiente distorceriam o espaço-tempo de formas incompatíveis quando colocados em estados quânticos múltiplos. Como resultado, a estrutura do espaço-tempo “forçaria” o sistema a escolher apenas uma realidade possível.

A teoria oferece uma explicação para um dos maiores mistérios da física: por que efeitos quânticos são facilmente observados em partículas microscópicas, mas desaparecem em objetos do cotidiano.

A proposta pós-quântica da University College London

Em 2023, o físico Jonathan Oppenheim, da University College London (UCL), apresentou uma formulação conhecida como teoria pós-quântica da gravidade. O trabalho se baseia em pesquisas anteriores desenvolvidas por Diósi e Antoine Tilloy, da PSL University, na França. A proposta parte de um princípio simples: a gravidade seria um fenômeno clássico, enquanto o restante do universo continuaria obedecendo às leis quânticas.

“Existe um único postulado: o campo gravitacional é clássico. Todo o resto decorre disso”, afirmou Oppenheim.

Segundo o pesquisador, essa abordagem permite compatibilizar a gravidade com a relatividade geral sem exigir que ela seja quantizada da mesma forma que as outras forças fundamentais.

Experimentos tentam encontrar evidências

O diferencial dessas teorias é que elas começam a produzir previsões que podem ser testadas experimentalmente.

Grupos de pesquisa estão realizando experimentos com materiais altamente isolados, metais especiais, relógios de precisão e sistemas quânticos cada vez mais sensíveis. O objetivo é detectar pequenas flutuações ou sinais de instabilidade que poderiam indicar a influência da gravidade sobre estados quânticos.

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Entre os trabalhos citados está uma pesquisa liderada por cientistas como Angelo Bassi e Daniel Carney, do Lawrence Berkeley National Laboratory, nos Estados Unidos, que calculou limites mínimos para essas possíveis flutuações gravitacionais. Os resultados ajudam a restringir quais modelos permanecem viáveis.

Outra linha de investigação envolve a física italiana Catalina Curceanu e sua equipe, que procuram sinais de radiação anômala em ambientes subterrâneos extremamente protegidos. Até o momento, os experimentos não encontraram evidências definitivas, mas já descartaram algumas versões dessas teorias.

O que está em jogo?

Se qualquer um desses testes confirmar que a gravidade interfere diretamente nos estados quânticos, a descoberta teria impacto comparável aos maiores marcos da história da física moderna. Ela poderia redefinir conceitos fundamentais como tempo, espaço e realidade, além de oferecer um dos caminhos mais promissores para a tão buscada teoria de tudo.

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