Por exemplo, a teoria da relatividade geral de Einstein – que reside no tecido do espaço-tempo deformado por objetos planetários ou outros objetos massivos – explica como a gravidade funciona na maioria dos casos. No entanto, a teoria falha em condições extremas , como as existentes em buracos negros e sopas primordiais cósmicas.

Uma abordagem conhecida como teoria das supercordas poderia usar outra dimensão para ajudar a unir a teoria de Einstein com a mecânica quântica , resolvendo muitos desses problemas. Mas faltam as evidências necessárias para apoiar esta proposta.

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Kyoto está explorando o 'espaço de Sitter' para invocar uma dimensão superior para explicar a gravidade no universo inicial em expansão. Eles desenvolveram um método concreto para calcular as funções de correlação entre as flutuações no universo em expansão, fazendo uso da holografia.

"Percebemos que nosso método pode ser aplicado de forma mais genérica do que esperávamos ao lidar com a gravidade quântica", diz Yasuaki Hikida, do Instituto Yukawa de Física Teórica.

Os modelos teóricos do astrônomo holandês Willem de Sitter descrevem o espaço de uma maneira que se encaixa na teoria geral da relatividade de Einstein, na medida em que a constante cosmológica positiva explica a expansão do universo.

Começando com os métodos existentes para lidar com a gravidade no espaço anti-de Sitter, a equipe de Hikida os reformulou para trabalhar na expansão do espaço de Sitter para explicar com mais precisão o que já é conhecido sobre o universo.

“Agora estamos estendendo nossa análise para investigar a entropia cosmológica e os efeitos da gravidade quântica ”, acrescenta Hikida.

Embora os cálculos da equipe tenham considerado apenas um universo tridimensional como caso de teste, a análise pode ser facilmente estendida para um universo quadridimensional, permitindo a extração de informações do nosso mundo real.

“Nossa abordagem possivelmente contribui para validar a teoria das supercordas e permite cálculos práticos sobre as mudanças sutis que ondularam no tecido do nosso universo primitivo”.

O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters .