Anti-universo: teoria propõe cosmos espelhado com antimatéria e tempo invertido em expansão oposta

Durante a infância, muitos já passaram alguns minutos encarando o espelho, tentando entender o que havia do outro lado do reflexo. A imagem respondia com os mesmos gestos, mas em lados invertidos. Essa experiência cotidiana acabou se tornando a porta de entrada para uma hipótese científica que pode parecer absurda, mas está longe de ser descartada: a existência de um anti-universo, um cosmos com antimatéria em vez de matéria, em que o tempo corre no sentido oposto ao nosso.

A ciência moderna não ignora essa possibilidade. Ao contrário, algumas das teorias mais robustas da física sugerem que essa ideia é coerente com leis fundamentais do universo, como a simetria CPT, que engloba as propriedades de carga, paridade e tempo. Segundo esse princípio, seria possível que todas as partículas conhecidas tivessem suas correspondentes inversas em um cenário onde tudo estivesse invertido — não apenas espacialmente, mas também cronologicamente.

O debate sobre o anti-universo emerge em meio a diversas lacunas da cosmologia contemporânea. Há mais perguntas do que respostas quando se trata da origem do universo, da razão pela qual há mais matéria do que antimatéria, ou da natureza da energia escura e da matéria escura. Dentro desse cenário, a hipótese de um universo espelhado, que evolui em sentido contrário ao tempo, aparece como uma forma de encaixar peças soltas que, até agora, não se conectaram com precisão.

O conceito de antimatéria e seu desaparecimento

Toda partícula da física tem uma antipartícula correspondente. Elétrons têm seus pósitrons, prótons têm antiprótons, e assim por diante. Ambos os lados possuem a mesma massa, mas propriedades opostas como carga elétrica. Quando partículas e antipartículas entram em contato, elas se anulam e liberam energia. Esse processo é chamado de aniquilação.

Com base nessa simetria, seria lógico supor que o universo deveria conter quantidades iguais de matéria e antimatéria. No entanto, tudo o que é observado ao redor — estrelas, planetas, gases, poeira cósmica — é formado por matéria convencional. Não há sinais visíveis de que grandes estruturas compostas por antimatéria existam no universo atual.

Essa disparidade é conhecida como assimetria bariônica. Os barions, que incluem prótons e nêutrons, dominam o universo visível, enquanto os antibarions estão ausentes. Diversas tentativas de produzir e armazenar antimatéria foram realizadas por instituições como o CERN. Mesmo assim, os experimentos mostram que a antimatéria não é apenas escassa, mas instável fora de condições extremamente controladas. A ausência de antimatéria levanta a possibilidade de que ela esteja presente em outro lugar, completamente separado do que conhecemos.

Simetrias fundamentais e o surgimento do anti-universo

A física de partículas trabalha com simetrias que ajudam a entender o comportamento da matéria em diferentes cenários. Três transformações são centrais nesse raciocínio: carga (C), paridade (P) e tempo (T). A transformação C inverte as cargas das partículas; a P espelha o movimento; e a T inverte a direção do tempo. Juntas, elas formam a simetria CPT.

Quando se aplica uma transformação C a uma partícula, ela se torna sua antipartícula. Aplicando P, o movimento da partícula é refletido, como em um espelho. Já a T não faz a partícula voltar atrás em sua trajetória, mas muda o sentido de evolução do tempo, como se ele fluísse ao contrário. A aplicação conjunta das três operações gera um sistema novo, mas com as mesmas leis da física que o sistema original.

Fenômenos da natureza foram encontrados que violam a simetria CP, especialmente em certos tipos de decaimento radioativo. Isso ajudou a estabelecer, inclusive, definições fundamentais como o que é “esquerda” e “direita” no nível subatômico. Apesar dessas quebras de simetria parcial, a simetria CPT nunca foi violada em nenhum experimento conhecido, o que fortalece a possibilidade de que um universo inteiro, formado por antipartículas e regido pela inversão temporal, seja perfeitamente plausível do ponto de vista teórico.

Tempo invertido e percepção relativa

A ideia de um anti-universo leva à inversão do tempo como uma dimensão física, não filosófica. Em vez de visualizar um universo onde as pessoas nascem velhas e morrem jovens, como em obras de ficção, a proposta sugere que os eventos acontecem com uma seta do tempo invertida, mas que isso seria imperceptível para os habitantes daquele cosmos.

Do ponto de vista deles, o tempo fluiria do passado para o futuro, exatamente como ocorre no nosso universo. A diferença estaria apenas na referência externa, onde nossos relógios contariam em números positivos e os deles em negativos. A seta do tempo, nesse caso, não seria uma propriedade absoluta, mas sim relativa à direção da expansão do universo.

O conceito de anti-universo também se apoia na simetria da expansão cósmica. A aceleração da expansão do universo, geralmente atribuída à energia escura, poderia ser resultado de uma interpretação parcial. Se o universo for apenas metade de uma estrutura maior, o comportamento observado pode ser apenas uma consequência geométrica da totalidade.

Consequências cosmológicas do anti-universo

Três grandes questões da cosmologia poderiam ser explicadas com a hipótese do anti-universo. A primeira é a assimetria bariônica, que poderia ser resolvida se a matéria e a antimatéria tivessem se separado em duas metades distintas após o Big Bang. Uma evoluiria com o tempo positivo (o nosso universo) e a outra com o tempo negativo (o anti-universo).

A segunda questão é a energia escura. A expansão acelerada do universo poderia ser apenas uma ilusão, fruto da geometria dos dois universos se afastando um do outro. Essa interpretação elimina a necessidade de postular uma substância invisível e desconhecida que impulsione essa expansão.

A terceira questão é a matéria escura. Neutrinos destros, que não foram detectados no nosso universo, poderiam existir no anti-universo. Esses neutrinos não interagem com a luz, apenas com a gravidade, o que os torna candidatos plausíveis a compor a matéria escura. O modelo propõe que ambos os universos contêm tipos opostos de neutrinos, e o que falta em um pode estar presente no outro.

Limitações e barreiras de observação

Apesar da consistência matemática e da elegância das soluções propostas, a hipótese do anti-universo enfrenta um desafio fundamental: não há forma direta de observá-lo. Entre nós e esse possível universo espelhado está todo o passado do nosso cosmos, incluindo o Big Bang, cuja física ainda não é totalmente compreendida.

Sinais vindos do anti-universo, caso existam, teriam de atravessar bilhões de anos de tempo e matéria para alcançar os instrumentos atuais. Até o momento, nenhum sinal inequívoco foi registrado. Isso não invalida a hipótese, mas impõe um limite à sua testabilidade direta.

A teoria pode ganhar força justamente por preencher lacunas deixadas por outras propostas. A inflação cósmica, por exemplo, prevê ondas gravitacionais que não foram observadas. O modelo do anti-universo, por sua vez, não exige a existência dessas ondas. Com o avanço da física teórica e da instrumentação científica, é possível que surjam novas formas de testar essas hipóteses nos próximos anos.

Fonte: Link e Arxiv.