3 Cosmologia e Gravitação Quânticas

Temos procurado obter um cenário cosmológico consistente a partir de um programa de quantização da Gravitação aplicado à Cosmologia, disciplina que ganhou o nome de Cosmologia Quântica. No entanto, a intepretação usual da Mecânica Quântica pressupõe a divisão do mundo em um domínio quântico e um domínio clássico. É nessse último onde se dá o colapso da função de onda através das medidas clássicas, onde as potencialidades quânticas se tornam fatos concretos. Ora, se o sistema quântico é o próprio universo e tudo o que nele está contido, não há lugar para um domínio clássico e, obviamente, a interpretação usual cai por terra. Portanto, para que uma Cosmologia Quântica faça sentido, é imperativo formular interpretações alternativas para a Mecânica Quântica. O objetivo é dar um significado físico às soluções do análogo à equação de Schrödinger para a Cosmologia (a equação de Wheeler-DeWitt) e, assim, verificar se as singularidades cosmológicas são eliminadas por processo quânticos, extrair informações sobre as condições iniciais do Universo e comparar o espectro de perturbações de densidade obtido com os dados cada vez mais precisos das observações astrofísicas.

Existem também outras dificuldades técnicas a serem superadas. Em primeiro lugar, a equação de Wheeler-DeWitt é uma equação funcional, definida no espaço de todas as geometrias espaciais possíveis, denominado de superespaço, e para a qual não se conhece nenhuma solução exata até o momento. Isto nos leva a restringir o número de graus de liberdade, deixando livre apenas um número finito e restrito deles. Tecnicamente, isto implica em se limitar ao mini-superespaço. Por outro lado, o termo que representa a liberdade de reparametrização temporal, a função lapso, revela-se um multiplicador de Lagrange do Hamiltoniano, impondo que este seja, na linguagem de Dirac, fracamente zero. Conseqüentemente, no processo de quantização, a variável tempo deixa de existir, pelo menos de forma explícita. É possível que ela possa continuar a estar presente no formalismo, mas escondida em uma das variáveis dinâmicas, ou em quantidades a elas relacionadas.