Yukawa-Mediated Transitions in a Quantum Multiverse: Predictions for CMB and Testable Gravitational Wave Signals

Marcelo de Oliveira Souza

doi:10.1590/SciELOPreprints.13001

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Marcelo de Oliveira Souza State University of Norte Fluminense https://orcid.org/0009-0005-3799-7910

DOI:

https://doi.org/10.1590/SciELOPreprints.13001

Palavras-chave:

Multiverse, Dark Energy, Yukawa Potential, Cosmological Inflation, CMB anomalies

Resumo

Propomos um modelo de multiverso quântico onde os universos são caracterizados por níveis discretos de energia ("camadas"), distinguidos por lacunas de energia quântica e efeitos de blindagem na escala de Hubble, enquanto compartilham leis físicas idênticas. Transições entre camadas, mediadas por interações de Yukawa blindadas, impulsionam a evolução cósmica e geram assinaturas observacionais distintas. O modelo prevê um espectro de potência primordial invariante em escala (n_s\approx0,96) a partir de transições inflacionárias, ondas gravitacionais de alta frequência (\mathrm{\Omega}_{GW}\sim{10}^{-15} a 1 kHz) durante o reaquecimento e energia escura fantasma tardia (w\approx-1,03), todas consistentes com os dados do Planck e do DESI 2024.

Crucialmente, a estrutura resolve a bariogênese por meio da ejeção de antimatéria mediada por multiversos, produzindo a assimetria matéria-antimatéria observada ( \eta\approx6\times{10}^{-10}), e unifica a inflação, o reaquecimento e a energia escura por meio de transições quânticas que preservam a unitariedade e o princípio da incerteza energia-tempo. Com previsões testáveis para o CMB-S4, o Telescópio Einstein e levantamentos de próxima geração, este trabalho fornece uma alternativa convincente e falseável ao ΛCDM que conecta a mecânica quântica e a cosmologia sem ajuste fino.

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Biografia do Autor

Marcelo de Oliveira Souza, State University of Norte Fluminense

O astrofísico brasileiro Marcelo de Olivera Souza promove o ensino e a popularização da astronomia e a preservação do céu escuro, incluindo a criação do Parque Internacional do Céu Escuro do Desengano.

Ele possui bacharelado em Física pela Universidade Federal Fluminense (1987), bacharelado em Física pela Universidade Federal Fluminense (1988), mestrado em Física pela Universidade Federal Fluminense (1990) e doutorado em Física (Cosmologia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1999). Atualmente, é professor associado da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro e Coordenador Geral do Clube de Astronomia Louis Cruls.

Marcelo recebeu Moção de Aplausos por seu trabalho da Câmara Municipal do Rio de Janeiro, da Câmara dos Deputados do Estado do Rio de Janeiro, da Câmara Municipal de Campos dos Goytacazes e da Câmara Municipal de Santa Maria Madalena. Recebeu o título de cidadão da cidade de Santa Maria Madalena e, em 2022, recebeu da DarkSky International o prêmio Dark Sky Defender.

Desde 1990, desenvolve e coordena projetos de divulgação, ensino e pesquisa em Astronomia. Nos últimos 35 anos, realizou diversas palestras públicas em escolas, universidades e espaços públicos.

Ele é:

- Coordenador no Brasil dos Astrônomos Sem Fronteiras,

- Diretor do DarkSky Rio de Janeiro, primeiro e até agora único Capítulo DarkSky no Brasil,

- Diretor no Brasil do Projeto Charlie Bates de Astronomia Solar,

- Coordena a Global Science Opera no Brasil e

- Coordena a Missão X do Projeto da ESA no Brasil.

- Editor da Revista Sky’s Up.

Criador em 2008 e presidente do comitê organizador do Encontro Internacional de Astronomia e Astronáutica. Já foram realizadas 17 edições do evento, com a participação presencial de mais de 200 palestrantes de 37 países. Escreveu uma coluna semanal sobre Astronomia e Astronáutica de 2003 a 2009. Produziu e apresentou, por 9 anos, de 2002 a 2012, um programa semanal de TV sobre Astronomia e Astronáutica. Nos últimos anos, tem se dedicado ao ensino e à popularização da Astronomia e Astronáutica. De 2020 a setembro de 2022, Marcelo coordena o desenvolvimento de experimentos a serem lançados ao espaço. Coordenou o projeto Young Stars of Tomorrow, apoiado e financiado pelo Consulado Geral dos Estados Unidos no Rio de Janeiro por meio de um acordo de patrocínio viabilizado após o projeto ter sido um dos selecionados na chamada anual de projetos para o ano fiscal de 2021. Como editor-chefe da revista global Sky's Up, Marcelo também atuou como editor-chefe da revista Sky's Up.

Em 2021, Marcelo auxiliou na fundação do Parque Internacional Dark Sky Desengano — o primeiro local com céu escuro certificado pela DarkSky na América Latina. O parque abrange uma área enorme (mais de 1.400 km²/540 milhas quadradas) e abrange três cidades: Santa Maria Madalena, sede do parque, São Fidélis e Campos dos Goytacazes, onde Marcelo mora. O interior é quase inteiramente composto por montanhas e florestas selvagens, com trilhas noturnas e camping.

Em 2025, Marcelo auxiliou na fundação da Pousada Verbicaro, a primeira acomodação com certificação DarkSky fora dos EUA. Ele recebeu o nome de um asteroide em sua homenagem: o asteroide "Marcelosouza" (718490).