domingo, 15 de janeiro de 2012

Se o Universo se expande, o que há do lado de fora? Gleiser responde

Título original: Antes do Big Bang



por Marcelo Gleiser para Folha

Como escreveu Milan Kundera, "as únicas perguntas sérias são aquelas que até uma criança pode fazer". Dentro desse espírito, hoje olharemos para algumas dessas perguntas sobre o Universo.

O modelo do Big Bang usa observações para concluir que o Universo originou-se há 13,7 bilhões de anos e que vem se expandindo e esfriando desde então. Essa afirmação não é uma crença. Ela se baseia em evidências concretas. O princípio da ciência é "ver para crer" e não vice-versa.

Sabemos que o Universo está em expansão pois, ao medirmos a luz de galáxias distantes, vemos que ela é desviada em direção a maiores comprimentos de onda, como prevê o efeito Doppler. Imaginando a luz como uma onda (ou o fole de um acordeão), a expansão implica na maior separação entre os picos, causando mudanças na luz que é medida na Terra.

Essa expansão é uma dilatação do próprio espaço. Galáxias não são como os detritos de uma bomba que explodiu. Caso fossem, o Universo teria um centro onde tudo começou. Pelo contrário, todos os pontos no Cosmo são importantes, como na superfície de uma bola.

Imaginando as galáxias como moedas coladas à bola, quando ela infla, um observador em uma galáxia verá todas as outras afastando-se dele. Mas outros observadores em outras galáxias verão a mesma coisa: nenhum é mais central que os outros. Nosso Universo é assim, mas em três dimensões (a superfície da bola tem duas dimensões).

Mas se o Universo está se expandindo, o que há do lado de fora?

A confusão vem de vermos a expansão cósmica como uma bola imersa no espaço à sua volta. Vendo a superfície da bola como um Universo em duas dimensões, tudo o que existe é a superfície e nada mais: a bola infla e crescem as distâncias entre as moedas (as galáxias). Nada existe, ou precisa existir, do "lado de fora". O espaço nasce e cresce com a expansão.

A coisa é mais sutil pois, devido à velocidade da luz, só podemos ver até uma certa distância. Nosso "horizonte" chega a uns 42 bilhões de anos-luz, distância percorrida pela luz em 13,7 bilhões de anos. (Seriam 13,7 bilhões de anos-luz se o Universo não estivesse em expansão, mas a luz pega carona com a dilatação do espaço e viaja três vezes mais longe.) Portanto, pode haver bastante espaço "lá fora", além do horizonte, também em expansão.

Porém, ao voltarmos no tempo, a "bola" fica menor e as galáxias se apertam. O calor aumenta e a matéria se dissocia em seus constituintes básicos: de moléculas a átomos e, depois, outras partículas. Rapidamente, chegamos a uma época em que as energias estão além do que podemos testar em laboratório.

O que ocorreu no começo? Há duas escolas: uma afirma que o Universo, como uma bolha em uma sopa fervendo, surgiu de uma flutuação submicroscópica, e que só então, quando a energia dessa bolha espacial transformou-se em matéria, o tempo começou. Não existia um "antes" pois não existia mudança alguma para ser quantificada.

Outra diz que o Universo é parte de um multiverso eterno, entidade em que todos os universos possíveis coexistem. O fascinante é que essa hipótese pode até ser verdadeira. Mas não sabemos como testá-la.


Fonte: Paulopes Weblog

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