Tópico: Físico dá pista do que havia antes do Big Bang

[Vito]

Físico dá pista do que havia antes do Big Bang
Cálculos abrem janela para investigar o que ocorreu em fase anterior do Universo.
Para cientista nos EUA, Big Bang produz "amnésia cósmica" no cosmos.

Concepção artística do Big Bang, episódio que deu origem ao Universo como é conhecido hoje (Foto: Divulgação)

Um físico da Universidade Estadual da Pensilvânia, nos Estados Unidos, fez muitos cálculos e conseguiu algumas pistas do que podia estar acontecendo antes do nascimento do Universo -- ou, pelo menos, antes do nascimento da versão que conhecemos do Universo.

 
A história tradicional da origem do cosmos conta que ele surgiu cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, quando, por alguma razão misteriosa, toda a energia e matéria contida nele, até então reunida num ponto infinitamente quente e denso, passou a um movimento de expansão radical. Essa narrativa é basicamente o que diz a famosa teoria do Big Bang, hoje consagrada nos meios científicos, mas ainda marcada por algumas limitações.

Embora essa teoria já tenha se mostrado muito eficiente para explicar como o Universo evoluiu nos últimos bilhões de anos, até o surgimento do Sol, da Terra e da vida, ela não consegue sondar o exato instante do surgimento do cosmos -- aquele momento em que tudo estava reunido num único ponto, também conhecido no linguajar "fisiquês" como uma "singularidade".

Isso acontece porque, para analisar uma situação tão radical quanto a singularidade inicial, é preciso reunir no mesmo saco a teoria da relatividade geral, que explica como funciona a gravidade, e a física quântica, que esclarece como funcionam as outras forças da natureza, ligadas aos fenômenos atômicos. Ocorre que a relatividade e a teoria quântica, embora funcionem muito bem separadas, só produzem lixo quando reunidas -- as equações deixam de fazer sentido.


 Em busca de alternativas


Para sondar um fenômeno como o início do Universo, portanto, é preciso desenvolver uma outra teoria, mais poderosa, capaz de descrever tudo que está envolvido naquele instante primordial. Ninguém sabe hoje que teoria é essa, mas há algumas candidatas, atualmente sendo desenvolvidas por grupos de física teórica.

Foi com uma dessas alternativas que o físico Martin Bojowald chegou a suas conclusões sobre o período anterior ao "início oficial" do Universo. A teoria que ele usou é chamada de gravidade quântica de laços, e seu objetivo é basicamente reescrever a famosa relatividade de Einstein em termos que permitam-na dialogar com o resto do mundo quântico.

Partindo dessa versão da gravidade quântica, é possível sondar a singularidade, e aí os cientistas ficam livres para brincar com a hipótese de que o Big Bang pode não ter sido o real início do Universo. Com efeito, talvez o cosmos nem tenha um início no tempo -- possivelmente ele sempre foi e sempre será, alternando apenas em seu estado. Nesse contexto, o Big Bang clássico representa apenas um momento no tempo em que o Universo passou de um estado de contração para um estado de expansão.


 Amnésia

Caso isso esteja correto, Bojowald traz boas notícias. Segundo seus cálculos, é possível que alguma "informação" sobre o estado do Universo pré-Big Bang possa ter "vazado" para dentro dessa versão atual quando a expansão (re)começou. Isso quer dizer que, com as observações certas, talvez seja possível obter provas de que o Big Bang não foi o princípio de tudo e até mesmo desvendar algumas das características dessa fase anterior do Universo.

Agora, a má notícia: segundo o físico da Pensilvânia, esse quadro da "vida anterior" do Universo nunca estará completo. Se, de um lado, há a possibilidade de encontrar alguma evidência do que veio antes, de outro lado, os cálculos mostram que, ao passar pelo gargalo do Big Bang, o Universo sofre de uma espécie de "amnésia cósmica": muitos dos detalhes do que veio antes disso simplesmente são apagados e não deixam resquícios uma vez que o cosmos "renasce".

Claro que alguns físicos menos entusiasmados com a gravidade quântica de laços ou com o trabalho de Bojowald podem argumentar que, se essa amnésia cósmica é realmente inevitável, a nova teoria não fez muito mais que a antiga versão do Big Bang para explicar o que teria vindo antes. Mas o cientista da Pensilvânia responde a isso: "Esse pode parecer um retorno à imagem tradicional do Big Bang, em que falar de 'antes do Big Bang' não tem significado. Mas é mais sutil: nessa imagem tradicional, o Big Bang é precedido por uma singularidade em que a teoria se quebra. A singularidade é uma limitação técnica, em vez de um início físico. A gravidade quântica usada aqui pode fornecer soluções que vão além da singularidade clássica. Ainda assim, as limitações para as observações de algumas, mas não todas, propriedades pré-Big Bang agora são derivadas da teoria, não são limitações da teoria", escreveu o pesquisador, em estudo publicado on-line pelo periódico científico "Nature Physics".

Fonte: Globo.com

[Vito]

EXPANSÃO DO UNIVERSO DEVE DESACELERAR, DIZEM BRASILEIROS

Cientistas da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte e da Universidade de São Paulo propõem nova teoria cósmica

Mapa mostra flutuações da radiação cósmica de fundo

Um motivo a menos para esquentar a cabeça: o Universo não vai se rasgar em pedacinhos de tanto inflar, como alguns cientistas andavam temendo. É o que afirma um grupo de cosmólogos brasileiros, que dizem ter mostrado que a atual fase de expansão acelerada do Universo provavelmente vai arrefecer daqui a 6 bilhões de anos.

 
O trabalho que propõe a existência de um freio cósmico foi feito por pesquisadores do Observatório Nacional, da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte e da USP e está na última edição da revista científica “Physical Review Letters”. Segundo o coordenador do trabalho, Jailson Alcaniz, do Observatório Nacional, a proposta ajuda a conciliar as observações de que o cosmo está inflando a ritmo acelerado com a principal teoria candidata a unificar a física, a teoria M.

 
Pouca gente duvida que a expansão acelerada seja uma realidade — inúmeras medições, envolvendo coisas como o comportamento dos aglomerados de galáxias e a radiação cósmica de fundo (uma espécie de eco do Big Bang, a explosão primordial que criou o Universo) confirmam o fenômeno. Para explicá-lo, os cosmólogos postulam a existência da chamada energia escura, que teria uma ação exatamente oposta à da gravidade: em vez de promover a atração entre a matéria e a energia do cosmo, ela teria ação repulsiva, fazendo com que as coisas se afastem umas das outras.

 
O grande problema, explica Alcaniz, é considerar que a energia escura manteria essa expansão acelerada para todo o sempre. “Se isso acontecer, você acaba tendo um horizonte de eventos, uma singularidade”, afirma. Os termos “horizonte de eventos” e “singularidade” vêm da física dos buracos negros, e basicamente se referem a uma situação em que as leis de funcionamento do cosmo deixam de funcionar - no interior de um buraco negro, uma singularidade teria gravidade e pressão infinitas, por exemplo.

 
A maioria dos físicos rejeita a idéia de que singularidades realmente existam justamente porque elas fazem o Universo parar de fazer sentido, em dado momento.  A teoria M, a principal candidata a unificar as leis da física num só todo coerente, deixa de ser válida se a expansão realmente desembocar num horizonte de eventos, diz o pesquisador do Observatório Nacional.

 
Assim, o que ele e seus colegas fizeram foi criar um arcabouço teórico que concorde com as observações da expansão já obtidas, mas que ao mesmo tempo pudesse ser conciliado com a teoria M. Para isso, os pesquisadores aplicaram à história do Universo o conceito de campo escalar, que aparece em várias teorias físicas. Em cosmologia, a principal propriedade desse tipo de campo é que ele é dinâmico, “evolui espacial e temporalmente ao longo da história cósmica”, afirma Alcaniz.

 
“Nesse contexto, a expansão teria sido desacelerada no passado, teria começado a acelerar há 5 bilhões de anos e, daqui a 6 bilhões de anos, pararia de acelerar de novo”, afirma ele. Com isso, não haveria o chamado Big Rip, o “grande rasgão” temido por causa da energia escura no fim do cosmos. O Universo se expandiria de forma lenta e teria uma morte suave. “É um final como o que imaginávamos antigamente”, afirma Alcaniz.

 
Todas essas idéias ainda estão no plano teórico — ainda não há precisão suficiente nas medidas para ver se o processo deixou marcas no cenário cósmico. “Mas, daqui a dois ou três anos, é possível que nós já tenhamos dados para descartar ou confirmar essa proposta. É preciso melhorar em apenas 20% a precisão das medições de fenômenos como a radiação cósmica de fundo e a estrutura dos aglomerados de galáxias”, afirma ele."

 
Fonte: Globo.com