Nas tertúlias que temos tido, muitas vezes chegamos ao momento crucial de querer saber o que existia antes do big bang. E geralmente acabamos por levar para casa duas ideias: A ideia simples de que o universo não teve princípio nem terá fim. Sempre existiu. O big bang não passa de um episódio dentro de um universo que sempre existiu; e a ideia de que pura e simplesmente não se sabe nem podemos saber. As temperaturas dos primeiros instantes eram tão elevadas que as leis da física tal como as conhecemos hoje não se aplicam a essas condições de energia tão elevadas.
Para facilitar a nossa compreensão os físicos descrevem a evolução do universo desde o big bang, por eras. Assim, a era em que estamos agora, desde há cerca de algumas centenas de milhões de anos, é a era da energia escura. A densidade da energia escura, seja qual for a sua origem, passou a dominar a densidade da energia da matéria. A expansão de forma acelerada do universo é uma consequência disso. A era de Planck (1) é a primeira. Depois seguem-se por ordem temporal a era da grande unificação (2), a era hadrónica (3), a era leptónica (4), a era da radiação (5), a era da matéria (6) e finalmente a era da energia escura (7), a atual.
1. Do suposto início dos tempos – era de Planck – até aos 10-44 segundos, período em que as temperaturas eram da ordem de 1032 K, não há qualquer partícula, nem é possível atribuir ainda qualquer significado ao conceito de espaço-tempo. [Ao contrário dos gaus Celsius, Kelvin não é um "grau", nem deveria ser escrito com o símbolo de grau. O nome correto da unidade é Kelvin, com o símbolo K. Suas unidades são kelvins e se expressam com um único K. Assim, 0º Celsius equivale a 273,16 K. E 100º Celsius valem 373,16 K. Por conseguinte o 0 Kelvin equivale a -273,16º Celsius.]
2. Depois da era de Planck até 10-35 segundos após o big bang, temos a era da grande unificação, com temperaturas da ordem dos 1028 K, em que surgem em grande profusão as partículas elementares em equilíbrio com a radiação. Supostamente ocorreu nesta fase o processo inflacionário, que resolveu os problemas das condições iniciais.
3. Na era hadrónica, que terá acontecido entre 10-9 e 10-5 segundos após o big bang, com temperaturas a 1012 K, predominam os processos mediados pela interação nuclear forte, estando livres as partículas constituintes dos hadrões e dos mesões.
4. A era leptónica vem a seguir e cessa por uma altura em que o universo já tinha alguns minutos de vida. As temperaturas rondam os 109 K.
5. A era da radiação, que se inicia com a aniquilação dos eletrões e dos positrões, dura até cerca de 400.000 anos após o big bang, terminando com uma temperatura de 103 K. Surgem os primeiros átomos e o universo torna-se transparente com o desacoplamento entre a matéria e a radiação. É desta radiação que temos a radiação cósmica de fundo.
6. Na era da matéria a densidade de energia das partículas elementares passa a dominar a da radiação e a dos neutrinos. E só nesta fase é que começam a formar-se as galáxias, mais ou menos decorridos 2 mil milhões de anos desde o big bang. E as primeiras estrelas decorridos 4 mil milhões de anos após o big bang. E o sistema solar só surge passados 9 mil milhões de anos após o big bang. As primeiras estruturas com atributos de vida na Terra surgem 11 mil milhões de anos após o big bang.
7. Portanto, sendo a idade do universo estimada em 13.800 milhões de anos (números redondos), a era da energia escura, já referida acima como a era atual, surge só depois de terem passado cerca de 13 mil milhões de anos.
Entretanto a teoria das supercordas trouxe novas ideias para o problema da origem, o que não dececionou as mentes mais exigentes, dada a sua originalidade. Para melhor entendermos este facto depositam-se grandes esperanças na teoria das cordas quânticas, dado que esta teoria tem sido pródiga em descobertas surpreendentes. Como por exemplo, lá está, o big bang não ter sido a origem dos tempos.
Assim, a teoria cosmológica das branas assume que o universo visível está situado numa brana tri-dimensional que se move dentro de um espaço com maior número de dimensões. Nossa brana pode ser uma de uma série de incontáveis outras branas movendo-se através dessas dimensões adicionais. Este cenário dá suporte ao modelo ecpirótico proposto em 2001. O modelo ecpirótico do universo é uma alternativa ao paradigma da inflação cósmica. O modelo ecpirótico é um precursor e parte do modelo cíclico. Toda a história desde o big bang não é mais do que um breve episódio no infinito do tempo. Esse cenário sugere que o universo visível estava vazio e em contração no passado distante. Em certo momento nossa brana colidiu com uma outra brana paralela “escondida” o que provocou a mudança de um universo em contração para um universo em expansão. Radiação e matéria aquecida foram criadas no ato da colisão originando o big bang, que então a partir daí é o que já se sabia, é o nosso universo. Existem, todavia, problemas no cenário ecpirótico. Entre eles não é sabido o que efetivamente acontece quando duas branas colidem. Além disso, o cenário ecpirótico usa algumas ideias essenciais da teoria das cordas, principalmente as multi-dimensões. O termo ecpirótico é originado da palavra ekpyrosis da filosofia dos estoicos, a "destruição ou conflito pelo fogo" que representa o ciclo eterno e recorrente da destruição e renascimento.
Mas nenhuma teoria científica pode esquivar-se ao escrutínio da verificação da sua consistência matemática e das suas consequências experimentais. Há ainda muito trabalho a ser desenvolvido. Não podemos ter certezas sobre a verdade do modelo do big bang e, strictu sensu, temos de dizer o mesmo acerca de todas as teorias científicas.
Seja como for, os modelos explicativos vigentes acerca da origem, têm a virtude de poderem ser refutados em qualquer momento por novos factos observacionais. Não me cansando de repetir para lembrar, as teorias são instrumentos, guias para a observação e para a experimentação. Ao estado provisório das hipóteses, das conjeturas e métodos dedutivos, e com mais parcimónia métodos indutivos, os cientistas contrapõem a estabilidade e a robustez do método científico. Este é o verdadeiro pilar da atividade científica.
Não há dúvida que a complexidade dos processos e a diversidade fenomenológica do mundo transcendem qualquer teorização concebível. O pluralismo é mais virtuoso que o monismo em ciência. Mas a generalização de certos conceitos para além do seu domínio de validade pode dar origem a perigosas perversões.
Uma das mais profundas implicações culturais derivadas da procura humana em saber: “de onde viemos e para onde vamos”, é a inevitável conclusão de que seria um absurdo se nós, humanos, fôssemos os únicos no universo, e ainda por cima um universo tão vasto e de um gigantismo tal que é maior do que a nossa imaginação. Este princípio da mediania, segundo o qual não somos seres por aí além, tão especiais como gostamos de ser, é de uma evidência lapidar. De facto, o antropocentrismo, e as teorias do universo antrópico, têm sido a base das ideologias mais perversas na história humana. O de todas as civilizações terem suposto, no tempo que lhes calhou passar pelo tempo histórico, por um lado serem o centro de toda a verdade, e por outro possuírem o dom da eternidade. Nunca nenhuma civilização tratou de providenciar pelo inventário da sua própria extinção.
No ano de 1600 Giordano Bruno foi condenado à morte, acusado de heresia. Havia sido preso em 1592, formalmente julgado pela Santa Madre Igreja, e finalmente queimado vivo no Mercado das Flores, em Roma. Havia escrito o livro “De l’infinito universo e mundi”. E havia dito que o livro “De Revolutiobus Orbium Coelestium” de Nikolaus Copernicus estava certo quando colocava a Terra em pé de igualdade com os outros planetas, afirmando que o universo era infinito e que as estrelas era sóis.
No conjunto dos universos possíveis; na descoberta de inúmeros planetas extrassolares com características possivelmente idênticas às do planeta Terra; a evidência da presença de bactérias num meteorito proveniente de Marte; e a evidência de existência de água em Marte – tudo isso nos leva a crer que a vida seja uma das propriedades emergentes do cosmos, uma das suas inevitabilidades.
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