Boom do Big Bang - De volta ao futuro

Cosmologistas teóricos gastam muito de seu tempo aperfeiçoando o que agora é conhecido como a teoria do 'Big Bang'. Esse conceito se origina de ideias que se infiltraram nas mentes de cientistas, teólogos e astrônomos ao longo dos tempos. No entanto, muito do que eles consideram como prova do 'Big Bang' depende de experimentação descontrolada que é moldada para atender às suas expectativas.

Então Deus disse: "Haja luz", e houve luz. Esta antiga descrição da criação do universo encontrada no livro do Gênesis pode ser precisa, afinal. A teoria do big bang descreve o início do universo como tendo sido precipitado de um ponto infinitesimalmente pequeno. Neste pequeno volume, toda a matéria e energia foram concentradas até que seu conteúdo explodiu em uma expansão suave ou uma explosão energética incrivelmente violenta que formou os planetas, estrelas e galáxias. Originalmente, essa teoria competia com o que é chamado de teoria do 'estado estacionário', em que o universo está sempre se expandindo e nova matéria e energia são criadas espontaneamente dentro do espaço deixado pelas galáxias em recuo. No entanto, observações empíricas direcionaram astrônomos e cientistas à aceitação do modelo do big bang. Mas como chegamos a esse ponto em nosso entendimento?


No início do século XX, o astrônomo americano Vesto Slipher e o alemão Carl Wirtz fizeram algumas descobertas astronômicas importantes. Usando a análise espectral, Slipher decifrou as misturas de gases contidos nas atmosferas planetárias e também nas nebulosas. O que distingue suas descobertas é a descoberta de que a maioria, senão todas as galáxias fora da nossa, demonstram o que é chamado de 'Mudança para o Vermelho'. Essa mudança é simplesmente uma mudança no comprimento de onda da luz emitida por esses objetos sob investigação para um comprimento de onda mais longo. Wirtz catalogou de forma semelhante muitas mudanças para o vermelho das nebulosas que escolheu estudar. Mas ainda era muito cedo para perceberem todo o significado potencial de suas observações. Isso iria esperar até que a Relatividade Geral de Einstein fosse interpretada por outros cientistas por meio de análises matemáticas adicionais.

Seus contemporâneos demonstraram a Einstein que sua nova Teoria da Relatividade Geral publicada em 1916 não era compatível com um universo "estático" de espaço-tempo. A teoria previa um universo em expansão ou colapso, mas não um cosmos fixo. Como ele pessoalmente acreditava que o universo era um continuum espaço-tempo invariável, Einstein se engajou em um certo grau de habilidade científica. Para corrigir o que ele percebeu como "falhas" em sua teoria, ele acrescentou a invenção de uma constante cosmológica conhecida como lambda para forçar o universo estático à realidade. A visão de perfeição de Einstein em um contínuo espaço-tempo imutável o levou a um beco sem saída, tanto quanto o conceito de perfeição de Aristóteles levou aquele grande filósofo ao erro de acreditar em uma Terra estática no centro do universo.


Mas, mesmo com a adição da constante cosmológica lambda, o universo ainda era considerado instável e todo esse caso mais tarde seria visto por Einstein como seu "maior erro". Com suas acrobacias cosmológicas atrás dele, Einstein cedeu o palco para outros para uma compreensão mais clara de sua própria teoria. Coube a Alexander Alexandrovich Friedmann considerar as consequências da Relatividade Geral sem a constante lambda interferindo em seu estudo dessas relações. Ao fazer isso, o matemático e cosmólogo russo derivou a solução que prevê uma estrutura cosmológica em constante expansão (1922), uma previsão que era desagradável com o conceito de perfeição universal de Einstein. Alguns anos depois, Friedmann publicou suas descobertas em "About the Possibility of a World with Constant Negative Curvature of Space". Mas toda a construção hipotética ainda carecia de uma verbalização completa matemática e teoricamente.

Entra o reverendo padre Georges Lemaitre, um padre católico da Bélgica. Rev. Fr. Lemaitre forneceu as equações necessárias para formular a base da teoria do Big Bang em seu trabalho intitulado "Hipótese do átomo primordial". Ele postulou que o universo começou como um átomo primordial de volume infinitesimal e enorme massa de energia, bem como espaço e tempo e tudo o mais que compreende o universo futuro. Em algum ponto, o universo começou com a explosão deste superatomo. Lemaitre publicou suas idéias teóricas entre os anos de 1927 e 1933 e especulou que o movimento das nebulosas demonstrava a validade da explosão de seu superatomo cósmico. Infelizmente, ele também acreditava erroneamente que os raios cósmicos poderiam ser um efeito posterior do big bang do superatomo. Sabe-se agora que eles são gerados não por uma conflagração universal, mas por fontes galácticas não relacionadas ao big bang.


No entanto, a nova teoria ainda carecia de uma fonte importante de suporte observacional. Isso seria fornecido por Edwin Hubble's observations do redshift das galáxias. Continuando de onde Slipher e Wirtz pararam, Hubble empregou uma nova técnica para discernir as propriedades dos movimentos galácticos. Ao escolher observar estrelas conhecidas como variáveis cefeidas, ele poderia fazer medições com mais precisão. As cefeidas são um tipo de estrela que brilha e escurece e volta a iluminar em períodos regulares de tempo bem conhecidos. As cefeidas que têm tempos de ciclo idênticos de clareamento, escurecimento e clareamento também têm luminosidade idêntica ou quase idêntica. Assim, se compararmos a duração do ciclo com a quantidade de luz aparente para o observador, é possível preparar com precisão uma estimativa da distância até a cefeida.

Dessa maneira, Hubble descobriu que as nebulosas ou galáxias exibiam um desvio para o vermelho galáctico; em outras palavras, que as galáxias estavam se afastando da nossa a uma velocidade que está diretamente correlacionada com a distância entre nosso ponto de vista e a galáxia que está sendo estudada. Quanto mais longe estavam as galáxias, mais rápido pareciam estar se afastando de nós. Os resultados dessas investigações são agora conhecidos como Lei de Hubble. Essencialmente, esta lei afirma que o universo está em um modo de expansão constante, pelo qual as distâncias intergalácticas continuam a crescer sem limites até o infinito. A Lei de Hubble depende da mudança do comprimento de onda da luz e, após ter sido delineada em 1929, foi subsequentemente provada repetidas vezes. Além disso, a constante de Hubble foi recalculada para um valor mais "perfeito" e mantém uma grande probabilidade de ser "recomputada" no futuro com base em novas observações.

Assim, deve ficar claro para o leitor que nossos cientistas têm o hábito fatídico de introduzir suas noções preconcebidas de beleza em seus modelos. Da Terra estática de Aristóteles ao maior erro de Einstein, a constante que força um universo estático, procedemos apenas da sabedoria de nossas mentes fracas. Quanto mais as coisas mudam, mais as coisas permanecem as mesmas. A arrogância do homem não conhece limites em nossas tentativas de compreender as coisas sem a sabedoria de compreender seu significado subjacente. Humildes, não somos. Estamos cometendo os mesmos erros de sempre. De volta para o Futuro. Continua...

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