Nova teoria cosmológica descarta Big Bang

Com informações da Universidade de Heidelberg

Por mais incômodo que possa ser, os físicos nunca conseguiram se livrar de fato de um "momento da criação".[Imagem: Cortesia www.grandunificationtheory.com]

Adeus Big Bang?

Será que o universo começou com uma grande explosão - o Big Bang - ou será que ele lentamente vem se descongelando de um estado extremamente frio e quase estático?

Embora a ideia de um Big Bang tenha sido ridicularizada e enfrentado grande ceticismo entre os físicos quando foi apresentada, a atual geração de cientistas cresceu sob esse arcabouço teórico.

E, por mais incômodo que possa ser, os físicos ainda não conseguiram se livrar de fato desse "momento da criação".

Para a atual geração, o Big Bang parece tão natural que muitos se esquecem de que se trata de um modelo teórico, e se referem a ele como um "fato histórico inegável".

O Dr. Christof Wetterich, um físico da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, não comunga desse "paradigma".

Wetterich acaba de detalhar em três artigos científicos um novo modelo teórico de expansão cósmica que consegue um feito inusitado: ao mesmo tempo que parece virar a cosmologia atual de pernas para o ar, seu modelo acomoda os dados observacionais obtidos nas últimas décadas.

Outra tentativa recente de deixar o Big Bang para trás encara o surgimento do Universo a partir de uma sopa primordial. [Imagem: TU Vienna]

Singularidade

Pela nova teoria, o Universo não nasceu em um Big Bang instantâneo ocorrido 13,8 bilhões anos atrás - em vez disso, o nascimento do Universo foi calmo e lento, estendendo-se para o passado infinito.

A base dessa proposta é que as massas de todas as partículas elementares aumenta constantemente, embora muito lentamente, algo que já é acomodado pela física das partículas.

No modelo atual, quanto mais nos dirigimos ao passado, aproximando-nos do momento do Big Bang, mais forte a geometria do espaço-tempo se curva, até chegar a uma singularidade, um termo que descreve condições nas quais as leis físicas não estão definidas.

No cenário do Big Bang, conforme o tempo vai passando a curvatura do espaço-tempo vai aumentando, tornando-se infinitamente grande, até chegar ao "universo plano" atual.

Universo com idade infinita

O professor Wetterich, porém, acredita que é possível ver o quadro todo de um ângulo diferente.

Se as massas de todas as partículas elementares aumentam ao longo do tempo e a força gravitacional diminui, então o Universo também pode ter tido um início lento e muito frio.

Nesse ponto de vista, o Universo "sempre existiu" - estende-se temporalmente ao infinito - e sua "situação inicial" era praticamente estática.

A teoria do Universo Holográfico também está no páreo, ganhando cada vez mais a atenção dos físicos. [Imagem: Ephraim Brown]

O cientista considera que os primeiros eventos que são indiretamente observáveis hoje não estão no bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo após o Big Bang - eles se estendem a algo em torno de 50 trilhões de anos atrás.

"Não existe mais uma singularidade neste novo quadro do cosmos," resume ele, singularidade que sempre foi um elemento incômodo porque nele as leis da física não funcionam, não há explicação do porquê da explosão e se mantém a insistente questão sobre o que existia antes.

Campo cósmon

O novo modelo teórico explica a energia escura e o "Universo inflacionário" primordial com um único campo escalar que muda com o tempo, com todas as massas aumentando com o valor desse campo.

"É uma reminiscência do bóson de Higgs descoberto recentemente em Genebra. Esta partícula elementar confirmou a suposição dos físicos que as massas das partículas de fato dependem de valores de campo e, portanto, são variáveis," explica Wetterich.

Nesta abordagem, todas as massas são proporcionais ao valor do chamado campo "cósmon", que aumenta no decurso da evolução cosmológica.

"A conclusão natural deste modelo é um quadro de um Universo que evoluiu muito lentamente a partir de um estado extremamente frio, encolhendo durante longos períodos de tempo, em vez de se expandir," explica Wetterich.

"No novo modelo, o incômodo dilema de que deve ter havido algo antes do Big Bang já não é mais um problema," diz o Dr. Christof Wetterich. [Imagem: Benjamin/Heidelberg University]

Mantendo a interpretação do Big Bang

Apesar disso, Wetterich salienta que isso de forma alguma torna a visão anterior do Big Bang inválida: "Os físicos estão acostumados a descrever os fenômenos observados usando imagens diferentes: a luz, por exemplo, pode ser representada na forma de partículas ou como uma onda."

Nessa linha, entender o nascimento do Universo como uma explosão repentina ou como uma lenta inflação - uma "explosão" diluída no passado infinito - é algo muito menos radical.

"Isso é muito útil para muitas previsões concretas sobre as consequências que surgem a partir dessa nova abordagem teórica. Entretanto, descrever o 'nascimento' do Universo sem uma singularidade oferece uma série de vantagens," enfatiza ele.

"E, no novo modelo, o incômodo dilema de que deve ter havido algo antes do Big Bang já não é mais um problema," conclui Wetterich.

Bibliografia:

Hot big bang or slow freeze?
Christof Wetterich
arXiv
Vol.: 024005
DOI: 10.1103/PhysRevD.89.024005
http://arxiv.org/abs/1401.5313

Variable gravity Universe
Christof Wetterich
Physical Review D
Vol.: 2, Iss 4, 184-187
DOI: 10.1016/j.dark.2013.10.002

Universe without expansion
Christof Wetterich
Physics of the Dark Universe