Tempos atrás, durante um curso
de pós-graduação no qual ministrava uma disciplina relacionada com a prática do
ensino da História, fui abordado por um aluno sobre a dificuldade que ele
sentia, enquanto professor, para tratar de assuntos como a origem do Universo.
Daí surgiu a necessidade deste texto.
A
curiosidade humana sobre a origem, evolução e destino do Universo tem
suscitado, ao longo do tempo, valorosos debates que transitam do campo
mitológico para o teológico e deste para o filosófico, sendo que hoje o debate
foi transferido para a ciência, a exemplo da Cosmologia, Astronomia, Física,
Matemática, bem como da Astrofísica. Como podemos deduzir, a discussão foi
transferida para o âmbito da ciência experimental e teórica. Apesar disso,
muitas das afirmações e muito do que sabemos sobre o Universo não passam de
especulações, mesmo quando a especulação parte de uma pretensa afirmação
científica, pois faltam os instrumentos e os recursos comprobatórios das
pesquisas cosmológicas, tão necessários à observação.
O que tem
“retardado” o desenvolvimento dos conhecimentos científicos sobre o Universo?
Na verdade, não podemos falar em retardamento, em sentido estrito, apenas em
sua compreensão mais larga, como atesta o que já foi conquistado pela ciência
em afirmações e teorias comprovadas, tais como: a teoria Heliocêntrica
(Copérnico); a Lei da Gravitação (Newton); a Relatividade Geral (Einstein); a
Expansão do Universo (Edwin Hubble); a Radiação cósmica de fundo (George
Gamow); e a ideia de que se o Universo teve um princípio, então terá um fim
(Stephen Hawking). Tudo isso e muito mais, não é pouco! Ao contrário,
caminhamos mais nos últimos 400 anos de pesquisas sobre o Cosmos do que em
milênios de especulações que antecederam os quatro últimos séculos. No entanto,
quando falamos em atraso do conhecimento sobre o Universo, queremos indagar o
porquê de não se fazerem afirmações mais conclusivas sobre sua origem e
natureza, como de resto se faz em outros campos do saber científico.
Atribuímos
tal resistência — isto é, a morosidade das afirmações cosmológicas — ao fato de
as observações sobre o Cosmos serem prejudicadas devido às grandezas das
medidas universais, tais como distância, temperatura, geometria e topografia
espaciais. Essas grandezas estão muito além do que os nossos equipamentos de
observação conseguem captar. Além disso, ainda temos que enfrentar uma espécie
de camisa de força sobre a nossa capacidade mental: trata-se de estarmos
limitados à noção de tempo e espaço terrestres e termos que lidar com dimensões
que extrapolam toda a referência temporal e espacial.
Não
obstante as considerações acima, já podemos nos indagar e obter respostas, com
uma certa margem de segurança, sobre como surgiu o Universo. O Universo está
pronto e acabado, ou está em constante expansão? Há fronteiras no Universo? Um
dia o Universo terá fim? O que são os buracos negros? E tantas outras questões
em que já podemos vislumbrar uma comprovação empírica acerca de suas respostas.
A questão
elementar no estudo sobre o Cosmos é a de sua origem. Para explicar a origem do
Universo vários modelos já foram testados, mas o mais aceito é o do Big Bang.
Este modelo foi elaborado em 1922, obtido como solução das equações da
relatividade geral nos estudos de Aleksandr Friedmann (físico russo), cuja consequência
mais importante foi a de concluir que o Universo está em expansão (Hubble). O
modelo explicativo da origem do Universo a partir do Big Bang, apesar de ser
novel, segue o esquema teórico de Copérnico, segundo o qual o Universo é de
natureza homogênea. Assim, só se pode conceber um ponto de onde o Universo
teria se originado caso consideremos sua homogeneidade; do contrário, teríamos
que adotar outro modelo que partiria da ideia de múltiplos pontos de origem,
sendo o Universo, portanto, heterogêneo.
O Big
Bang, ou a grande explosão que deu origem ao Universo, ocorreu em um ponto
qualquer, não em um espaço determinado, até porque esse espaço não existia:
fora criado no ato da explosão, num instante zero ($t = 0$). É,
literalmente, o início dos tempos — ou do tempo. O que teria provocado o grande
estouro? Bem, gostaríamos de saber; por enquanto, temos que nos contentar
apenas com o entendimento de seu funcionamento, digo, da singularidade dessa
explosão: “tudo” foi concentrado num único ponto com imensa densidade e
temperatura inimagináveis e, de repente, desse ponto tudo explode — e tudo isso
teria ocorrido há aproximadamente quinze bilhões de anos. Para termos uma vaga
ideia dessa explosão, basta considerarmos que a luminosidade (radiação de fundo)
proveniente do estouro ainda continua no Cosmos, nas suas “bordas” de expansão,
bem como o som originado por ela ainda viaja pelo espaço infinito.
Notas
1.
Para se ter uma noção da fragilidade da compreensão dos
estudos cosmológicos, lembremos que a distância entre o Sol e a Terra é de
apenas 150 milhões de km; que as distâncias cósmicas são medidas em
megaparsecs, onde 1 Mpc é da ordem de $30.000.000.000.000.000\text{
km}$; que o tempo que uma estrela de nêutrons ou uma anã branca
levaria para se transformar em um buraco negro é de $10^{1000}$ anos,
ou seja, o número 1 seguido de mil zeros. Isso tudo é demais para a captação
atual dos instrumentos à disposição do homem.
2.
Vide nota 01.
3.
A única maneira que teríamos para representar
geometricamente o Cosmos seria em três dimensões, porém precisaríamos estar em
quatro dimensões, pois somente alguém que se encontre na quarta dimensão
conseguiria representar um objeto tridimensionalmente; assim, a topografia do
Universo fica prejudicada por essa impossibilidade espacial e temporal.
4.
A expansão do Universo foi comprovada por Edwin Hubble
em 1930 que, aplicando o efeito Doppler (segundo o qual, quando as galáxias se
afastam, fazem com que o espectro [cores] varie do tom violeta ao vermelho),
concluiu que quanto mais distantes as galáxias, mais avermelhadas elas ficam.
5.
Na verdade, não podemos ainda afirmar, categoricamente,
que o Universo seja homogêneo ou heterogêneo. Trata-se de modelos teóricos que
podem se ajustar a um ou outro sistema de pensamento cosmológico. No fundo não
importa muito, isto é, não alteraria fundamentalmente as conclusões daí
advindas.
6.
Recentemente a NASA afirmou ter gravado um som que
seria o eco dessa explosão.
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