A Origem do Universo, de John D. Barrow
Livros

O Universo é dinâmico

Célia Teixeira
A Origem do Universo, de John D. Barrow
Tradução de Orlando Oliveira
Rocco / Temas e Debates, 2001, 164 pp.

A pergunta acerca da origem do Universo é talvez das mais antigas da humanidade. Esta é uma pergunta que surge naturalmente numa mente inquisidora, e tanto os teólogos como os filósofos já a enfrentaram. No entanto, a última palavra está nas mãos dos cosmólogos e dos físicos. Infelizmente, esta também é uma das perguntas mais difíceis de responder. John D. Barrow em A Origem do Universo coloca-o a par das últimas e sofisticas teorias cosmológicas, assim como das dificuldades que estas enfrentam. John Barrow, além de professor de astronomia e um cientista reputado, é também um grande divulgador de ciência, com vários livros publicados. O seu nome é já um selo de qualidade nestas matérias, e este livro confirma mais uma vez a regra.

Uma das descobertas mais importantes do último século foi a do astrónomo americano Edwin Hubble. Através das suas observações da luz proveniente das galáxias, descobriu que estas se estavam a afastar da Terra, e que se afastavam tanto mais depressa quanto mais afastadas se encontravam da Terra. Esta descoberta ficou conhecida como Lei de Hubble. Mas o que estas descobertas lhe permitiram inferir de verdadeiramente importante foi a expansão do Universo. Com isto veio a confirmar-se uma das previsões feitas pela teoria da relatividade geral de Einstein: a de que o Universo é dinâmico.

Barrow fornece uma analogia muito boa para que possamos compreender melhor o significado desta descoberta, em particular, o que significa o Universo estar em expansão. Num balão desenhe três pontinhos. Supondo que o balão é o Universo poderá observar que à medida que o for enchendo e a sua superfície se for expandindo, os pontinhos começam a afastar-se entre si, sem alterarem o seu tamanho. E quanto mais afastados estiverem os pontinhos, mais depressa estes se afastam entre si. Existe um aspecto nesta analogia que é importante esclarecer, ao contrário do balão que se está a expandir no espaço, o Universo não se expande para lado nenhum. “Não há nem centro de expansão na superfície, nem fronteiras que a delimitem… Não se pode cair para fora do Universo; o Universo não se está a expandir no seio de algo. O Universo é tudo o que existe.”

Se o Universo é dinâmico, ficamos com duas hipóteses: ou vai continuar a expandir-se para sempre ou irá começar a contrair-se até ao ponto zero. Há algo a que os cientistas chamam “velocidade crítica”, a qual estabelece a fronteira que permite determinar se o Universo irá ou não expandir-se indefinidamente. Se a sua velocidade de expansão for superior a essa velocidade, irá continuar a sua expansão, se não for, haverá um momento em que deixará de se expandir para se contrair. A velocidade crítica é algo semelhante àquilo a que os cientistas designam de “velocidade de escape”, a qual permite lançar naves para o espaço: se a velocidade a que lançarmos a nave for superior a essa velocidade, entrará em orbita, se for inferior, será apanhada pela força gravítica da Terra e despenhar-se-á. A razão pela qual os cientistas ainda não conseguiram perceber se o Universo irá permanecer para sempre em expansão ou não é porque ele se encontra, enigmaticamente, próximo do valor crítico há quinze mil milhões de anos. Mas mais enigmático ainda é o facto de que é essa proximidade da velocidade crítica que possibilita a existência de vida. Por outras palavras, se não fosse este aspecto surpreendente do Universo, os físicos não estariam cá para contar a história, uma vez que não estariam cá de todo em todo.

Confirmada a expansão, os físicos começaram a especular que se invertêssemos o sentido da história e olhássemos para o passado, deveríamos encontrar indícios de que houve um momento inicial a partir do qual a expansão teve lugar, momento esse caracterizado por uma situação mais densa e pequena que poderá ter tido tamanho nulo. É este momento inicial que ficou conhecido por Big Bang. Mas esta ideia de que o Universo foi criado a partir de nada parece violar uma das leis mais fundamentais da natureza. A geração espontânea é coisa que não existe, há muito que provámos isso. Se algo foi criado ou construído, teve de o ser a partir de algo. Nada vem do nada! Como explicar então a existência de algo que é por definição tudo o que há? Se tudo o que há é o Universo, como explicar o seu nascimento sem entrar em contradição com as nossas intuições mais básicas? Este é um dos grandes desafios que os cosmólogos enfrentam. Mas eles já descobriram algo de promissor: somados os valores das “três grandezas conservadoras que impedem a obtenção de algo a partir do nada, no Universo”, nomeadamente, a velocidade de rotação do Universo, o seu momento angular e a sua energia, vemos que estes valores são nulos. O que este resultado parece sugerir é que o aparecimento de algo a partir do nada não implica nenhuma contradição com as leis da natureza. No entanto, todos os dados de que os cosmólogos dispõem são acerca do Universo visível. Contudo, o Universo pode ser finitamente grande, ou mesmo infinito, e isso é algo que, segundo Barrow, nunca poderemos vir a saber. De modo que as nossas generalizações acerca da estrutura do Universo com base numa parte infinitesimal deste, estão desde já condenadas ao fracasso — não são representativas. A moral da história é que apesar de ser possível descobrirmos algo sobre a nossa infinitésima parte do Universo, “no entanto, nunca poderemos conhecer as origens do Universo. Os maiores segredos são aqueles que se guardam a eles mesmos.” Esta poderá parecer uma conclusão um tanto ou quanto desoladora para um livro com um título destes, mas os argumentos são muito convincentes.

Célia Teixeira
celia.teixeira@kcl.ac.uk
Texto publicado na revista Livros (n.º 22, Julho 2001)
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