Big Bang

Como primeira postagem minha no blog da liga, dedico esse texto ao Big Bang. Primeiramente: não estou aqui pra discutir religião, esse assunto tá meio passado pra mim já. Se o big bang incomoda sua fé, você tem duas opções: ignore-o ou o encare como obra de Deus. Da mesma forma, você, ateu convicto, não perca seu tempo usando esse modelo de origem do universo como argumento para dizer que seu colega crente é burro por acreditar em Deus. Acreditar em modelos cosmológicos exige uma fé tão grande quanto acreditar em livro religiosos declarados, com uma diferença: o religioso costuma saber do que está falando.

Bom, explicar toda a origem da teoria de fato tomaria anos de posts (e de estudos da minha parte, pois eu só conheço a base da brincadeira toda). Mas vamos tentar entender a brincadeira como um todo: primeiramente, cosmologia é o ramo da ciência que tenta explicar o universo como um todo: suas origens, sua evolução, seu estado, sua forma, etc. Notem um detalhe: a origem do universo é apenas um assunto estudado por esses profissionais, e esses assuntos costumam interferir um no outro constantemente.

Antes de mais nada: desista, não há provas do Big Bang, e provavelmente nunca haverão. Em ciência, a única verdade absoluta é que nada é verdade absoluta. Você sempre tem bons argumentos, mas nunca uma prova. O que fazemos, de fato, é olhar a realidade e tentar bolar um modelo que se pareça com ela. Quanto mais parecido for o modelo, melhor ele é. Sabemos que o modelo é bom quando ele é capaz de prever com sucesso como uma coisa acontece. Por exemplo: posso usar a gravitação de Newton para explicar a movimentação da Terra ao redor do Sol e prever onde a Terra estará dentro de um longo tempo com uma precisão razoável. Isso significa que o modelo é bom. Mas sempre temos de encarar a possibilidade de alguém mostrar que existe um modelo melhor (e garanto que possam vir a existir). A cosmologia funciona da mesma forma: o big bang, na verdade, é um modelo que se parece bem com a realidade e que acreditamos ser o mais fiel proposto até agora. Então, caso não apareça nenhum modelo que explique melhor o universo como ele é atualmente, o Big Bang estará em voga, mas que fique claro que há outros modelos científicos de boa base propostos com o mesmo fim.

Mas sem mais falatório, vamos ao modelo. O Big Bang é um modelo conseqüente das observações astronômicas diversas, que indicam que o universo está em expansão (notamos daqui que as galáxias tendem a se afastar). Sobre como essas medidas são feitas, posso escrever outro post algum dia. Entende-se que, se o universo se expande, se apertarmos o rewind e deixarmos voltar até o começo, ou seja, se assistirmos essa expansão acontecer ao contrário, o mais provável é que encontremos tudo junto em um lugar pequeno.

Inicialmente, examinamos o universo como um ponto que concentra toda sua massa e energia. Em seguida, o examinamos como algo que se expande rapidamente, com muita massa e muita energia em um espaço pequeno. A temperatura, assim, é extremamente alta e as partículas não conseguem parar para interagir, não formando ainda átomos, moléculas, etc. Com o tempo (algumas frações de segundo), o espaço já expandiu o suficiente para que se formem as primeiras moléculas e, gravitacionalmente, corpos se atraiam entre si. Basicamente, aglomerados de massa se espalham e, apenas por gravidade, começam a se acumular. Olhando a grosso modo, esses aglomerados formam os astros, entre eles as estrelas, asteróides, planetas. Digo a grosso modo, pois não é tão simples, mas o processo não é muito claro.

Se analisarmos, então, o universo que se expande e tentarmos fazer algumas considerações, descobriremos problemas: primeiramente, um universo que se expande em torno de um ponto de origem deveria ser desacelerado gradativamente pela gravidade. O fato é que as observações mostram justamente o contrário: o universo não apenas está desrespeitando essa regra como está expandindo de forma acelerada. Isso fere a lógica da gravitação newtoniana se considerarmos o que temos de bagagem até aqui.

Um modelo que tenta resolver esse problema sugere uma forma para a expansão do universo como uma bexiga onde se desenham as estrelas: se enchermos a bexiga e observarmos as estrelas sobre ela, notaremos que elas estarão se afastando. Não apenas estarão se afastando, mas uma estrela que esteja mais longe da estrela que você olha estará se afastando mais rápido. Sugere-se, então, que a expansão do universo mexe com as dimensões e faz com que a noção de distâncias padrão não seja suficiente: temos que incluir um fator para as medidas que provém da expansão do universo, ou seja, um fator que dê uma proporção de quanto o universo cresce para saber o quanto ele mesmo “afastou” as galáxias dentro de si. Se a galáxia x está se afastando, hoje eu olho a distância é uma, daqui a algum tempo é outra. Se a distância aumentou, então esse “efeito bexiga” fará com que a galáxia, agora mais longe, se afaste mais rapidamente, ou seja, um efeito parecido com a aceleração. Apesar do sucesso desse modelo, ele não explica necessariamente a origem dessa expansão.

Há também o modelo da matéria escura que, entre outros, tenta solucionar esse problema. Basicamente, a matéria escura seria como um termo adicionado às fórmulas para fazer com que elas fiquem mais parecidas com a realidade. Se os modelos são corretos, a introdução da matéria escura corrige uma série de problemas menores. Mas, como o nome sugere, a matéria escura é a caixa preta da ciência: não se sabe o que é, como é e, muito menos, de onde veio. Basicamente, trata-se de algum tipo de matéria que não interage com a matéria comum de forma convencional, mas, sugere-se, apenas gravitacionalmente. Infelizmente, ainda não há condições de entendermos a maior parte dos fenômenos cosmológicos. Esses modelos estão em constante revisão (ou, ao menos, deveriam estar).

Todas essas teorias são baseadas em observação do universo e estudo de seu comportamento. Infelizmente, ainda conhecemos muito pouco sobre a natureza toda, o que dificulta a formulação de modelos precisos. Em geral, o modelo proposto explica boa parte do universo conhecido e seu comportamento.