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05/06/2007

O universo, expandindo além de toda compreensão

The New York Times
Dennis Overbye
Quando Albert Einstein iniciou sua busca cosmológica, há 100 anos, o universo era aparentemente um lugar bem simples e estático. O entendimento geral era de que toda a criação consistia de uma ilha de estrelas e nebulosos conhecida como Via Láctea, cercada por uma escuridão infinita.

Jeremy Traum/The New York Times 

Nós gostamos de pensar que somos mais inteligentes agora. Nós sabemos que o espaço está salpicado daqui até o infinito com galáxias se afastando umas das outras sob o impulso do Big Bang.

Desfrute de seu conhecimento enquanto puder. Nossos sucessores, sejam quem forem e onde quer que estejam, poderão não ter como saber sobre o Big Bang e o universo em expansão, segundo um dos trabalhos científicos mais deprimentes que já li.

Se as coisas continuarem seguindo da forma atual, calculam Lawrence Krauss, da Universidade da Reserva de Case Western, e Robert J. Scherrer, da Universidade Vanderbilt, em 100 bilhões de anos as únicas galáxias que restarão visíveis no céu serão a cerca de meia dúzia que estão ligadas gravitacionalmente no que é conhecido como Grupo Local, que não está se expandindo e na verdade provavelmente se fundirão em uma bola estrelada.

Incapazes de ver as galáxias se afastando, estes astrônomos não saberão que o universo está se expandindo e acharão que estão de volta ao universo-ilha estático de Einstein. Como os autores, que são físicos, escrevem em um estudo que será publicado no "The Journal of Relativity and Gravitation", "os observadores em nosso 'universo ilha' serão fundamentalmente incapazes de determinar a verdadeira natureza do universo".

É difícil apontar todas as formas como que isto é triste. Esqueça a mortalidade implícita de nossa espécie e tudo o que ela realizou ou não. Se você é de uma certa era da ficção científica como eu, você pode ter crescido com a vaga noção da evolução do universo como uma forma de crescente autoconsciência: o universo passando a conhecer a si mesmo, se tornando mais e mais inteligente, culminando em um grande entendimento, comandando o poder para uma engenharia de galáxias e a alteração do espaço-tempo local.

Em vez disso, nós temos a perspectiva de um milhão de esforços intermináveis e árduos, com uma espécie atrás da outra empurrando a rocha colina acima apenas para vê-la rolar colina abaixo e ser esquecida. Pior, faz você pensar em quão presunçosos devemos no sentir quanto ao nosso conhecimento.

"Pode haver coisas fundamentalmente mais importantes do que determinar o universo que não podemos ver", disse Krauss em uma entrevista. "Você pode ter a física certa, mas a evidência disponível pode levar à conclusão errada. O mesmo pode estar acontecendo hoje."

A culpada mais próxima aqui é a energia escura, que é responsável por grande parte das notícias ruins na física nos últimos 10 anos. Ela é uma força misteriosa, descoberta em 1998, que está acelerando a expansão cósmica, fazendo as galáxias se afastarem umas das outras cada vez mais rapidamente. O principal candidato para explicar tal aceleração é uma repulsão presente no próprio espaço, conhecida como constante cosmológica. Einstein postulou a existência de tal força em 1917 para explicar o motivo do universo não ter sofrido um colapso em um buraco negro, e então a descartou quando Edwin Hubble descobriu que galáxias distantes estavam se afastando - o universo estava expandindo.

Se esta é a constante de Einstein em funcionamento - e alguns astrônomos se desesperam sobre se serão capazes de dizer definitivamente se é ou não - o futuro é claro e sombrio. Em seu trabalho, Krauss e Scherrer extrapolaram à frente no tempo o que se tornou uma espécie de modelo padrão do universo, com 14 bilhões de anos, e composto de um traço de matéria comum, muita matéria escura e a constante cosmológica de Einstein.

À medida que o universo se expande e há mais espaço, há mais força impulsionando as galáxias para fora mais e mais rapidamente. À medida que se aproximam da velocidade da luz, as galáxias se aproximarão de uma espécie de horizonte e simplesmente desaparecerão de vista, como se tivessem caído em um buraco negro, com sua luz alterada para comprimentos de onda infinitamente longos e enfraquecidos pela sua maior velocidade. As galáxias mais distantes desaparecerão primeiro, na medida em que o horizonte se fecha lentamente ao nosso redor como um laço.

Um manto semelhante de invisibilidade atingirá o arrebol do Big Bang, um banho já tênue de microondas cósmicas, cujos comprimentos de onda mudarão de forma que serão enterrados pelo ruído de rádio de nossa própria galáxia. Outra pista vital, a abundância de deutério, uma forma pesada de hidrogênio produzida pelo Big Bang, no espaço profundo se tornará inobservável porque para ser visto ele precisa da contraluz dos quasares distantes, e tais quasares, é claro, terão desaparecido.

No final, no futuro muito, muito distante, esta energia escura em fuga sugará toda a energia e vida para fora do universo. Há poucos anos, Edward Witten, um proeminente teórico do Instituto para Estudos Avançados, chamou um universo que está para sempre acelerando de "não muito atraente". Krauss o chamou simplesmente de "o pior universo possível".

Mas nossos futuros cosmólogos serão poupados desta visão, segundo os cálculos. Em vez disso, eles se perguntarão por que o universo visível parece consistir de seis galáxias, disse Krauss. "Qual é o significado de seis? Centenas de estudos serão escritos a respeito", ele disse.

Tais cosmólogos poderão se preocupar com algum dia sua galáxia entrar em colapso em um buraco negro e, como Einstein, propor uma repulsão cósmica para preveni-la. Mas não terão como saber se estão certos.

Apesar de que até lá o universo consistirá principalmente de energia escura, disse Krauss, ela será não detectável a menos que os astrônomos queiram seguir o curso de uma estrela ocasional que seja arremessada para fora da galáxia e seja pega pela corrente cósmica escura. Mas ela teria que ser acompanhada por 10 bilhões de anos, disse ele - uma experiência que a Fundação Nacional de Ciência dificilmente financiará. "Isto é ainda mais estranho", disse Krauss. "Há cinco bilhões de anos a energia escura era inobservável; daqui a 100 bilhões de anos ela se tornará invisível de novo." George El Khouri Andolfato

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