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O que existia antes do Big Bang?

É uma questão incompreensível que tem intrigado cientistas, teólogos e curiosos durante séculos: o que existia antes do Big Bang? Aproximadamente 13,7 bilhões de anos atrás, todo o universo existia como um. Mas o que existia pouco antes daquele momento?

A velha questão

A questão antecede a cosmologia moderna em pelo menos 1.600 anos. O teólogo do século IV, Santo Agostinho, lutou com a questão do que existia antes de Deus criar o universo. Ele concluiu que a frase bíblica “No princípio” implicava que Deus não havia feito nada anteriormente. Além disso, Agostinho argumentou que o tempo e o universo foram criados simultaneamente.

No início do século 20, a teoria da relatividade geral de Albert Einstein levou a conclusões semelhantes. A massa distorce o tempo, fazendo com que o tempo passe um pouco mais devagar para um ser humano na superfície da Terra do que para um satélite em órbita. Com base no trabalho de Einstein, o cosmólogo belga Rev. Georges Lemaître propôs em 1927 que o universo começou como uma singularidade e se expandiu através do Big Bang

De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, o tempo só passou a existir quando a singularidade primordial se expandiu em direção ao seu tamanho e forma atuais. No entanto, este é um dilema cosmológico que não permanecerá morto. O advento da física quântica e uma série de novas teorias ressuscitaram questões sobre o universo pré-Big Bang.

Nosso universo surgiu de um anterior?

fundo cósmico de micro-ondas – radiação
Esta ilustração mostra a radiação cósmica de fundo – radiação remanescente do Big Bang – coletada pelo observatório orbital Planck. ESA E A COLABORAÇÃO PLANCK

Alguns astrofísicos especulam que o nosso universo é fruto de outro universo mais antigo. Esta história, eles acreditam, está escrita na radiação cósmica de fundo (CMB), a radiação remanescente do Big Bang .

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Fundo Cósmico de Microondas

Os astrônomos observaram a CMB pela primeira vez em 1965, e isso rapidamente criou problemas para a teoria do Big Bang. Estes problemas foram abordados (por algum tempo) em 1981 com a teoria da inflação, que implica uma expansão extremamente rápida do universo nos seus primeiros momentos. Esta teoria leva em conta as flutuações de temperatura e densidade na CMB, mas determina que essas flutuações devem ser uniformes.

No entanto, esforços recentes de mapeamento sugerem que o Universo é desequilibrado, com mais flutuações em algumas áreas do que noutras. Alguns cosmólogos veem esta observação como uma evidência de que nosso universo “borbulhou” de um universo pai, de acordo com a pesquisadora do Instituto de Tecnologia da Califórnia, Adrienne Erickcek.

Teoria da Inflação Caótica

Na teoria da inflação caótica, esse conceito é ainda mais profundo: uma progressão interminável de bolhas inflacionárias, cada uma se tornando um universo, e cada uma delas gerando ainda mais bolhas inflacionárias em um multiverso incomensurável.

Outras teorias sobre o universo pré-Big Bang

Outros modelos giram em torno da formação da própria singularidade pré-Big Bang. Se você pensar nos buracos negros como compactadores de lixo cósmico, eles serão os principais candidatos a toda aquela compressão primordial. Nosso universo em expansão poderia, teoricamente, ser a saída de um buraco branco de um buraco negro em outro universo.

Um buraco branco é um corpo hipotético que age de maneira oposta a um buraco negro, liberando energia e matéria em vez de sugá-las. Alguns cientistas propõem que nosso universo pode ter nascido dentro de um buraco negro, e cada buraco negro em nosso cada universo poderia conter universos separados também 

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O grande salto

Há muito tempo, os filósofos religiosos medievais da Índia ensinaram que o universo passa por um ciclo interminável de criação e destruição. Alguns cientistas contemporâneos chegaram a uma ideia semelhante. Eles acreditam que, em vez de um Big Bang quente, o universo se expande e se contrai num ciclo, recuperando-se cada vez que encolhe até um determinado tamanho.

Na teoria do Big Bounce, cada ciclo começa com um universo pequeno e suave que gradualmente se expande, torna-se mais desajeitado e deformado com o tempo e, eventualmente, começa a entrar em colapso e a suavizar-se antes de começar de novo.

Para que a ideia do Big Bounce funcione, é preciso encontrar uma maneira de contornar os teoremas de singularidade desenvolvidos pelos físicos britânicos Roger Penrose e Stephen Hawking . Esses teoremas sugerem que um universo em contração encolheria até uma singularidade, semelhante a uma estrela massiva moribunda condensando-se para formar um buraco negro. Os modelos Big Bounce dependem da ideia de energia negativa neutralizando a gravidade e revertendo o colapso, separando o universo e o espaço-tempo repetidas vezes.

Um Universo de Possibilidades

À medida que nos aprofundamos nos mistérios do cosmos, nos deparamos com uma série de teorias e possibilidades. Da radiação cósmica de fundo às teorias da mecânica quântica e da relatividade geral, a nossa compreensão do universo está em constante evolução. O conceito de energia escura , a força misteriosa que impulsiona a expansão do universo, acrescenta outra camada de complexidade à nossa compreensão.

À medida que o universo se expande, as galáxias distantes se afastam de nós e o horizonte cósmico – o limite do universo observável – muda.

Esta expansão é impulsionada pela energia escura, uma força misteriosa que representa cerca de 68% de todo o universo observável. A natureza da energia escura, as flutuações quânticas e o vácuo quântico são áreas de pesquisa ativa que poderiam lançar luz sobre a história do universo e seu destino final.

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A teoria das cordas, outra área fascinante de pesquisa, sugere que os blocos de construção fundamentais do universo não são partículas pontuais, mas sim cordas unidimensionais. Esta teoria poderia potencialmente unir os princípios da mecânica quântica e da relatividade geral, fornecendo uma teoria quântica da gravidade.

A jornada continua

À medida que continuamos a explorar os confins do universo, desde o início até ao futuro distante, devemos repensar constantemente a nossa compreensão do cosmos. Do estado quente e denso do universo primitivo ao espaço frio e vazio entre galáxias distantes, a nossa jornada para compreender o universo está longe de terminar.

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