quarta-feira, 31 de maio de 2017

Você Acredita no Big Bang?


Olá!

o Título desse Texto
que ora trago a você,
Caro Leitor
Do You Believe in the Big Bang?
Você Acredita no Big Bang? -,
não exatamente nos responde,
a princípio,
se o autor
Jim Switzer -,
acredita ou não no Big Bang.

Porém, logo em seu primeiro parágrafo,
o autor, astrofísico,
nos revela 
que se propõe a nos apresentar
cinco razões
que demonstram que todos nós
deveríamos acreditar no Big Bang.

E então,
o autor vai desfiando
essas razões
em um texto
muitíssimo interessante
e que vale a pena
dedicarmos dez a quinze minutos
de nosso dia
para esta leitura tão profícua,
a meu ver.

Aliás, o próprio autor
nos convida a esta leitura
quando diz:
"............ Senhoras e Senhores do Júri, se vocês estiverem em cima do muro acerca dessa teoria, continuem lendo - as próximas cinco evidências provarão, sem dúvida alguma, que o universo foi criado no Big Bang."

Com um abraço estrelado,
Janine Milward


Este é o conceito artístico da expansão do Universo, onde o espaço (incluindo hipotéticas partes não observáveis do Universo) é representado em cada momento, em seções circulares. O esquema é decorado com imagens do satélite WMAP.

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O artigo abaixo é uma re-leitura, síntese e tradução literal 
de Janine Milward de Azevedo 
 sobre o texto "Do You Believe in the Big Bang?
de Jim Switzer
astrofísico e diretor do Centro de Ciência Espacial 
da Universidade DePaul 
em Chicago, EUA.
 Este artigo foi publicado 
na revista Astronomy, 
na edição de dezembro de 2002,
páginas 34-39 
- Kalmbach Publishing Co. Waulkesha, WI, EUA.



 Você Acredita no Big Bang?

Somente uma entre três pessoas acredita que o universo tenha sido criado numa explosão cósmica. Aqui estão cinco razões que demostram que todos deveriam acreditar no Big Bang

"Apenas " uma Teoria?

Todas as evidências nos levam ao Big Bang, uma teoria construída para explicar a evolução no universo através do tempo. Nenhuma outra teoria consegue sequer alcançá-la e, no entanto, as pessoas ainda perguntam: "Não é apenas uma teoria?"

 A verdade é que o têrmo teoria significa uma coisa diferente entre cientistas e não-cientistas. Para os cientistas, os fatos, as hipóteses e o modelos teóricos - ou teorias - possuem significados precisos e trazem pesos diferenciados intelectualmente.

Os fatos derivam da informação observada porém normalmente eles não contam uma história completa. Então, é preciso que surjam as teorias, que são construídas a partir dos fatos e das hipóteses bem-sucedidas (conjecturas bem estruturadas) para explicar os fenômenos no universo.

Até os anos 60, o Big Bang era apenas uma hipótese. Quando as radiações cósmicas de fundo em microondas (CMB) foram descobertas em 1965 e subseqüentemente verificadas, a hipótese do Big Bang tornou-se um modelo teórico bona fide - inquestionável.

Os modelos científicos são de grande importância porque eles trazem previsões corretas para os fenômenos físicos. O Big Bang passou através um teste crítico quando os pesquisadores o usaram com sucesso para predizerem a quantidade dos elementos leves no universo.

O grande valor da teoria recai em sua habilidade de agir como uma espécie de relógio cósmico cujos ponteiros apontam para temperatura e densidade mais do que para horas e minutos. Quando a gente trabalha com este relógio imaginário retornando para trás no tempo, ou equivalentemente, olhando mais profundamente no espaço, o modelo do Big Bang prediz estas quantidades vitais. Desde então, podemos inferir o estado do universo em qualquer tempo.

Sendo que os cientistas costumam colocar mais questões refinadas do que aquelas que eles podem realmente testar, a teoria do Big Bang é mais uma explicação dinâmica do que um dogma calcificado. E certamente crescerá enquanto os astrônomos realizam observações e pesquisas mais profundas e sutis.

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O Momento Crucial

Tudo em nosso universo observável - toda a matéria e energia que podemos detectar hoje com nossos mais potentes telescópios - estêve, um dia, concentrada em uma pequena região de densidade inimaginável.

Cerca de 14 bilhões de anos atrás, esta pequena região começou a expandir mais rapidamente do que a velocidade da luz num período conhecido como Inflação (que parece como uma ambigüidade dentro da teoria especial da relatividade de Einstein, aonde ele diz que nada pode se movimentar mas rápido do que a luz - nesse cenário, o espaço por ele mesmo, e não um objeto físico, estaria quebrando a velocidade-limite do cosmos).

Num milionésimo de segundo, partículas subatômicas chamadas de quarks se fusionaram e formaram prótons e neutrons. Estes recém-nascidos então se fundiram rapidamente no mais simples núcleos atômicos - no mesmo tempo que nos levaria para fazer um a tigela de pipocas no forno de microondas.

Vagarosamente, essa fornalha cósmica começou a esfriar. Os elétrons reuniram forças com os núcleos para criarem os primeiros átomos cerca de 300 mil anos após o Big Bang. Esse fato limpou uma neblina de partículas livres que até então tinha impedido a luz atravessar o espaço.

Em cerca de algumas centenas de milhões de anos, nuvens de matéria fragmentaram-se para formar as primeiras estrelas. E enquanto o universo evoluía em bilhões de galáxias plenas de bilhões de estrelas, em uma galáxia chamada Via Láctea, uma estrela de tamanho quase padrão nascia nove bilhões de anos após o nascimento do cosmos. Como sabemos desde Copérnico, essa estrela é o Sol, em redor ao qual nosso planeta orbita.

A Causa do Big Bang

A saga do Big Bang é a história da origem científica de toda a astrofísica moderna e a linguagem pela qual os astrônomos podem explicar quase tudo que eles vêem através de seus telescópios. Isto significa para o astrônomo o mesmo que a evolução natural significa para o biólogo - e ainda menos popular junto ao publico. Dessa forma, Senhoras e Senhores do Júri, se vocês estiverem em cima do muro acerca dessa teoria, continuem lendo - as próximas cinco evidências provarão, sem dúvida alguma, que o universo foi criado no Big Bang.

Prova A: O Céu Noturno

A escuridão da noite é uma testemunha muda ao fato de que nosso universo começou num tempo há bilhões de anos atrás. O argumento se baseia naquilo que é conhecido como o Paradoxo de Olber, como segue: Se o universo fosse infinitamente antigo e infinitamente grande, como alguns acreditaram no passado, então toda e qualquer linha de visão nos céus deveria intersectar a superfície de uma estrela distante e o céu inteiro deveria ser tão brilhante quanto a superfície do nosso Sol. Obviamente, este não é o caso - a noite invariavelmente segue o dia.

Uma forma de compreendermos a escuridão das noites é que o universo tenha tido um nascimento dentro do tempo, portanto podemos somente ver tantas estrelas quanto aquelas formadas desde então. Embora esta hipótese sozinha não possa provar o Big Bang, ela prefigura quatro linhas de evidências, descobertas durante o século vinte, para um começo denso e quente do cosmos.

Prova B: O Universo em Expansão

Numa noite clara, plenas de estrelas no outono do Hemisfério Norte, o quadrado distinto da constelação Pegasus brilha como uma bola de diamante celestial. A galáxia M31 brilha com a luz coletiva de bilhões de estrelas. Esta luz deixou M31 cerca de dois milhões de anos atrás, quando o Homo habilis, a mais antiga espécie de nosso gênero Homo, trabalhava as primeiras ferramentas de pedra da Terra. Essa é a galáxia que o virtuoso astrônomo Edwin Hubble escrutinou com sua ferramenta, o telescópio Hooker de 100 polegadas sobre o Monte Wilson.

Nos anos 20, Hubble provou que M31 e outras regiões de luz eram enormes ilhas de estrelas como nossa própria Galáxia Via Láctea. Subseqüentemente, ele percebeu que as galáxias mais distantes estavam se afastando mais rapidamente do que aquelas mais próximas - uma observação que poderia ser explicada se o universo estivesse em expansão. (Imagine um pão com passas crescendo - se as passas são galáxias, um observador de uma passa deveria ver as outras passas se afastando, com as mais distantes andando mais rapidamente, enquanto o espaço entre elas se expande).

Essa foi a primeira indicação de que nosso universo está em expansão e que foi mais denso no passado. Naquela época, as observações eram ainda insuficientes para convencer os astrônomos de que o universo jovem era quente e uniforme - isso aconteceria décadas mais tarde, e quase por acidente.

Prova C: A Radiação de Fundo

Saia lá fóra a qualquer hora e abra sua palma da mão para o céu. Uma áurea imperceptível de fótons medindo 2 milímetros de extensão de onda atingirá sua mão numa quantidade de um milhão de bilhões por segundo. Eles são tão leves que não podem ser sentidos e não foram descobertos até 1965, quando um radio telescópio extremamente sensível foi desenvolvido em Bell Labs em Nova Jersey que captou um ruído inexplicado vindo de todas as direções no céu.

Os cientistas logo entenderam que esse ruído bem mostrava o perfil da radiação que tinha sido predita a permear o espaço cerca de 300 mil anos após o Big Bang, quando a formação dos primeiros átomos fizeram com que os fótons viajassem relativamente sem detenção, livres.

Quando o universo era bem jovem, era tão quente que os fótons continuamente chocavam-se em partículas. Isto conservou tudo dentro da mesma energia e temperatura, condições que deixam para trás o chamado espectro termal de luz. Enquanto o universo expandia, essa radiação aumentou e esfriou, retendo seu formato espectral porém trazendo temperaturas ainda mais baixas.

Quando atingiu nossos telescópios em 1965, a temperatura dessa luz, que um dia foi uma bola de fogo primordial, tinha baixado para cerca de três graus Celsius acima do zero absoluto.

Depois que o significado dessa descoberta - a primeira fotografia do universo - "baixou a poeira", os dois descobridores do ruído, Arno Penzias e Robert Wilson, ganharam o Prêmio Nobel de Física em 1978. Denominado de Radiação de Fundo em Microondas (CMB - cosmic microwave background), essa radiação primeiramente convenceu os astrofísicos que o big Bang era um fato, um evento da natureza.

No começo dos anos 90, o espectro do Big Bang foi medido à minuciosidade absoluta pela NASA através de seu satélite Cosmic Background Explorer (COBE) - Explorador do Fundo Cósmico - e atestou sua temperatura exata de 2.73 kelvins. Agora em Janeiro (de 2003), astrônomos esperam poder revelar ao publico a primeira informação advinda da última missão da Nasa para explorar o fundo de microondas, o Microwave Anisotropy Probe (MAP - explorador das propriedades das microondas), lançado em 2001.

Estreitando a linha de evidências ainda mais, parece que astrônomos podem observar o CMB também em distâncias cósmicas. Dois anos atrás, pesquisadores usando o Observatório Paranal no Chile, estudaram nuvens intergalácticas distantes e mostraram que o CMB era mais quente no passado quando o universo era mais compacto, na mesma proporção que os teóricos do Big Bang predisseram.

Prova D: Os Elementos Leves

O Sol nos banha com mais do que quatro centenas de bilhões de vezes de energia tanto quanto o CMB, levando em conta o calor que sustenta a vida e que nutre a surpreendente biodiversidade da Terra. Entretanto, se o Big Bang tivesse criado uma quantidade diferente do elemento leve, hélio, o Sol não brilharia da mesma maneira.

Extrapolando a velocidade da expansão da galáxia para trás quando o CMB era mais energizado (raios x), podemos estimar as condições sob as quais os núcleos atômicos mais leves rapidamente se fundiram. A fusão foi rápida, somente uns poucos minutos, porém resultou em 25 porcento da massa de prótons e neutrons sendo transformada em hélio. 

Isso é importante devido ao fato de que a energia produzida por uma estrela é diretamente relacionada à quantidade de elementos como o hélio que se mistura com o ingrediente principal, o hidrogênio. (A fusão do hidrogênio é como a maioria das estrelas produzem sua energia, porém a quantidade de hélio afeta a pressão interior da estrela.)

Se o Big Bang tivesse acontecido mais vagarosamente do que o predito, então todos os prótons e neutrons teriam se fundido em hélio e não haveria qualquer hidrogênio para queimar nas estrelas. Alternativamente, se o Big Bang tivesse acontecido mais rapidamente, então a pequena quantidade de hélio teria resultado em estrelas mais frias. Em qualquer caso, a vida teria parecido bastante diferente, se tivesse realmente acontecido....

Apesar de as estrelas produzirem quase todos os elementos mais pesados do que o hélio, elas não podem fabricar os elementos leves à maneira pela qual o Big Bang os fabricou. A previsão das quantidades exatas dos elementos leves tem sido confirmada tanto junto ao nosso sistema solar como no espaço profundo. Isso, juntamente com a expansão do espaço e o CMB, atestam a teoria do Big Bang.

Prova E: Evolução das Estrelas, Galáxias e Aglomerado de Galáxias

Existe ainda uma outra linha de evidências que dão suporte à teoria do Big Bang. Tanto como os fósseis da Terra nos mostram a mais primitiva forma de vida quanto mais profundamente cavamos no tempo, também o universo astronômico nos revela as mais primitivas estrelas e galáxias o quanto mais distante olhamos. Sendo que a luz viaja em uma velocidade finita, quando nossos telescópios olham mais profundamente dentro do espaço, estamos testemunhando épocas cósmicas antiquíssimas.

O telescópio espacial Hubble realizou uma das mais profundas "escavações" numa região perto da .... do Grande Carro. Denominada de Campo Profundo do Hubble (Hubble Deep Field), essa inacreditável imagem tão distante resolveu um mistério quase insolúvel envolvendo pequenos e pouco nítidos chumaços azuis vistos através de antigos telescópios sediados na Terra.

A excelente óptica do Hubble revelou que esses chumaços eram mini-galáxias que continham surpreendentes novas e quentes estrelas. Seus número, densidade e formato indicam que elas são os blocos primordiais das galáxias maduras e evoluídas que vemos mais próximo a nós. Suas imagens retornam a 11 bilhões de anos e preenchem enormes fendas em nossa compreensão da história evolucionária das galáxias, desde sua jovens cidades galácticas de energia até as espirrais urbanas bem estruturadas e as gigantes elípticas que existem hoje em dia.

As estrelas dentro das galáxias evoluíram também. As estrelas continham muito menos elementos pesados no passado distante, o que faz sentido em relação ao Big Bang que diz que somente hidrogênio, hélio e um pouco de lítio teria primeiramente populado o universo. 

Resultados recentes advindos do Hubble indicam que a média de nascimento de estrelas há muito tempo atrás era bem maior do que hoje. Estas mudanças estelares complementam a evidência da evolução galáctica que revela um universo que está sempre mudando através dos tempos, assim como o Big Bang prediz.

Questões não-respondidas

A teoria do Big Bang é bem sucedida quando explica os fatos .....do universo, porém para os astrônomos de hoje esta teoria é somente uma plataforma para uma nova rodada de mais interrogações refinadas. Os astrônomos continuam a estreitar o campo para os "parâmetros" críticos do universo, incluindo as densidades das várias formas da matéria e os detalhes de uma época bem primária do Big Bang, chamada de Inflação.

Nas últimas poucas décadas, os astrônomos aprenderam que prótons e neutrons, o tipo de matéria da qual tanto nós quanto as estrelas somos feitos, parecem ser apenas pequenos pedacinhos de metais preciosos destilados do caldeirão do universo. A maior parte da matéria parece ser "escura" e não absorve ou reflete luz, porém gravitacionalmente, afeta suas cercanias.

Adicionando insulto à injúria, cerca de 65 porcento da energia no universo parece também ser "escura", advinda nem da radiação e nem da matéria. Esta é a surpreendente conclusão que os astrônomos alcançaram em 1998, quando eles puderam ver uma distante supernova, ainda mais distante do que eles esperavam. Eles compreenderam que o universo não estava apenas expandindo - ele estava acelerando.

O Microwave Anisotropy Probe (MAP), devido ao fato de estender nossos sentidos cósmicos inadequados, nos trará algumas respostas; porém teremos que ter outros telescópios especiais e detetores para produzirmos uma história detalhada de como o universo começou. Se tivermos sorte, dentro de uma década teremos alcançado a compreensão deste modelo evolucionário. Talvez então mais do que um terço das pessoas adultas acreditarão no Big Bang.

Entretanto, nenhum conceito deveria ser considerado inviolável. Se existe algo que a ciência tem nos mostrado é que enquanto exploramos mais fundo e fazemos perguntas mais complicadas, as respostas invariavelmente nos apontam para mais perguntas. Apesar do poder da ciência e da tecnologia serem grandes, nós estamos trabalhando apenas por pouco tempo, algumas centenas de anos. O universo vem usando a física por centenas de milhões de vezes mais tempo do que nós. Nós temos ainda muito que nos esforçar...

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 O artigo acima é uma re-leitura, síntese e tradução literal de Janine Milward  de Azevedo sobre o texto "Do You Believe in the Big Bang?" de Jim Switzer, astrofísico e diretor do Centro de Ciência Espacial da Universidade DePaul em Chicago, EUA. Este artigo foi publicado na revista Astronomy, na edição de dezembro de 2002, páginas 34-39 - Kalmbach Publishing Co. Waulkesha, WI, EUA.

Com um abraço estrelado,
Janine Milward

Give Peas a Chance - Dê à Ervilha uma Chance


Olá!

Para (quase) tudo nesta vida
existe um começo,
não é verdade?

Porém, nem sempre conseguimos saber
onde começa esse começo
ou mesmo
o que teria acontecido
ainda antes 
desse começo?
O que causou
este começo?
O começo é uma ação
ou o começo é uma reação?

Talvez possamos pensar
que o começo seria tão ínfimo,
tão ínfimo,
podendo, talvez,
ser explicado
como uma ervilha.
Ou mesmo que essa ervilha
seria ainda zilhões de vezes menor...,
mas suficientemente poderosa
para conter em si mesma
não somente o começo,
como também o meio
e o final...,
e tudo acontecendo
num quase mesmo
aqui-e-agora.

Começo de quê
estamos falando?
De mim? De você?
Sim, de nós!
Do universo!

Tudo acontecendo
em um aqui-e-agora...,
em um bang ?!?
Será?

De que bang
estamos falando?
Um pequeno bang
ou um imenso, astronômico
bang?
Um Big Bang?

O texto que hoje trago a você,
Caro Leitor
- Give Peas a Chance
de autoria de Tom Yulsman -
(Dê à Ervilha uma Chance),
vem comentando sobre estas questões.

Como estes Temas são muitíssimo controversos,
o autor optou por trazer
 no Título do Texto
um tom de trocadilho,
ou seja,
usando a palavra "ervilha" Peas
ao invés de "paz" Peace
- e ambas as pronúncias são similares.

Quer dizer,
o Título pode ser pensado
como Dê à Ervilha uma Chance
quanto
Dê à Paz uma Chance.

De qualquer maneira,
é certamente a "ervilha", Peas,
a imagem usada
para imajar o tema fundamental
sendo comentado
ao longo do Texto:
Como teria começado
nosso universo?

E se a Ervilha
é a atriz principal desse enrêdo,
Neil Turok, Allan Guth e Stephan Hawking
-  mentes brilhantes -
são os atores coadjuvantes.

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"Muitos cosmologistas estão se perguntando as questões mais profundas sobre como o universo realmente teve seu começo" - diz Alan Guth, um cosmologista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. "O que ativou o Big Bang?"

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....................... de onde toda a matéria e energia do universo vieram, e o que realmente colocou o BANG no Big Bang? A teoria não verdade a isso não explica. De fato, contrário à crença mais comum, o Big Bang não explica a origem do universo. E também não explica um bang. Alguma coisa teria acontecido antes do Big Bang - para fazê-lo funcionar.

"Apesar da teoria cosmológica clássica ser chamada de Big Bang, a teoria de fato não contém qualquer descrição sobre o "bang", - Guth gosta de dizer. "Ele não propõe uma resposta para a questão sobre o que explodiu (banged) como explodiu (banged) ou o que causou ser explodido (banged). É realmente uma teoria da conseqüência do bang."

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"Bem, é pequeno e arredondado, porém não perfeitamente redondo e tem algumas covinhas (dimples) - alguma coisa como uma ervilha", ............."

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"Uma ervilha bastante especial, certamente. É um milionésimo de trilionésimo de trilionésimo o tamanho de uma ervilha normal. Porém é muitíssimo mais densa do que a matéria comum, de forma que sua massa na verdade seja quase a mesma da ervilha." 

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.......... mesmo se Turok e Hawking possam bem explicar seu instanton de ervilha, ainda nos resta uma questão fundamental não respondida: Como a ervilha apareceu?

Turok e Hawking dizem que não tem sentido responder a esta questão, não existe qualquer "fóra" da ervilha, nenhum "antes" da ervilha. Ela apenas é - um objeto que existe como conseqüência das próprias leis da física."


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O autor do Texto
- que é jornalista -
conclui
indagando:


" Porém, o que criou estas leis?

Turok diz: "Nós não sabemos como criar a física a partir do nada".

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Enfim, Caro Leitor,
retornamos ao princípio de tudo....
E, por esta razão,
recomendo a você
a leitura do Texto,
dando à Ervilha uma chance
ou
dando à Paz uma chance.

Com um abraço estrelado,
Janine Milward

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https://pt.wikipedia.org/wiki/Big_Bang#/media/File:Schematic_diagram_of_the_history_of_the_Universe.jpg
Diagrama esquemático da história do universo.
This diagram depicts the major milestones in the evolution of the Universe since the Big Bang, about 13.8 billion years ago. It is not to scale. The Universe was in a neutral state at 400 thousand years after the Big Bang and remained that way until light from the first generation of stars started to ionise the hydrogen. After several hundred million years, the gas in the Universe was completely ionised.




O texto abaixo é uma tradução literal
 de Janine Milward de Azevedo 
sobre o artigo 
- Give Peas a Chance 
de autoria de Tom Yulsman
antigo editor da Earth magazine 
e editor contribuidor da Astronomy,
professor de jornalismo 
na Universidade do Colorado, em Boulder. 

Texto extraído da revista Astronomy 
em sua edição de setembro de 1999
 - páginas 38 a 46 
com o título de Give Peas a Chance, 
com fotografias de alguns dos cientistas mencionados 
bem como fotografias de galáxias 
e de deep field do nosso universo 
e figuras demonstrativas dos tipos de universo
 e de inflação e do possível multiverso 
que não foram reproduzidas.

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Nota da tradutora
a tradução do Título
não cobre o trocadilho em inglês 
que diz: 
Dê à Paz uma chance.
 - Paz: peace, Ervilha: peas - 
ambos com (quase) a mesma pronúncia.




Give Peas a Chance

(À Ervilha, uma chance)


Poderia um objeto exótico conhecido como o instanton da ervilha ter proporcionado o nascimento do nosso universo?

No começo havia a singularidade - esse pequeno ponto contendo uma imensa densidade que instalou o bang no Big Bang (a explosão da Grande Explosão).

Será que foi assim mesmo?

A singularidade é aquilo que veríamos se o filme clássico do Big Bang e sua subsequente evolução cósmica pudessem retornar ao seu quadro original. Todos os planetas, todas as estrelas, todas as galáxias, toda o gás e toda a poeira intergaláticos, enfim, toda a matéria e energia no universo pudessem retornar para trás no tempo e convergirem até uma infinitamente pequena e infinitamente densa - e singularmente inexplicável - semente (átomo, molécula, partícula). Nesse lugar, todas as leis através as quais os cientistas explicam a natureza, perderiam sua razão de ser.

Como uma teoria da evolução cósmica, o Big Bang é tremendamente bem sucedido. No entanto, resta o profundo enigma da singularidade, e, para os cientistas, uma explicação para a criação edificada sobre o inexplicável não é nada satisfatória.

"O problema que temos é que cada partícula no universo originou-se na singularidade", diz Neil Turok, físico e matemático na Universidade de Cambridge, Inglaterra. "Isso é inaceitável por causa que não existem leis da física que nos digam como essas partículas adviram dali."

Dessa forma, os cientistas estão buscando refinar suas explicações sobre a elementar origem do universo.

"Muitos cosmologistas estão se perguntando as questões mais profundas sobre como o universo realmente teve seu começo" - diz Alan Guth, um cosmologista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. "O que ativou o Big Bang?"

A procura dessa resposta cresceu de forma ainda mais interessante em 1998, quando Turok e seu colega de Cambridge, Stephen Hawking, anunciaram que eles haviam encontrado uma forma de contornar a singularidade - senão até eliminá-la. Naquele momento, eles afirmaram que tinham chegado a uma simples e entusiasmadora e completa explicação para como o universo começou.

Bem, não tão precisamente. Dentro do modelo da criação de Turok e Hawking, o universo não tem qualquer começo distinto. Ao invés disso, os cientistas propõem uma teoria quântica do começo do universo na qual não existe distinção entre o tempo e o espaço, e nenhum ponto distinto aonde cada qual pudesse ter começado.

Se tudo isso parecer um pouco demais para seus neurônios, considere o objeto primordial microscópico através do qual Turok e Hawking dizem que a curvatura do espaço e tempo aconteceram. Eles denominam isso de "instanton da ervilha". E que extraordinária ervilha é essa, que Turok e Hawking insistem que seja a semente da qual o universo surgiu. Eles corajosamente explicam que não somente todas as leis da física funcionam muito bem dentro do "instanton", como também essas leis na verdade são conseqüências de sua existência.

O "instanton da ervilha" de Turok e Hawking é realmente atraente como uma teoria científica em função de que pode ser testada. A teoria faz predições específicas acerca da natureza do universo que surge a partir do "instanton" - predições que outros cientistas podem checar e ver como elas são acuradas em relação ao universo onde nós realmente vivemos.

"Alguém pode predizer tudo ou qualquer coisa acerca do universo a partir de seu inicial instanton" diz Turok. "Os cálculos são muito precisos."

Porem, certamente essa precisão não garante a verdade. E alguns cosmologistas mais cépticos questionam se o instanton da ervilha realmente é relacionado com algumas das verdades universais.

O cosmologista Andrei Linde da Universidade de Stanford recusa o instanton como uma abstração matemática sem qualquer base clara na realidade. E mais ainda, ele questiona se é até possível explicar como o universo pode ter sido criado a partir do nada.

"Stephen é uma pessoa extremamente talentosa", diz Linde bem cuidadosamente a respeito de Hawking. "Algumas vezes, porém - e essa é minha interpretação - ele confia matematicamente de tal maneira que faz seus cálculos primeiramente e os interpreta mais tarde." Linde entende essa confiança na primordialidade da matemática quase como uma fé religiosa.

"Sabe, essa é como uma ciência esotérica, a criação a partir do nada. Você pode, então, obter suas próprias interpretações e não existe qualquer forma de checá-las. É como se fosse uma religião".

Porém as abstrações matemáticas têm sido a ferramenta de Hawking. E certamente esta não seria a primeira vez em que uma de suas idéias encontrou uma incredulidade inicial apenas para ganhar suporte com o tempo. (Apesar de ser também verdadeiro que algumas das abstrações de Hawking não terem sido checadas).

O Bang no Big Bang

Apesar do enigma da singularidade, a teoria do big bang é inquestionavelmente uma das mais bem sucedidas idéias na história da ciência. Ela predisse precisamente, por exemplo, as quantidades relativas de dois dos mais abundantes elementos no universo, o hidrogênio e o hélio. E também predisse com sucesso que o universo deveria ser preenchido com a energia da microonda (microwave energy), chamada de cosmic microwave background radiation ( Radiação cósmica de fundo em micro-ondas) - o eco atenuador da explosão do big bang. E a teoria claramente explicada de o porquê o universo de hoje em dia se encontrar em expansão: o movimento (a questão) é uma lembrança do começo explosivo do Big Bang.

Porém, de onde toda a matéria e energia do universo vieram, e o que realmente colocou o BANG no Big Bang? A teoria não verdade a isso não explica. De fato, contrário à crença mais comum, o Big Bang não explica a origem do universo. E também não explica um bang. Alguma coisa teria acontecido antes do Big Bang - para fazê-lo funcionar.

"Apesar da teoria cosmológica clássica ser chamada de Big Bang, a teoria de fato não contém qualquer descrição sobre o "bang", - Guth gosta de dizer. "Ele não propõe uma resposta para a questão sobre o que explodiu (banged) como explodiu (banged) ou o que causou ser explodido (banged). É realmente uma teoria da conseqüência do bang."

A descrição baseada no big bang sobre a criação, segundo Guth, simplesmente começa com um foguetório cósmico já pronto e em andamento - uma bola de fogo (fireball) de radiação e partículas expelidas.

E também foi o próprio Guth quem primeiramente ofereceu uma explicação entusiasmadora sobre aquilo que teria dado ignição à bola de fogo. Em 1981, ele publicou um trabalho (paper) sugerindo que o universo primordial tenha experienciado um período de crescimento inflacionário gigantesco. A física dessa teoria do universo inflacionário, como acabou sendo nomeado, é tão bem explicada que mostra bem claramente, e de forma bem fundamentada, como o big bang do universo surgiu, como a matéria foi criada, e porque o universo assim se apresenta.

Como um cientista de partícula (particle physicist) no Linear Accelerator Center em Stanford no final dos anos 70, Guth nunca imaginou que ele faria uma revolução através de uma profunda contribuição ao campo da cosmologia. Porém enquanto estava em Stanford, Guth se encontrava trabalhando com um problema que se situa na interseção entre os dois campos científicos.

Guth focalizou sobre o pequeno, incompreensível e fervente pedaço de tempo-espaço que teria sido o universo primordial. Não havia matéria como a conhecemos hoje neste pedaço - espaço-tempo teriam consistido de vácuo. - embora esse vácuo não fosse realmente vazio. Como um lenço voando ao vento, a fábrica de espaço-tempo dentro do vácuo na verdade é turbilhonada pelos campos quânticos.

Como Guth bem sabia, as teorias unificadas da física das partículas prediziam que o vácuo do universo primordial teria sido dominado por campos energizados particularmente. 

Quando esses campos de quantidade variável ("scalar" fields) flutuavam, suas energias em potencial surgiriam e decaíriam. Guth compreendeu que seria teoricamente possível para a energia em potencial dos campos terem sido temporariamente "agarradas" em um valor maior. Essa era uma premissa. Porém quando Guth trabalhou através de suas implicações, ele derrapou na inflação.

Seus cálculos demonstraram que os fusionados campos de quantidade variável (stuck scalar fields) teriam causado uma pequena bolha de "vácuo falso" (false vacuum) a ser formado a partir do núcleo desde o pedaço primordial de tempo-espaço. Guth viu que isto deveria ter contido uma imensa quantidade de energia antigravitacional. Apesar desta idéia ter parecido como inacreditável, ela está na verdade de acordo com as teorias sobre os padrões das partículas e funciona da seguinte maneira:

Como um vácuo comum contém energia na forma de campos quânticos, a energia gravitacional deve estar presente também. Para se compreender o porquê, devemos recorrer à famosa equação de Einstein, E=mc2. De acordo com a equação, energia ("E") e massa ("m") são realmente duas formas de uma mesma coisa. Portanto, se a matéria exercer uma atração gravitacional também pode a energia fazer a mesma coisa. Em outras palavras, os campos quânticos contenedores de energia de um vácuo comum exerce uma atração gravitacional, mesma que seja bastante fraca.

Mas quando Guth usou as equações da relatividade de Einstein para ver o que aconteceria dentro de uma bolha de vácuo falso, ele viu que a energia gravitacional teria o efeito oposto da gravidade comum. Em outras palavras, essa gravidade empurraria e não atrairia - a verdade é que seria uma poderosa fonte de antigravidade.

Começando com o tamanho de um bilionésimo do próton, a bolha inicial de vácuo falso teria sido levada pela antigravidade a um período inacreditavelmente breve de imenso crescimento. Em dados, em cerca de 10-35 de segundos, a bolha teria crescido até o tamanho de uma bola de basquete. (Alguns modelos de inflação predizem que o universo teria crescido bem maior do que esta medida).

A bolha de falso vácuo teria tido uma outra propriedade também peculiar. De acordo com a teoria das partículas, enquanto a bolha expandia, a densidade da energia interior teria permanecido constante. Para ilustrar este conceito, imagine uma balão inflável. Se a densidade do ar interior ficar mantida uniformemente, a quantidade total de ar deve ser aumentada. Similarmente, para manter a mesma densidade de energia dentro da bolha em expansão, a energia total deve aumentar - e aumentar imensamente em função do fato de que a bolha inflacionada ser expandida gigantescamente.

Inflação para ajudar (inflation to the rescue)

Eventualmente (significando uma pequena fração de segundo) o vácuo falso teria decaído - assim Guth compreendeu. Quando isso aconteceu, a imensa energia que tinha sido acumulada dentro do falso vácuo, teria sido expelida de repente, criando uma bola de fogo explosiva de radiação e partículas quentes.

"A inflação", Guth então conclui, - "supre o começo ao qual a teoria padrão do big bang seria a continuidade".

Porém a teoria da inflação faz ainda mais do que explicar de onde a bola de fogo surgiu. Também ela explica uma qualidade fundamental de nosso universo que se encontra pode detrás do escopo da teoria padrão do big bang. Em síntese, as observações nos mostram que a textura do cosmos é sedosa em todos os cantos porém enrugada em escalas menores. Sua sedosidade é evidenciada pela cosmic microwave background radiation, que parece ter quase exatamente a mesma temperatura através de todo o cosmos. No entanto, qualquer olhada através de um telescópio poderoso revela a rugosidade entre esta homogeneidade: galáxias, aglomerados e superaglomerados.

De acordo com a teoria da inflação, antes da explosão de crescimento gigantesco, o conteúdo do universo estava empacotado junto em um extremamente ínfimo espaço - junto o suficiente de forma a tudo chegar a uma temperatura e densidade uniformes. (na teoria do big bang, o conteúdo do universo estaria por demais apartado para que isto acontecesse). Então, quando o universo inflacionou, as flutuações quânticas espontaneamente enrugaram a fábrica de espaço-tempo.

Estas rugas foram quase que instantaneamente esticadas a tamanhos imensos por causa da inflação e portanto fiaram permanentemente a trama e o urdimento do universo. Após a inflação, as imperfeições formaram regiões de uma gravidade um pouco maior em um fundo inacreditavelmente homogêneo. Isso fez com que a matéria esfriasse em galáxias e aglomerados para pontuar o pano de fundo frio e escuro do cosmos como um colar de diamantes brilhando sobre um vestido preto.

A maioria dos modelos de inflação fazer uma outra significante predição, porém ainda não concluída inteiramente pelas observações astronômicas: a geometria do espaço-tempo deveria ser chata, plana.

Se as observações mostram o contrário - se elas mostram que o cosmos é curvo até alcançar uma geometria de universo "aberto" - então ou a teoria está errada ou os cientistas terão que encontrar uma maneira de alterá-la de forma que a inflação possa produzir um universo aberto

Dever ser difícil imaginar espaço curvo, porém lembremo-nos de que Einstein nos disse que tanto a matéria quanto a energia exercem uma atração gravitacional curvando espaço-tempo como se fosse uma força sugadora. Dessa forma os cometas se atiram em direção ao sol porque eles são atraídos pela força de gravidade de nossa estrela.

A geometria do universo é determinada pela densidade da matéria contida nele (no universo). Se o universo for aberto, a densidade da matéria tem que ser bem pequena para que a força coletiva de gravidade possa suplantar a energia cinética da matéria elastizada enquanto o universo se expande. Nesse caso, a quantidade relativa (ratio) da gravidade em relação à energia cinética, um termo nomeado de "omega", seria de menos 1. A geometria aberta resultante seria alguma coisa como a sela de um cavalo e o universo deveria continuar se expandindo para sempre.

No universo plano predito por vários dos modelos de inflação, o cosmos estaria precariamente entre um geometria aberta e uma fechada (na qual a densidade da matéria seria alta o suficiente para suplantar a expansão do universo). Omega seria igual a 1 dentro de uma parte em 100.000, significando que a gravidade e a expansão seriam, em todos os casos e propostas, iguais. Nesse caso, o universo continuaria expandindo para sempre: a expansão estaria se estacando para sempre té atingir zero.

Inflação prediz a planitude porque, não importando a forma do universo primordial, a enormidade da expansão dirigiria a parte do universo que podemos observar hoje em direção à perfeita planitude. Para se compreender o porquê, imagine uma formiga na superfície de um balão inflável. Enquanto o balão incha até alcançar uma imensidade de tamanho em relação à formiga, a parte da superfície da formiga pode parecer plana, assim como a superfície da Terra parece plana para nós.

Um universo plano ou aberto? (a flat or open universe?)

Muito para o desânimo dos teóricos sobre a inflação, entretanto, a imensa variedade de observações astronômicas indica que a densidade da matéria no universo se situa em algo entre 50 a 80 por cento abaixo daquele requerido para a planitude (e nada próximo daquele requerido para a geometria fechada). Dados estes números, o universo parece bastante aberto.

Porém, no ano passado, teóricos reconquistaram suas esperanças para um universo plano quando novas observações mostraram que a velocidade da expansão cósmica estava acelerando, e não diminuindo como teria sido esperado. Se isso se provar correto, alguma coisa deve estar empurrando a fábrica de espaço-tempo entre si. E esta coisa, segundo muitos cosmologistas acreditam, é uma forma teórica de energia chamada de constante cosmológica.

Sendo a energia equivalente à massa, a energia repulsiva da constante cosmológica hipotética deve, como qualquer massa, manter a gravidade. E se existir precisamente o suficiente desta gravidade, ela deveria balançar os livros: apesar de o universo estar apresentado uma perda de densidade de massa, e portanto também de gravidade requerida para a planitude, a gravidade providenciada pela constante cosmológica deveria fazer toda a diferença.

Em outras palavras, o universo deveria ser plano certamente, e a inflação nos maravilhar, exatamente como Guth e Linde sorririam porque as observações estariam de acordo com suas teorias.

Porém existem alguns "se's" neste cenário, como nos observa cepticamente Turok. A nova informação sobre a expansão cósmica deveria, na verdade, estar errada. E mesmo que estes dados se provem corretos, e que a constante cosmológica exista, sua energia deveria ainda assim adicionar a omega menos que 1, trazendo um universo aberto. E isso significaria problemas para os teóricos da inflação padrão. Isso é exatamente o porquê de Turok e Hawking estarem perseguindo sua teoria: o instanton da ervilha, na verdade, produz um universo aberto através da inflação.

Existem também outras complicações com a inflação. Por exemplo, em suas equações, cosmologistas devem ter à mão um valor bastante preciso para seus campos de quantidade variável que dirija o crescimento exponencial. Sem esta afinação, os campos de quantidade variável se quebram como ondas, e o vácuo falso é chacoalhado em uma efervescente mistura de bolhas de vácuo verdadeiro. Este quadro de universo não se parece em nada com o nosso.

Aos olhos de muitos cientistas tais problemas não invalidaram a teoria básica. Ao contrário, eles aumentaram a criatividade. Cosmologistas propuseram imensa variedade acerca do tema inflacionário original incluindo a inflação híbrida, inflação superestendida e até a inflação "sobrenatural"!.

Talvez a mais profunda variação seja a "inflação eterna", um conceito campeado por Guth, Linde e muitos outros cosmologistas. Guth explica isso da seguinte maneira:

Depois de cerca de 1-30 segundos de inflação, metade da região original do falso vácuo teria decaído em vácuo normal. Porém isso teria feito com que metade do universo ainda continuasse em falso vácuo, significando a continuidade da inflação. Cálculos teóricos (alguns dos quais Turok considera bastante suspeitos) mostram que esta velocidade de inflação na verdade poderia ter sido maior do que a velocidade a qual o falso vácuo decaiu. 

Uma lógica simples, portanto, dita que se algumas áreas estavam inflacionando mais rapidamente do que outras que estavam decaindo, a inflação teria vencido a decaída. E até a data atual, alguma parte do universo ainda deve estar continuando a inflacionar. Em outras palavras, uma vez que a inflação tem o seu começo, ela é eterna.

Se isto for correto, nós vivemos numa região na qual o falso vácuo decaiu, fazendo acontecer o universo do big bang padrão. Porém outras áreas do universo devem ainda estar inflacionando. E se a proposta advinda de Linde chamada "inflação caótica" estiver correta, haveria ainda outras áreas nas quais a inflação nunca de verdade aconteceu.

O resultado seria uma gigantesca, multifacetada (fractal), multicelular entidade chamada de multiverso. Nesta teoria, nosso universo teria nascido como uma bolha pequena do espaço-tempo que inflacionou advinda de uma pre-existente região. Essa região, por seu lado, inflacionou advinda de uma anterior, e daí em diante até a linha aonde o nascimento original do espaço-tempo - as origens primordiais do universo - teriam ocorrido há tanto tempo que não teria sentido se perguntar como isto aconteceu.

Nosso universo poderia então ser um componente a mais do multiverso, que tem crescido através uma série de Big Bangs por muito mais tempo do que nossa pequena região dentro da totalidade multiversal. E continuará a crescer eternamente.

A origem definitiva  (the ultimate origin)

Tão poderosa quanto a teoria da inflação parece ser a resolução dos muitos mistérios da criação e ainda permanece um problema fundamental em sua essência: a malfadada singularidade.

Esse é o porquê Turok tem procurado por uma explicação alternativa. Sua pesquisa se construi em trabalhos começados no começo dos anos 80 por Hawking e Jim Hartle, um cosmologista da Universidade da Califórnia, em Santa Barbara.

Em 1983, Hartle e Hawking usaram uma abordagem matemática chamada de "passo integral" (path integral) para calcular as probabilidades de que o universo tenha começado numa variedade de diferentes maneiras. Num sentido, Turok diz, esta abordagem "usa as leis da física para definir seu próprio ponto iniciador."

O que veio à tona foi uma proposta chamada de hipótese "sem-fronteira" (no-boundary). Esta pode ser imaginada com uma pequena ajuda de uma forma geométrica simples: um cone.

Imagine que o cone representa a evolução do universo. O tempo corre acima do lado do cone, enquanto o espaço corre em torno do cone. Enquanto você vai andando para cima em direção ao tempo), a largura do cone (espaço) aumenta. A origem do tempo e do espaço seria o ponto no fundo. No modelo do big bang tradicional, esta seria a singularidade.

Porém na física quântica, não existe tal coisa como um ponto preciso - existe uma dúvida em relação a isto. Para visualizar, imagine que o ponto é circundado. (imagine uma aproximação da ponta de uma caneta esferográfica). Esta é justamente aquilo que Hartle e Hawking em seu passo integral predisseram como a configuração mais aproximada para o universo em seu nascimento. Mais do que a dimensão do tempo (cima do lado do cone) começando em um ponto distinto, ele surge a partir da dimensão do espaço (em torno do cone). E como não existe qualquer ponto na superfície de uma esfera aonde algum possa dizer que a esfera "começa", não existe um ponto distinto no hemisfério, rodeado do lado de fora e de baixo do cone aonde o tempo e o espaço começam. Não existe simplesmente qualquer ponto de começo e não existe qualquer distinção entre espaço e tempo - ou mesmo entre passado e futuro.

Na essência, Hartle e Hawking propuseram que o universo inflacionou a partir do fundo do cone. Porém existia um problema: Hartle e Hawking poderiam completar seus cálculos do passo integral usando uma classe de teoria da inflação que produzisse somente um universo fechado. De acordo com o que as observações atuais sugerem que o universo seja ou aberto ou plano, o modelo de criação de Hartle e Hawking leva a uma forma diferente do universo no qual vivemos.

A idéia the não-fronteira permaneceu até 1998 quando Turok começou a se encontrar com Hawking para o chá da tarde em discussões acerca dos modelos de inflação que poderiam produzir um universo aberto.

Turok vem procurando por uma teoria de inflação aberta desde a metade dos anos 90. Trabalhando com Martin Bucher de Cambridge e Alfred Goldhaber da State University de Nova York em Stony Brook, Turok e seus colegas perceberam que a uma dose dupla de inflação, na qual uma bolha universal forma dentro de uma bolha maior, poderia ser o fio da meada. Estranhamente, os cálculos mostram que o espaço dentro do interior da bolha inflacionária, que corresponderia ao nosso universo, é geometricamente aberto.

Porém como Turok nos diz, este cenário é simplesmente muito "barroco". E mais ainda, ele não descreve de onde os primeiros campos de direcionamento inflacionário vieram (as condições iniciais), nem o porquê de necessariamente ter havido dois tempos de inflação.

Durante o chá, Hawking sugeriu que poderia ser possível resolver estes problemas modificando a idéia de não-fronteira que ele havia desenvolvido com Hartle para produzir um universo de bolha aberto com um tempo somente de inflação. Tal teoria poderia vastamente simplificar as coisas e explicar as condições iniciais para a inflação - significando não mais do que as condições iniciais do universo em si mesmo.
"Isto foi uma verdadeira surpresa", Turok rememora. Ele decidiu tomar para si o desafio de Hawking.

A primeira tentativa de Turok para encontrar uma solução foi desapontadora, ele diz, porque a abordagem do passo integral apontava a inflação aberta a partir do "cone" sem-fronteira de Hartle e Hawking. A razão: infinitas quantidades de energia seriam produzidas.
"Quando eu trouxe esta idéia ao Stephen, ele disse: "Espere, você não incluiu a energia gravitacional" - relembra Turok.

Uma vez mais, desde que a energia é equivalente à massa, a energia coloca em uso um campo gravitacional. A gravidade, por seu lado, possui uma característica especial: sua energia é negativa. Em outras palavras, energia positiva infinita produziria uma perfeitamente balanceada infinita energia negativa. Colocando tudo isso em cálculos, Turok e Hawking então compreenderam que o modelo de não-fronteira deveria produzir um universo inflacionário aberto - e sem qualquer inflação duplicada. De fato, os cálculos do passo integral mostraram que tal universo era o mais provável universo.

Nenhuma vagem para esta ervilha (no pod for this pea)

Como poderia ser este novo modelo de criação? Turok e Hawking imaginaram isso através da matemática. Porém, quando Turok tentou descrever o trabalho para um artigo no jornal britânico, The Sunday Times, o jornalista pediu uma descrição física. "Você poderia pensar em alguma coisa que pudéssemos fazer uma imagem", o repórter insistiu.

"Bem, é pequeno e arredondado, porém não perfeitamente redondo e tem algumas covinhas (dimples) - alguma coisa como uma ervilha", Turok replicou.

O repórter pulou quando ouviu isso e disse: "okey, é uma ervilha" - relembra Turok.

Uma ervilha bastante especial, certamente. É um milionésimo de trilionésimo de trilionésimo o tamanho de uma ervilha normal. Porém é muitíssimo mais densa do que a matéria comum, de forma que sua massa na verdade seja quase a mesma da ervilha. 

Espaço e tempo são fusionados juntos na ervilha de tal forma que a metade "do fundo" seja como a ponta arredondada do cone no modelo original de não-fronteira de Hartle e Hawking. Aqui novamente, o tempo advém da geometria do espaço e não existe um começo distinto de qualquer um dos dois.

Quando Turok e Hawking trabalharam nos cálculos descrevendo esse objeto criado de forma notável, eles perceberam com surpresa que um universo aberto inflacionário surgiu instantaneamente (por isso o nome "instanton") do "topo" da ervilha.

Essas pequenas covinhas (dimples) na superfície da ervilha que Turok havia descrito ao repórter estão lá por uma razão. Elas na verdade são a representação física das flutuações quânticas que invadiram a fabrica de espaço-tempo. E quando o instanton da ervilha surgiu como um universo, estas imperfeições formaram uma espécie de padrão cósmico no qual o tapete do universo é tecido.

O universo, conclui Turok com encantamento, "surge a partir de uma fórmula e de forma maravilhosa".

Para Turok, parte da beleza da fórmula repousa em sua simplicidade e economia. "Certamente, eu penso que esta seja a mais simples forma de se começar o universo!" - diz Turok. E para ele e para muitos outros cientistas, a simplicidade e economia são as maiores virtudes. De fato, enquanto os cientistas buscam ir mais e mais atrás no tempo, perto da criação, eles percebem que a física que descreve o universo em seus tempos primordiais se torna mais e mais simples.

Porém a teoria do multiverso, Turok nota, corre ao inverso dentro da extensão crescente de simplicidade das explicações físicas sobre a origem do universo. O multiverso é uma entidade profundamente complexa. De fato, seus proponentes dizem que as leis da física deveriam ser diferentes para cada ramo da árvore. Isto significa que não seria jamais possível se entender como outras partes do multiverso funcionam - e não poderia ser jamais possível alcançar uma singular e econômica teoria de tudo, argüi Turok.

Assim, sua preferência recai sobre aquilo que ele denomina de "tiro-único" de universo com "um começo e um Big Bang". Um universo exatamente igual aquele produzido pelo instanton da ervilha.

Não é a xícara de chá de todos (not everyone's cup of tea)

Porém alguns cosmologistas dizem que existem falhas fatais no instanton acarinhado por Turok e Hawking. Para começar, os críticos dizem que os cientistas de Cambridge não eliminaram a singularidade inteiramente: ela sobrevive como um ponto singular dentro do instanton primordial.

Existem outras criticas também. Linde diz que o instanton da ervilha faz surgir um universo que é aberto por demais. A densidade da matéria é muito lenta, na verdade, e de tal forma que as galáxias seriam poucas e bem distantes umas das outras; mesmo usando o Telescope Espacial Hubble nós não poderíamos ver outra galáxia além da nossa.

E mais ainda, em explicando como o universo poderia ter surgido do nada, o instanton da ervilha usa a idéia do "afunilamento quântico" (quantum tunneling) - Linde diz. Na linguagem matemática da física quântica, o afunilamento descreve como uma partícula ou um campo pode mover-se de um lado de uma aparente insuperável barreira para outro sem na verdade passar por cima ou através da barreira em seu sentido clássico. Da forma que Linde vê isto, o instanton de Turok e Hawking descreve a origem do universo como um evento de afunilamento quântico de um estado do nada para um estado de existência.
"Isto é como criar um átomo de hidrogênio do nada. Eu não posso justificar isso. Eu não posso entender isto," Linde lamenta.

Turok replica que Linde não compreende o que ele e Hawking fizeram. "Não é afunilamento." - insiste Turok. O instanton da ervilha não é, não verdade, criado a partir do nada. "Nada" simplesmente não tem sentido neste contexto. O instanton, significando o universo em seu nascimento, apenas é. Em essência, a teoria mostra como as leis da física fazem sua existência inevitável.

"Realmente é uma coisa muito única e eu não penso que isto seja bem compreendido" Turok diz.

O fato de o universo do instanton da ervilha ser muito aberto, Turok concorda. Porém ele permanece firme em sua posição. "O fato de que seja incorreto pelo fator de 30 é encorajador porque os cálculos foram feitos com um modelo simples e ainda assim não estão tão longe de estarem corretos". Então para Turok, o fato de que o universo do instanton da ervilha ser muito aberto é simplesmente causado opor posterior espalhamento.

Finalmente, a singularidade que sobrevive dentro do instanton é, em suas palavras, "tão modesta que, como a singularidade no campo elétrico no centro de um átomo de hidrogênio, podemos ainda calcular as propriedades quânticas do universo sem quaisquer ambigüidades".

Ele diz que "não existem singularidades dentro dos buracos negros, ainda que nós não duvidemos que os buracos negros existam." Portanto, apenas porque existe uma singularidade dentro do instanton isto não significa que o modelo seja jogado fora. "A presença da singularidade simplesmente nos diz que não sabemos o que estamos fazendo lá", Turok diz. "é ainda possível que a física além da singularidade seja ótima."

"Eu gosto de dizer que aquilo que nós fizemos é deixar de lado a singularidade mais do que evitá-la totalmente." conclui Turok. "Nós encontramos uma maneira de viajar para trás até o começo do tempo e de viajar contornando a singularidade".

O tempo dirá se ele e Hawking foram bem-sucedidos. Dois novos satélites, Microwave Anisotropy Project em missão da NASA e o Planck Surveyor da European Space Agency, listados para serem lançados no começo do próximo século (século XXI), deverão estar prontos para testar sua teoria procurando por evidencias das flutuações quânticas - os dimples - preditos pela teoria do instanton da ervilha.

Naturalmente, mesmo se Turok e Hawking possam bem explicar seu instanton de ervilha, ainda nos resta uma questão fundamental não respondida: Como a ervilha apareceu?

Turok e Hawking dizem que não tem sentido responder a esta questão, não existe qualquer "fóra" da ervilha, nenhum "antes" da ervilha. Ela apenas é - um objeto que existe como conseqüência das próprias leis da física.

Porém, o que criou estas leis?

Turok diz: "Nós não sabemos como criar a física a partir do nada".

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Tom Yulsman, antigo editor da Earth magazine e editor contribuidor da Astronomy, é um professor de jornalismo na Universidade do Colorado em Boulder.

Texto extraído da revista Astronomy em sua edição de setembro de 1999 - páginas 38 a 46 com o título de Give Peas a Chance, com fotografias e figuras que não foram reproduzidas
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 O texto acima é uma tradução literal de Janine Milward de Azevedo sobre o artigo - Give Peas a Chance - de autoria de Tom Yulsman, antigo editor da Earth magazine e editor contribuidor da Astronomy, é um professor de jornalismo na Universidade do Colorado em Boulder. Texto extraído da revista Astronomy em sua edição de setembro de 1999 - páginas 38 a 46 com o título de Give Peas a Chance, com fotografias de alguns dos cientistas mencionados bem como fotografias de galáxias e de deep field do nosso universo e figuras demonstrativas dos tipos de universo e de inflação e do possível multiverso que não foram reproduzidas.


Com um abraço estrelado,
Janine Milward