O que havia antes do Big Bang?

O Big Bang, a “explosão” que originou o universo aconteceu exatamente onde você está sentado agora. Isso porque no momento do evento primordial todos os lugares do universo estavam num único ponto, do tamanho de uma cabeça de alfinete e infinitamente quente e denso, uma singularidade. Além desse ponto não havia nada e ainda não há. O universo é somente a parte interna do Big Bang e provavelmente não há mais nada além dele. Nem tempo, nem espaço, aliás, o passado o presente e o futuro só existem aqui dentro. Toda a história do universo estava de alguma forma já impressa dentro do Big Bang, e ali continua, em algum lugar do tecido cósmico, que continua se expandindo cada vez mais rápido. Além dos limites do universo, é o mesmo que o anterior ao momento do Big Bang, pois tempo e espaço nunca podem ser separados.

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Tentar olhar além dos limites do universo ou para o momento anterior ao Big Bang atualmente é uma tarefa que está longe do alcance da ciência. Ou não… O que não faltam são teorias, nesse artigo, iremos falar sobre algumas hipóteses levantadas pelos cosmólogos que podem explicar o que havia antes do Big Bang e o que há além dos limites do universo.

Buraco negro

Sabemos que no instante zero tudo estava tão espremido num lugar tão pequeno, denominado singularidade. Ali as leis da física não se aplicam e observar algo além dela exige ainda mais imaginação. O momento que esse ponto começou a se expandir foi denominado Big Bang, criando o tempo e o espaço. Desde então o universo se propaga como uma bexiga enchendo num lugar onde não pode ser imaginado, um lugar onde não podemos observar pois não existe espaço ou tempo ali. Seu relógio ficaria congelado, é o nada absoluto, uma singularidade.

Na singularidade, o fim do tempo, que comprime tudo num espaço de dimensão praticamente zero. É tudo uma grande abstração aparentemente ilógica. As singularidades são mais comuns do que muitos imaginam, e há milhões delas somente na Via Láctea. São os buracos negros, corpos celestes que agem como ralos, sugando toda a matéria que esteja próxima dele. Um buraco negro se forma com o colapso de uma estrela extremamente massiva. Quanto mais massivo um objeto, maior sua gravidade, e no caso de uma estrela supermassiva em colapso, ela teria uma força gravitacional tão imensa que é impossível ficar sobre o tecido do espaço-tempo sem deformá-lo a ponto de colapsar sobre si mesma. O que sobra é um buraco negro, onde eu seu interior há uma singularidade que a ciência não pode enxergar além. É muito difícil imaginar o que há além de um buraco negro.

Isso dá no mesmo que perguntar o que havia antes do Big Bang, pois quanto maior é a gravidade, mais devagar o tempo passa. Se pudesse ficar na borda de um buraco negro sem ser sugado e morto, um segundo ali seria equivalente à um zilhão de anos para quem está na Terra. Quando saísse da borda do buraco negro um segundo depois, o universo já teria acabado, mesmo que tivesse durado eternamente, pois em um buraco negro o tempo não existe.

Se você prestou bem atenção, deve ter notado que o interior de um buraco negro e o Big Bang são extremamente semelhantes, e muitos físicos acreditam que são a mesma coisa. De acordo com o físico teórico Lee Smolin, a singularidade que originou o Big Bang não é diferente das singularidades que existem no interior dos buracos negros, ou seja, estamos num buraco negro que pertence à outro universo. É a teoria dos “Universos Pais e Filhos”, onde os universos filhos herdam algumas características do pai, como o que acontece com os seres vivos.

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Contudo, não podemos deixar de perguntar: de onde veio o primeiro universo de todos? Com vocês, a próxima teoria, que pode ser um complemento dessa:

Colisão titânica

Vamos fazer um breve resumo da Teoria das Cordas. Segundo uma das grandes teorias da física moderna, as partículas que compõe um átomo (Leia os 7 elementos do universo) são formadas por filamentos ainda menores denominados cordas, que vibram dando um tom à uma partícula elementar, que por sua vez formam os átomos ou as forças da natureza. Mas para que isso aconteça, é necessário que as cordas vibrem em mais algumas dimensões espaciais enroladas no mundo microscópico das cordas.

E uma teoria complementar ao Big Bang foi elaborada por físicos teóricos com base na Teoria das Cordas e suas dimensões extras. Antes do Big Bang, o que havia eram espaços em três dimensões vagando sem nada dentro de uma 4ª dimensão. Imagine esses três espaços como três objetos que vivem tranquilamente dentro de uma caixa (que seria a 4ª dimensão), onde cada objeto possui seu próprio espaço tridimensional. Mas ocasionalmente, esses espaços se chocam, e a colisão gera no ponto onde colidiram muita energia, que explode em todas as direções dentro de um dos espaços tridimensionais. Esse seria o Big Bang.

Ou seja, o Big Bang, de acordo com essa teoria, não veio do nada. Apenas é o resultado de uma colisão titânica, tornando a origem do nosso universo um mero acidente, capaz de acontecer a qualquer momento. Mas infelizmente estamos tão longe de comprovar dimensões extras do que entender a singularidade de um buraco negro. Vamos para outra teoria mais interessante.

Flutuação quântica

Um elefante pode aparecer na sua sala nesse exato momento. E antes que você pare de ler esse artigo, vamos logo dizendo que isso é uma afirmação séria, da mais complexa teoria científica de todos os tempos: a mecânica quântica. Trata-se de uma física muito bizarra, mas é extremamente precisa quando descreve o comportamento de infinitas partículas subatômicas que fervilham numa temperatura muito alta dentro do núcleo de um átomo.

A mecânica quântica revela partículas que podem surgir ou desaparecer do nada, estar em vários lugares ao mesmo tempo e várias outras esquisitices. O mundo quântico é caótico e imprevisível, onde o que há é um lugar sem lei. Ou quase sem lei, pois a única que podemos considerar é a probabilidade. Não somente um elefante pode aparecer na sua sala agora mas qualquer coisa pode acontecer. Claro que as chances disso acontecer são tão miseráveis que nem merecem ser consideradas, pois para a formação de um elefante, muitas partículas deveriam surgir do nada sincronizadamente.

Mas o que um elefante tem a ver com a origem do universo? De acordo com a mecânica quântica, uma partícula pode surgir do nada sob determinadas condições, na denominada flutuação quântica de vácuo. Como não havia tempo, essa partícula simplesmente se originou por “acidente”. Vale lembrar que o nada não existe, pois para a mecânica quântica o vácuo possui uma ínfima quantidade de energia, que pode formar uma partícula. Esse vácuo seria um espaço infinito numa temperatura de zero absoluto, que originou a matéria e antimatéria, e a energia resultante dessa colisão (matéria e antimatéria se aniquilam) originou o Big Bang.

Universo cíclico

Sabemos que nosso universo surgiu de um ponto, e que esse ponto continua se expandindo cada vez mais rápido. Mas será que em algum determinado momento ele poderá parar de se expandir? Talvez sim, segundo alguns cientistas. Somente se o universo acumular matéria suficiente a ponto de colapsar sobre si mesmo por causa da atração gravitacional.

O universo passaria a se contair cada vez mais rapido até contrair toda a matéria novamente num único ponto muito pequeno e infinitamente quente e denso, uma singularidade, que depois daria origem à novo Big Bang. Ou seja, temos um universo cíclico infinito.

E você leitor, o que acredita que aconteceu antes do Big Bang? Não deixe de comentar!

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sábado, 12 de janeiro de 2013