Marcelo Gleiser*
A ideia de que o Universo se expande a partir de um ponto central, embora intuitiva, está errada
Onde termina o Universo? A resposta depende de muitos fatores. Quando os
cosmólogos afirmam que o Universo está em expansão, as pessoas imaginam
uma espécie de explosão a partir de um ponto central, feito uma bomba.
As galáxias que se afastam são como os detritos da bomba, voando pelo
espaço.
Embora seja intuitiva, essa imagem está errada. A expansão do Universo é
uma expansão do próprio espaço, o qual, após a teoria da relatividade
geral de Einstein, ganhou plasticidade: ele pode se expandir,
contrair-se ou se dobrar como um balão de borracha.
As galáxias -que, feito ilhas num oceano, são os marcos cósmicos de
distância- são carregadas pela expansão do espaço. Se elas têm um
movimento adicional, por exemplo, quando duas próximas se atraem
gravitacionalmente, ele é superposto ao seu afastamento inexorável,
causado pela expansão do espaço. Uma das consequências imediatas dessa
expansão é que o Universo não tem um centro.
Imagine que você, da sua galáxia, observa outras à sua volta. Com a
expansão do espaço, todas estão se afastando. A conclusão seria que a
sua galáxia deve ser o centro de tudo -mas não é. Um observador numa
outra galáxia vê todas as galáxias, inclusive a nossa, afastando-se
dele. O mesmo com todas as galáxias. No Universo, todos os pontos são
igualmente importantes.
Mas, se isso é verdade, como explicar a contração do espaço perto do Big
Bang? Se o Universo agora está em expansão, no passado as distâncias
eram menores. Astrônomos podem medir as velocidades de afastamento das
galáxias e, passando o filme ao contrário, projetar quando elas estariam
amontoadas em um volume mínimo.
Esse momento marca o início da nossa história cósmica, quando tudo
começou -cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, aproximadamente o triplo
da idade da Terra.
Quando juntamos a história cósmica com a velocidade da luz, chegamos ao
conceito de horizonte cósmico. Como a velocidade da luz define a da
informação que recebemos, num Universo com idade finita só podemos
receber informação de objetos situados até a distância que a luz
percorreu nesse tempo. Feito a linha do horizonte, que marca quão longe
enxergamos da praia.
Mas o mar não termina no horizonte. E o Universo? Também não. Se o
Universo não estivesse em expansão, a distância até o horizonte seria de
13,7 bilhões de anos-luz. Como o espaço estica com o tempo, ondas de
luz pegam uma carona e podemos ver mais longe: o horizonte cósmico fica a
cerca de 46 bilhões de anos-luz de distância.
Para além desse horizonte, podemos apenas especular. Pode ser que o
Universo seja espacialmente infinito com uma geometria plana (feito o
topo de uma mesa, mas em três dimensões) ou aberta (feito o topo de uma
sela de cavalo, mas em três dimensões, difícil de visualizar).
O Universo também pode ser fechado, feito a superfície de um balão (mas
em três dimensões), ou ter uma forma ainda mais estranha.
A existência do horizonte sugere uma limitação séria: somos parcialmente
cegos no que tange à estrutura cósmica. Além do horizonte pode até
haver um multiverso. Mas nos certificar disso parece, ao menos por ora,
muito difícil, se não impossível.
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* MARCELO GLEISER é professor de física teórica no Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor de "Criação Imperfeita". Facebook: goo.gl/93dHIFonte: http://www1.folha.uol.com.br/fsp/saudeciencia/67614-alem-da-fronteira-do-cosmos.shtml
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