Cosmologia contemporânea

 

Em meados da década de 1940’s, três físicos, entre os quais Richard Feynman, viriam a dotar a ciência das bases de uma teoria que ainda hoje permanece como a mais precisa interpretação dos meandros da luz e matéria.

 

Como o provaram,  e de forma independente, se ao invés de se banir o zero e o infinito eles fossem convidados à mesa da física, surpreendentemente, isso resolvia muitos dos intricados problemas na interacção entre luz e matéria. A QED (Quantum ElectroDynamics) - esta nova teoria - rapidamente se impôs à comunidade científica e viria a potenciar muitos dos desenvolvimentos correntes da física.

 

Porém, e por mais gigantescos que tenham sido estes gigantescos saltos científicos, eles não resultaram numa definitiva dedução da Grande Teoria Unificada integrando as quatro forças já conhecidas: gravidade, força nuclear fraca, electromagnetismo e força nuclear forte.

 

Daí que a física contemporânea, curiosamente uma física ainda atravessada por algumas teologias fundamentalistas, continue ainda a buscar os caminhos da unificação, particularmente ao nível da cosmologia.

 

 

E como bem sistematizou Dr. Henry Schaefer III numa conferência patrocinada por vários ministérios teológicos, à entrada do milénio III estas são algumas das questões que se colocam à cosmologia contemporânea:

 

em termos de extensão e conteúdo, o universo é finito ou infinito,?

É ele eterno, ou terá tido um início?

O universo foi criado? Se não, como é que aqui se chegou? Se sim, como é que se cumpriu esta criação e o que é que podemos aprender quanto ao agente e acontecimentos desta criação?

Quem ou o quê governa as leis e constantes da física? Serão tais leis produtos do acaso, ou foram concebidas? Como é que elas se relacionam com o suporte e desenvolvimento da vida?

O universo estará em processo de irreversível esgotamento, ou acontecerá um retomar?

 

Prosseguindo, Dr. Schaefer referia: “a ideia de que o universo teve um tempo específico de origem tem vindo a encontrar resistências filosóficas por parte de alguns notáveis cientistas contemporâneos. E poderíamos começar com Arthur Eddington, que 12 anos após o eclipse einsteiniano que varreu os pântanos de Sofala, afirmou: filosoficamente, repugna-me a ideia de um começo para a actual ordem universal.”

 

O próprio Einstein, ao reagir às consequências da sua Teoria Geral da Relatividade, parecia temer a hipótese de um encontro com Deus.

 

E, se através das equações da sua relatividade geral, nos é possível traçar a origem do universo até um ponto lá atrás, no seu início, note-se que Einstein, antes mesmo de publicar as suas inferências, introduz no modelo uma constante cosmológica – um factor que ele viria a considerar o seu maior disparate científico de sempre (¹)

 

No limite, Einstein aceitava com relutância o que ele chamava a necessidade de um início e, posteriormente, a presença de um superior poder de raciocínio. Porém, nunca Einstein aceitou a realidade de um Deus personalizado.

 

Mas, e perguntava-se agora o mandarim, afinal porquê tanta resistência à ideia de um início do universo?

 

Entre a panóplia de argumentos (cosmológico, teológico, racional, ontológico, e moral) a questão leva-nos ao primeiro argumento – o cosmológico: tudo o que começa a existir tem de ter uma causa; se o universo teve um início, então, o universo terá que ter uma causa. Como poderão reparar, este argumento tende a fluir numa direcção que causou desconforto a alguns físicos e, em 1946, o cientista russo George Gamow, decidiu-se a considerar um início do universo.

E propõe que tudo teria começado com uma bola de fogo que seria uma intensa concentração de energia pura que seria a fonte de toda a matéria que hoje existe no universo.

 

Esta teoria previa que, em resultado de um explosivamente criador big bang, todas as galáxias e todas as massas no universo se afastariam entre si a altas velocidades. Uma definição de dicionário da teoria do big bang explicita que: “todo o universo físico, toda a matéria e energia, e até mesmo as quatro dimensões do espaço-tempo, irrompem de um estado de infinita ou quase-infinita densidade, temperatura e pressão.”

 

Recorde-se entretanto, que a casual observação de um fundo de micro-ondas efectuada em 1965 por Arno Penzias e Robert Wilson a partir dos Laboratórios Bell acaba por convencer a maior parte dos cientistas quanto à validade da teoria do big bang e, posteriormente, as observações reportadas em 1992 a partir da nave COBE (COsmic Background Explorer) vieram a reforçar a sua credibilidade.

 

Se há ou não uma origem no universo, e se tudo terá acontecido há 15 biliões de anos atrás (o bilião, como milhar de milhão) é matéria sobre a qual o mandarim se mostra cauteloso; no mínimo porque ele prefere aguardar pelos resultados do satélite Planck a ser lançado em 2007, e que tentará detectar as ondas gravitacionais supostamente emanadas aquando dos primeiros momentos do Big Bang – ou seja, uma prova directa da teoria. Caso nada seja detectado pelo satélite Planck, o mandarim mostra-se disposto a fazer uma segunda leitura do Modelo Cíclico, recentemente proposto por Neil Turok, um sul-africano Professor que lecciona matemática física na Universidade de Cambridge.

 

Entretanto, cite-se o físico Leon Lederman, um proponente do inacabado Super Condutor-Super Colisor (SSC), que, no seu livro A Partícula de Deus introduz um primeiro parágrafo que sumariza assim o que até agora foi dito: No início, havia um vazio, uma curiosa forma de vácuo, um nada contendo nenhum espaço, nenhuma matéria, nenhuma luz, nenhum som. No entanto, as leis da natureza estavam presentes, e este curioso vácuo mostrava potencial.

 

Logicamente, qualquer estória começa no princípio mas, nesta sobre o Universo, infelizmente ainda não há datas precisas para os princípios – nenhuma, zero. Nada sabemos sobre o universo antes de ele ter atingido a madura idade de uma fracção do segundo - um bilionésimo de trilião. Ou seja, uma fracção de tempo muito curta após a criação em big bang. E quando se lê, ou se ouve, alguma coisa sobre o nascimento do universo, alguém poderá estar a forçar a nota porque este é um reino que pertence à filosofia, e só Deus saberá o que aconteceu no princípio.

 

 

 

E isto é tudo o que Lederman tem a dizer sobre o assunto, e sobre o seu Deus – um parágrafo.

 

Já o que muito popularizou Stephen Hawking, e particularmente o seu livro Uma Breve História do Tempo, foi o facto de ele falar sobre um Deus. Ele diz mesmo que o verdadeiro ponto da criação jaz fora dos termos das leis da física, tal como elas são presentemente conhecidas.

 

Stephen Hawking é provavelmente o mais famoso cientista da actualidade, e o seu livro vendeu mais de 15 milhões de cópias – um recorde de vendas na literatura científica, inclusive no sentido de talvez ser o livro menos completamente lido na história dessa literatura.

 

Hawking construiu a sua reputação ao investigar, em grande detalhe, uma área muito particular de questões: a singularidade e horizontes em redor dos buracos-negros, e o princípio do tempo; buracos-negros que seriam massivos sistemas tão condensados que a força da gravidade impediria que qualquer coisa deles escapasse – incluindo a luz. Buracos negros que seriam zeros, infinitamente grandes.

 

O primeiro trabalho de Hawking (1968-70) foi publicado com George Ellis e Roger Penrose, no qual demonstram que qualquer solução para as equações da relatividade geral implica a existência de uma fronteira singular para o espaço e para o tempo - uma asserção que é hoje conhecida como o teorema da singularidade, e que viria a ter grande impacto científico.

 

Mais tarde, e agora trabalhando sozinho, em 1974 Hawking formula ideias sobre uma evaporação quântica que deveria explodir a partir dos buracos negros – a famosa radiação Hawking. Mas o trabalho mais referido em Uma Breve História do Tempo é igualmente a mais especulativa das suas perspectivas: em 1984, com James Hartle, um professor da Universidade de Califórnia em Santa Bárbara, Stephen Hawking usa um elegante modelo de flutuação, através do qual propõe uma racionalização matemática para o modo como o universo teria surgido no princípio do tempo – sugere ele um universo como uma função de onda.

 

Importa realçar que apesar de estes físicos fazerem recurso a modelos muito simples ( ah, ah, ah), baseados em intensa especulação matemática, tais modelos conseguem na verdade sugerir-nos entendimentos mais profundos do momento da criação.

 

Hawking será talvez o mais famoso físico a quem o prémio Nobel permanece por atribuir; e, entre outras razões, isto poderá dever-se ao facto de a Academia Real da Suécia exigir que uma atribuição seja suportada por experimentação verificável ou por evidência observável.

 

Não obstante a elegância conceptual do seu modelo, até à data as perspectivas de Hawking permanecem por demonstrar e, numa altura em que a ciência apenas agora começa a verificar a existência dos buracos negros, não parece razoável esperar que muitas das suas radicais propostas teóricas sejam comprováveis, no imediato. Admite-se mesmo que a pessoa que ganhará este prémio Nobel será o observador que melhor souber herdar as tabelas de Hawking.

 

Dias depois do eclipse solar em Changara, quando chegámos a Maputo o mandarim guardou o seu almanaque de estórias e ofereceu-me um diagrama de destinos.

 

 

(1) Charles Seife faz notar que, para Einstein, a Teoria Geral da Relatividade insinuava um grave e antigo problema aristotélico: ela previa o fim do Universo.

 

De acordo com as equações da relatividade geral o Universo seria instável, e apenas duas hipóteses se perfilavam; ambas igualmente desagradáveis.

 

Uma das hipóteses previa que o Universo entraria em colapso por efeito da sua própria gravidade. Tornar-se-ia cada vez mais pequeno, consumindo-se em radiação e, toda a matéria e todos os átomos acabariam por ser esmagados sob gravidade. O Universo transformar-se-ia num zero-dimensional acabando por desaparecer para sempre, numa morte a fogo.

 

A outra hipótese seria igualmente sinistra. O Universo estaria em infinita expansão. As galáxias distanciar-se-iam continuamente e a energia que alimenta o Universo acabaria por se esgotar. A matéria já velha das estrelas decairia num progressivo frio, num mundo escuro e silencioso – uma morte no gelo.

 

Para Einstein, ambas as hipóteses seriam repugnantes e a única possibilidade de corrigir estas previsões apocalípticas seria introduzir uma constante cosmológica – um abstracto, um desconhecido, uma constante matemática que reflectisse a hipotética força que contrariava a gravidade. Para ele, só assim poderia ser estável o Universo.

 

Embora Einstein tenha considerado que esta formulação certamente o remeteria a um manicómio, e posteriormente tenha mesmo considerado ter sido este o seu maior erro científico, é interessante notar que, à entrada do milénio III, os físicos teóricos estão novamente tentados a admitir que a contínua expansão do Universo implica a adopção de uma constante cosmológica. Um factor que traduza o efeito de uma força de vácuo, em oposição à da gravidade.

 

Afinal, talvez Einstein não tivesse laborado em erro.