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Lawrence Krauss em 'Seeing' the Early Universe

O físico teórico e cosmólogo Lawrence M. Krauss falou no CSICon 2016 sobre a tentativa dos cientistas de olhar para trás no tempo, para o início do nosso universo.

Em uma convenção de 2016 organizada pelo Committee for Skeptical Inquiry, o físico teórico Lawrence M. Krauss falou sobre as tentativas dos cientistas de olhar para trás, para quando o universo era apenas frações de segundo. Uns poucosos destaques da palestra de Krauss estão listados abaixo, e sua apresentação completa pode ser vista no final deste artigo.

A inflação e a 'imagem do bebê' do universo

A radiação Cosmic Microwave Background (CMB) é a luz visível mais antiga do universo. De acordo com a cosmologia inflacionária, o CMB é essencialmente o resplendor radiação produzida quando o universo nascente inflou rapidamente quando tinha cerca de 380.000 anos.

“[O universo] passou do tamanho de um átomo para o tamanho de uma bola de basquete em um bilionésimo de um bilionésimo de um bilionésimo de um bilionésimo de segundo”, disse Krauss.

Antes da inflação, o universo era extremamente pequeno, quente e denso . Era governado pela mecânica quântica e tudo estava em fluxo.

“Quando a inflação acontece, todas as flutuações quânticas ficam congeladas”, disse Krauss, observando que havia pequenas variações, ou “caroços”, na temperatura em toda a CMB que se tornaram os pontos onde as galáxias e outras matérias se formaram. “[Essas flutuações] mais tarde se manifestam na densidade, na matéria.”

O CMB confirma efetivamente a Teoria do Big Bang - o padrão de radiação se parece exatamente com o que os cientistas em meados do século 20 previram quando teorizaram que o universo já foi um lugar muito pequeno e denso.

Os cientistas agora estão tentando voltar no tempo, muito além do CMB.

Ondas gravitacionais

“Nunca podemos ver de volta antes [do CMB], e por‘ ver ’quero dizer olhar com luz”, disse Krauss. “Temos que usar algo que interaja muito mais fracamente do que a luz.”

Em vez de luz, os cientistas estão usando a gravidade para olhar para o início do universo.

A teoria geral da relatividade de Albert Einstein primeiro previu a existência de ondas gravitacionais, que, em termos simplificados, são ondulações na estrutura do espaço-tempo causadas pela aceleração de objetos.

A teoria da inflação prevê que o universo primitivo teria produzido certos tipos de ondas gravitacionais. Se os cientistas um dia encontrassem evidências dessas ondas gravitacionais específicas, seríamos capazes de 'ver' o universo quando ele tivesse apenas uma fração de segundo - 'essencialmente no Big Bang', disse Krauss.

Em setembro de 2015, os cientistas primeiro detectou ondas gravitacionais perturbando o espaço-tempo. As ondas vieram da colisão de dois buracos negros a cerca de 1,3 bilhão de anos-luz de distância, mas eram extremamente difíceis de detectar - o 'balanço' do espaço-tempo gerado pelas ondas era tão sutil que era milhares de vezes menor que o núcleo de um átomo .

O vídeo abaixo descreve como os cientistas do Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) detectaram diretamente as ondas pela primeira vez em 2015.

Inflação eterna e múltiplos universos

“Se pudermos mostrar que a inflação aconteceu, e podemos medir as características da inflação, então sabemos algo muito interessante”, disse Krauss, referindo-se à ideia de inflação eterna .

A inflação eterna sugere que, em termos extremamente simplificados, a inflação fez com que o universo se expandisse em taxas diferentes em lugares diferentes, e isso deu origem a um número infinito de universos-bolha. Esse processo, de acordo com alguns teóricos, pode durar para sempre.

Além do mais, as leis da física podem ser únicas em cada universo de bolha. Alguns universos podem nem ter galáxias.

“Você nunca verá esses universos porque eles estão se expandindo para longe de nós mais rápido que a luz”, disse Krauss. “Parece que é metafísica. Mas se pudéssemos medir as propriedades da inflação, poderíamos ser capazes de medir a grande unificação e entender a física das partículas, e entender essas propriedades e provar que a inflação era eterna. E se for esse o caso, saberemos que deve haver outros universos por aí. ”

Embora nunca possamos ver esses outros universos, os cientistas teoricamente seriam capazes de confirmar sua existência por meio de experimentos indiretos.

“Será como se estivesse em 1905, quando Einstein mostrou pela primeira vez que existiam átomos em seu doutorado. tese ”, disse Krauss. “Ninguém nunca pensou que você veria um átomo. Então, vamos transformar essa explicação metafísica em física. E essa é a beleza da ciência. ”

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