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Não houve um 'big bang', teoria radical dos estados do universo

Todas as respostas podem estar no centro de um buraco negro “normal”.

Temos como certo que o Big Bang criou o universo. Mas foi? Embora esse seja o modelo comumente adotado nos últimos 50 anos, nem todos os cientistas o apóiam. Na verdade, existem outras teorias sobre como o universo e tudo mais surgiu. (E não, a resposta não é 42). O nosso universo poderia ter sido nascido de uma bolha de espaço-tempo alternativa? Um matemático brasileiro pensa assim.

Ele recentemente provou que o modo de Bardeen é pelo menos teoricamente possível, para explicar a natureza de todo o nosso cosmos. Nessa visão, não houve Big Bang. Em vez disso, nosso universo surgiu da casca agonizante de um mais antigo, após passar por um período de contração. Em vez de um modelo linear, o universo, nesta visão, é de natureza cíclica. Passa por períodos de consolidação e expansão.

O físico Juliano César Silva Neves é formado pelo Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica da Universidade de Campinas (IMECC-UNICAMP), no Brasil. Recentemente, ele impulsionou o perfil do que é conhecido como cosmologia bouncing, em um artigo publicado na revista Relatividade Geral e Gravitação . A teoria não é nova. Seu um século de idade. Mas caiu em desgraça desde então.

Vista panorâmica de todo o céu infravermelho, mostrando muitas das aglomerados / superaglomerados de galáxias familiares em nosso universo local. Crédito: NASA.

A diferença aqui é que o matemático elimina a necessidade da singularidade problemática. Esta é a fase supostamente anterior ao Big Bang, quando o universo era uma partícula de energia e matéria concentradas, emitindo um imenso calor. O problema é que, durante a singularidade, a relatividade e a mecânica quântica se rompem. Neves dá a entender que os físicos não têm certeza de que essa fase tenha ocorrido. Isso está de acordo com sua definição. A palavra singularidade vem de um termo matemático que significa indefinido. Existem outras inconsistências na teoria do Big Bang também.

Por exemplo, há muito mais homogeneidade isotópica no universo, digamos no fundo de micro-ondas cósmico, do que deveria existir e isso tem sido difícil de explicar. Neves usa buracos negros para apoiar essa teoria radical. “Existem dois tipos de singularidade no Universo”, disse Neves. “Um é a alegada singularidade cosmológica, ou Big Bang. O outro se esconde atrás do horizonte de eventos de um buraco negro. ”

Um buraco negro nasce de uma estrela em colapso. O núcleo da estrela - tendo ficado sem combustível, implode, deixando uma singularidade que aqui é um ponto de densidade infinita e gravidade intensa. Uma vez que algo fica preso em seu horizonte de eventos ou no ponto sem retorno, nada pode escapar, nem mesmo a luz. A gravidade é muito grande.

O astrônomo americano Edwin Hubble propôs pela primeira vez a teoria do Big Bang na década de 1920, depois que descobriu que as galáxias estão se afastando umas das outras. Isso significa que todos devem ter tido a mesma origem, que começou 13,78 bilhões de anos atrás, quando se diz que a singularidade ocorreu.

O Big Bang ao menos ocorreu? Crédito: NASA.

Depois que Einstein apareceu, tínhamos uma maneira mais precisa de explicar como o cosmos funcionava. Então, na década de 1940, os físicos começaram a montar um modelo de como o universo parecia em cada fase de sua linha do tempo a partir do Big Bang, trabalhando de trás para frente. A partir daí, eles hipotetizaram um dos três modelos possíveis para o futuro, ou o universo para de se expandir e se torna estático, em algum ponto, ele continua a se expandir em uma taxa cada vez maior, ou começa a desacelerar e então se contrair, o que é conhecido como o Big Crunch.

O físico americano James Bardeen, duas vezes ganhador do Prêmio Nobel, encontrou uma nova solução para o problema da singularidade em certos buracos negros. Bardeen dividiu o prestigioso prêmio com dois outros cientistas pela invenção do transistor, provavelmente a invenção mais importante dos 20^ºséculo, e mais tarde por si mesmo para explicar o fenômeno da supercondutividade.

Bardeen executou um truque matemático específico dentro das equações da relatividade geral. Hoje, os astrônomos dizem que 'buracos negros regulares' não têm uma singularidade por trás de seu horizonte de eventos. O que Bardeen mostrou foi que a massa do coração de um buraco negro não é constante, pois está dentro de uma singularidade, mas em função de quão longe alguém está do centro. Neste artigo, Neves baseia-se no trabalho de Bardeen. Mas ele deu um passo adiante e aplicou esse truque matemático a todo o universo.

Os buracos negros “regulares” operam sem singularidade. O universo poderia? Crédito: Getty Images.

Onde Bardeen introduziu uma escala para explicar o que acontecia dentro de um buraco negro regular, Neves e seu orientador de pós-doutorado, Prof. Alberto Vazques Saa, introduziram um 'fator de escala' nas equações da relatividade geral para explicar a taxa de expansão do universo . Uma vez que o fator de escala é introduzido, a singularidade e o Big Bang desaparecem. A expansão universal funciona bem sem eles.

Em vez de uma singularidade, nessa visão, o universo se expande até certo ponto e, em seguida, reverte o curso. Em seguida, ele passa por um período de contração, até que a energia e a matéria se acumulam até um certo ponto onde não podem mais se tolerar e se repelem, levando a uma expansão ou salto. Este ciclo continua perpetuamente. É uma teoria não convencional, com certeza. Até que haja alguma evidência concreta, algumas cicatrizes de nossa última expansão, por exemplo, permanecerá assim. Que tipo de evidência seria necessária?

“Remanescentes de buracos negros de uma fase anterior de contração universal que podem ter sobrevivido ao salto”, disse Neves. “O Universo teve um início ou não? O mundo termina dentro de um buraco negro? Hoje, sabemos que a teoria da relatividade geral permite uma cosmologia não singular, sem Big Bang, pelo menos em teoria. ”

Para uma explicação abrangente do que fazemos e não sabemos sobre o universo, clique aqui:

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