segunda-feira, 28 de setembro de 2015

AUXILIO AOS PROFESSORES BIG BANG? N.5

        

          O Big Bang, o Universo Eterno e o Criacionismo —

                                        Parte 5 AUXILIO

          


O fato de ter havido modelos de Universo Eterno que não foram bem elaborados, segundo Novello, certamente favoreceu o modelo de singularidade. Uma dessas primeiras propostas que defendia a ideia de que o Universo não teve um começo foi o cenário steady state. Por ter proposto um Universo estacionário, informa Novello, quando a partir da segunda metade da década de 60 foi ficando cada vez mais evidente “para a comunidade científica que o Universo era um processo, que suas características variavam com o tempo e que havia diferenças sensíveis entre o presente e o passado, o cenário steady state começou a ser severamente criticado, e hoje está praticamente abandonado” (p.72). Apesar de o conhecimento de que o Universo está em expansão datar de 1930, foi justamente a confirmação da radiação cósmica de fundo que consagrou tal hipótese aventada trinta anos antes. Não obstante, como revela Novello, em “1998, observações efetuadas em certos tipos de estrelas (supernovas) levaram à proposta — imediatamente aceita pela maioria dos cientistas envolvidos — de que o Universo estaria sendo acelerado”. Tal hipótese, ou conclusão, “mesmo que provisória criou uma dificuldade enorme, incapaz de ser conciliada com o modelo-padrão da cosmologia” (p.73). Em termos diretos, criou-se um conflito com o estabelecido e, até então, inquestionável modelo do Big Bang. Apesar de tal aceleração não ter sido completamente confirmada, tal hipótese “produziu uma verdadeira revolução nas ideias que sustentavam o modelo big bang, pois significava — em linhas gerais — que sua descrição do conteúdo material do Universo estava errada ou, na melhor das hipóteses, incompleta” (p.74). O que motivou essa conclusão? Justamente as hipóteses do modelo-padrão, entre elas a de que “a relatividade geral é a boa teoria da gravitação e que a fonte de curvatura do espaço-tempo é um fluido perfeito”. Para Novello, ocorre nesse momento “uma catástrofe teórica, pois, no interior desse quadro formal, a aceleração do Universo só é possível se a pressão for negativa”. Não apenas isso, “ela teria de ser muito negativa”. Sendo “rigoroso”, diz o cosmólogo, “isso significa que a pressão deveria ser, em valor absoluto, pelo menos três vezes maior que a densidade de energia correspondente”. Restavam então duas possibilidades: “uma configuração material que se pode atribuir a alguma propriedade nova ainda desconhecida; ou aceitar que o nosso conhecimento da interação gravitacional está errado” (p.74). Essas duas opções instaurou uma crise no modelo-padrão.

Novello relata que, “Entre substituir a equação de Einstein ou admitir que o fluido cósmico tenha uma característica muito especial, desconhecida até então, os cientistas escolheram a segunda opção” (p.74). Ele explica que, com isso, admitiu-se “que a aceleração do Universo deveria estar associada a uma fonte de curvatura do espaço-tempo constituída por algum tipo de matéria ou energia que admite a interpretação em termos de um fluido perfeito, descrito por uma densidade de energia E e pressão P negativa, onde a equação de estado P = s E é tal que seu triplo 3s é menor do que – 1 (3s ˂ – 1). Essa substância recebeu o nome de energia escura. Ela não seria identificável a forma alguma de matéria-energia conhecida nem facilmente observável — a não ser indiretamente, pelo comportamento de aceleração de expansão do Universo” (pp.74-75). Uma vez que, como explica Novello, “a relação que envolve a energia e a pressão é precisamente a propriedade necessária para a violação das condições de energia que haviam sido postuladas como naturais e que tinham sido utilizadas para demonstrar os teoremas de singularidade”, o resultado não poderia ser outro em relação ao modelo-padrão, ou seja, “a nova constituição material possui propriedades semelhantes àquelas necessárias para evitar um colapso gravitacional de uma fase em contração para produzir um bouncing”. A consequência inevitável dessa conclusão é que ao mesmo tempo em que os teoremas da singularidade se mostraram inadequados, diz Novello, as “condições para ir além do big bang e produzir um Universo eterno passaram a ser aceitas, pois não seria mais possível usar as restrições dos teoremas de singularidade — posto que as condições de sua aplicação ao nosso Universo não seriam preenchidas”. O cosmólogo esclarece que, a fim de se “gerar um exemplo concreto do cenário acelerado, postulou-se a existência de uma estrutura material identificada com um campo escalar possuindo propriedades muito particulares” (p.75). Tal foi possível graças à física quântica, pois ela transformou de tal maneira “a ideia de corpos materiais que foi possível associar a cada partícula um campo”. Novello diz que “Perdeu-se assim a característica localizada de um corpo clássico, ganhando-se uma extensão no espaço-tempo”. Além disso, como observa o mesmo autor, tais “campos possuem diferentes propriedades” (p.76).

Não obstante, e indo direto ao ponto, “o campo escalar que se procura na cosmologia é de outra natureza”, isto é, “Ele não possui massa, o que torna sua detecção em laboratório terrestre muito difícil”. Contudo, a possibilidade de sua “existência vem sendo intensamente examinada em termos globais, nas últimas duas décadas, em particular na questão da aceleração do Universo” (p.76). O autor aventa, porém, a hipótese de que “outras formas de matéria poderiam estar presentes no mecanismo de aceleração”, por isso, afirma que justamente no momento em que estava escrevendo, não se poderia ainda “afirmar [que], dentre as diferentes formas de energia examinadas, qual deve ser identificada com a chamada energia escura e reconhecida como a verdadeira responsável pela aceleração do Universo” (pp.76-77). Finalmente, Novello apresenta, dentre as várias propostas de modelo sem singularidade, as quatro delas mais estudadas em que, segundo diz, “as causas da ausência de um ponto singular na história da evolução do Universo têm diferentes origens”:

               1. Mudança nas equações da dinâmica do campo gravitacional.
               2. Universo magnético.
               3. Quantização do campo gravitacional.
               4. Novas formas de matéria.

Das quatro, ele apenas aborda algumas questões da proposta do chamado Universo magnético, tendo como finalidade demonstrar como “elas geram cenários sem singularidade constituindo um Universo eterno” (p.78). Sem poder negar o fato de o Universo estar se expandindo, ou evoluindo, Novello afirma que dentre os novos cenários propostos, “o que possui maior consistência e embasamento teórico consiste no chamado Universo eterno dinâmico, no qual teria ocorrido uma fase de colapso gravitacional anterior à atual expansão”. Segundo o mesmo autor, tal é possível concluir pelo fato de que a “análise da evolução de estruturas materiais em grande escala — como por exemplo, as galáxias — permite distinguir propriedades do Universo associadas a uma fase colapsante anterior à atual fase de expansão” (p.90). Não obstante tal defesa, Novello afirma aquilo que, por vezes, já disse: “não devemos perder de vista que a ciência produz verdades provisórias”, sendo assim, como se sabe, em “alguns momentos de sua história, uma dada explicação se mostra tão eficiente que os cientistas caem na tentação de considerá-la a verdadeira descrição da realidade, quando se trata somente de uma representação. Com a cosmologia não é diferente. Como se ocupa da totalidade maior, e que a ela é atribuída a função de construir um pano de fundo, o espaço-tempo, ao qual todo o resto da física deve se adaptar, a cosmologia adquire a especificidade que a singulariza, tornando-a fundamento de toda a descrição do real” (p.91). Assim, provisoriamente pode-se afirmar “que o modelo explosivo foi transcendido” e o “cenário de um Universo eterno dinâmico veio a tomar o lugar que o big bang havia inadvertidamente ocupado durante os últimos 30 anos”. Novello afirma que a “ciência foi além daquele momento de condensação máxima”, porém, isso fez com que ela se visse “às voltas com outras questões”. São elas: “se houve uma fase colapsante anterior, o que teria colapsado e por quê? E qual a razão para, depois de atingir um estágio de altíssima condensação, transformar a fase colapsante na fase de expansão em que vivemos?” (Ibid.). O cosmólogo brasileiro diz que a “cosmologia tem produzido respostas para essas questões que estão ainda no terreno teórico, formal”. Isso significa que para decidir qual dentre elas é a mais provável, será necessário “esperar que novas observações cósmicas confirmem as previsões” (Ibidem).

Assim, continua Novello, as implicações dessas novas propostas e/ou cenários cosmológicos, fizeram com que o “big bang, esse estágio de condensação máxima pelo qual o Universo passou, deix[asse] de ser identificado com o seu ‘momento de criação’ para se transformar — agora, de modo racional — em nada mais que um momento de passagem na história da evolução do Universo” (p.92). O que se percebe pela argumentação de Novello, é que o Big Bang não deixa de existir no cenário de um Universo Eterno dinâmico, mas que deixa de ser a resposta científica para tudo que existe e, paradigmaticamente falando ou, em termos kuhnianos, não mais responde satisfatoriamente os problemas levantados pelas novas descobertas da física. Por isso, atualmente, “ao examinar as propriedades do programa do Universo eterno dinâmico e entendermos o processo físico que permitiu interromper o colapso gravitacional e penetrar na fase atual de expansão, percorrendo os caminhos que antecederam ao big bang, estamos realizando a função de retirar desse momento o início da história do Universo, projetando-a para um passado bem mais longínquo”. Isso significa dizer que será preciso “uma mudança nos hábitos de pensar a totalidade maior”. De acordo com o cosmólogo brasileiro, tal não se dá por um capricho, e sim porque as “propriedades não convencionais da matéria e do espaço-tempo descobertas no cosmo estão produzindo uma revolução fantástica na ciência, que lembra aquela que ocorreu lá atrás, no começo da ciência moderna, há mais de 300 anos, quando cientistas como Tycho Brahe, Kepler, Galileu, Newton e seus companheiros nos proporcionaram uma leitura fascinante do mundo supralunar”. Apesar do destaque do autor a estas personagens e o reconhecimento da importância delas para a ciência, ele garante que a revolução que está acontecendo na cosmologia nos dias atuais “está produzindo um momento maravilhoso de encantamento e de novidades no comportamento da matéria que está muito além do que eles realizaram”. Na realidade, ele diz que, “para além da questão da origem do Universo, a cosmologia, ao promover a refundação da física e a destruição do que pareciam ser sólidos paradigmas da ciência, produz mudanças radicais na descrição do real que inevitavelmente se difunde por todo o pensamento moderno”. Novello questiona então: “como esse modo de pensar o Universo afeta o discurso contemporâneo para além da ciência?” (p.92).


O cientista afirma que a liberdade do peso de ter de forçar os estudos em cosmologia, submetendo-os ao paradigma do modelo-padrão ou do cenário com singularidade, já é um avanço. Porém, é preciso iniciar uma reflexão acerca dessa “eternidade que nos é estranha, para incorporá-la a nossos hábitos mentais”. Tal processo não se dá de uma hora para outra. Sobretudo, pelo fato de que tal conhecimento só é acessível através de literatura especializada e não conta com cobertura midiática, visto não ser tão atraente aos olhos do público leigo. O que chama atenção em Novello, é sua honestidade intelectual em almejar que as pessoas resistam “à tentação de considerar esse novo modelo a verdadeira história da criação do Universo” (p.93). Em outras palavras, o cosmólogo brasileiro quer apenas que a proposta do Universo Eterno dinâmico seja considerada, à luz dos dados científicos atuais, como a proposta mais exequível no momento. Só isso, nada mais. Tal postura fará com que se dê mais um passo na descoberta científica da origem do Universo, sem o compromisso de restringir o pensamento a esta ou aquela proposta cosmológica. Mas, se o interesse é tão puro e honesto, algumas perguntas se impõem: A quem interessa a insistência na proposta de um cenário com singularidade, ainda que este não mais responda aos pontos elementares da física? Quais interesses estão em jogo e, por isso mesmo, podem obliterar o conhecimento divergente do que até então se propôs, ainda que a proposta de um Universo Eterno dinâmico conte, nos dias atuais, com mais respaldo do método clássico da física de “observação-teoria-observação”? Os financiamentos estatais e da iniciativa privada que mantêm os laboratórios dos cenários com singularidade, há décadas, seria uma resposta? Ainda não sabemos. Entretanto, a resposta provisória mais óbvia está sendo seriamente questionada e, ao que tudo indica, novos ares científicos ameaçam, mais uma vez, abalar as acomodações teológicas que se fizeram ao utilizar-se o Big Bang como a derradeira e definitiva explicação científica para o surgimento do Universo.
fonte CPAD 

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