Surgimento, Expansão e Tamanho do Universo

Dando seqüência às postagens sobre minhas divagações quântico-filosóficas, posto mais um artigo relacionado a um texto anterior, A Chave de uma Fronteira. Devo lembrar que fiz essa divisão de temas para os textos ficarem mais claros e concisos. Sei que essa discussão parece divergente aos assuntos que proponho discutir aqui, mas eles fazem uma ponte extremamente firme ao que penso em relação ao mundo, às artes, ao espaço e ao Deus em que vivemos.

Nesta segunda postagem, trago a discussão acerca do surgimento, expansão e tamanho do universo. O big bang foi uma explosão tão rápida quanto imaginamos?! Sim, mas dadas as distorções de tempo, podemos esmiuçar cada detalhe das 43 partes que dividem o primeiro segundo após a explosão original. Antes desse primeiro segundo, a física perde os pés, pois nada de exato e calculável há.

A Teoria do Big Bang

Iniciemos nossos pensamentos seqüencialmente. Para calcular a expansão do universo, basta medirmos a velocidade de afastamento das galáxias, e assim deduzirmos o momento primordial em que elas se encontravam reunidas num certo ponto, aproximadamente como se víssemos um filme de trás para frente. Retrocedendo esse filme cósmico imagem por imagem, acabaremos por descobrir o momento exato em que o Universo inteiro tinha o tamanho de uma cabeça de alfinete. É nesse instante, imagino, que devemos situar os primórdios de sua história.

Os astrofísicos tomam como ponto de partida os primeiros bilionésimos de segundo que se seguiram à criação. Portanto, estamos a 10-43 segundo depois da explosão original. Nessa idade fantasticamente pequena, o Universo inteiro, com tudo o que irá conter mais tarde – as galáxias, os planetas, a Terra, suas árvores, a famosa chave do texto anterior – tudo isso está contido numa esfera inimaginavelmente pequena: 10-33 centímetro, ou seja, bilhões de bilhões de vezes menor que um núcleo atômico.

Nota: A título de comparação, o diâmetro de um núcleo é de apenas 10-13 centímetro.

A Origem

A densidade e a grandeza desse universo original atingem proporções que o espírito humano não pode apreender: uma temperatura absurda, de 1032 graus, ou seja, 1 seguido de 32 zeros. Estamos diante do “limite de temperatura”, uma fronteira de calor extremo, além da qual nossa física desmorona. Nessa temperatura, a energia do Universo nascente é monstruosa; quanto à “matéria” – se é que se pode dar um sentido a essa palavra – é constituída de uma sopa de partículas primitivas, antepassadas distantes dos quarks, partículas que interagem continuamente entre si. Não há ainda qualquer diferença entre essas partículas primárias, que interagem todas do mesmo modo. Nesse estágio, as quatro interações fundamentais (gravitação, força eletromagnética, força forte e força fraca) ainda estão indiferenciadas, confundidas numa só força universal.

Tudo isso num universo que é bilhões de vezes menor que uma cabeça de alfinete! Essa época é talvez a mais insólita de toda história cósmica. Os eventos se precipitam num ritmo alucinante, a tal ponto que nesses bilionésimos de segundo acontecem mais coisas que nos bilhões de anos que se seguirão.

Um pouco como se essa efervescência dos primórdios se assemelhasse a uma espécie de eternidade. Se seres conscientes tivessem podido viver esses primeiros tempos do cosmo, certamente teriam tido a impressão de que um tempo imensamente longo, quase eterno, separava cada evento.

Expansão

Por exemplo: um evento que percebemos hoje sob a forma de um flash fotográfico equivalia à duração de bilhões de anos, nesse universo nascente. Naquela época, a extrema densidade dos acontecimentos produz uma distorção da duração. Após o instante original da criação, bastam alguns bilionésimos de segundo para que o Universo entrasse numa fase extraordinária, que os físicos chamam de “era inflacionária”. Durante essa época fabulosamente breve, que se estende de 10-35 a 10-32 segundo, o Universo infla por um fator de 1050. Seu comprimento característico passa do tamanho de um núcleo atômico ao de uma maçã de dez centímetros de diâmetro. Essa expansão vertiginosa é bem maior de que aquela que virá depois: da era inflacionária até hoje. O Universo não aumentou mais que por um fator relativamente pequeno: 109, ou seja, apenas um bilhão de vezes.

Nota: Precisamos aqui apreender visualmente, por mais difícil que pareça, que o desvio da escala existente entre uma partícula elementar e uma maçã é proporcionalmente bem maior do que aquela que separa a dimensão de uma maçã e a dimensão do Universo observável.

Portanto, no colocamos diante de um Universo do tamanho de uma maçã. O relógio cósmico indica 10-32 segundo: a era inflacionária acaba de terminar. Nesse instante existe apenas uma partícula, à qual os astrofísicos deram o nome poético de “partícula X”. É a partícula original, aquela que precedeu todas as outras. Seu papel consiste simplesmente em veicular forças. Se alguém tivesse a possibilidade de observar o Universo nesse naquele momento, teria constatado que aquela “maçã” inicial era perfeitamente homogênea, isto é, não passava de um campo de forças que ainda não continha a mínima parcela de matéria.

A 10-31 segundo, alguma coisa acontece. As partículas X dão origem às primeiríssimas partículas de matéria: os quarks, os elétrons, os fótons, os neutrinos e suas antipartículas. Lancemos o olhar sobre esse Universo nascente: ele atinge agora o tamanho de uma bola grande. As partículas que existem nessa época dão origem a flutuações de densidade que desenham, aqui e ali, estrias, irregularidades de todos os tipos.

Devemos nossa existência a essas irregularidades. Pois essas estrias microscópicas se desenvolvem para gerar, bem mais tarde, as galáxias, as estrelas e os planetas. Em suma, em alguns bilionésimos de segundo a tapeçaria cósmica das origens gera tudo o que conhecemos hoje.

Felipe de Moraes

Concluído em 26 de março de 2009

Baseado nos pensamentos do livro Deus e a Ciência,

Jean Guitton, Irmãos Bogdanov; Editora Nova Fronteira