Qual o princípio da teoria do Big Bang?
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Teoria do Big Bang - A Premissa
A teoria do Big Bang é um esforço para explicar o que aconteceu no início do nosso universo. Descobertas em física e astronomia têm demonstrado sem qualquer dúvida que o nosso universo de fato teve um começo. Antes desse momento não havia nada; durante e após aquele momento havia algo: o nosso universo. A teoria do big bang é um esforço para explicar o que aconteceu durante e depois daquele momento.
De acordo com a teoria padrão, o nosso universo surgiu como uma "singularidade" cerca de 13,7 bilhões de anos atrás. O que é uma "singularidade" e de onde vem? Bem, para ser honesto, não sabemos com certeza. As singularidades são zonas que desafiam a nossa compreensão atual da física. Acha-se que elas existam no núcleo dos "buracos negros". Os buracos negros são áreas de pressão gravitacional intensa. Acredita-se que a pressão seja tão intensa que a matéria finita acaba sendo na verdade simplificada a uma densidade infinita (um conceito matemático que realmente confunde a mente). Estas zonas de densidade infinita são chamadas de "singularidades". Acredita-se que o nosso universo começou como algo infinitamente pequeno, infinitamente quente, infinitamente denso - uma singularidade. De onde veio? Não sabemos. Por que apareceu? Não sabemos.
Após a sua aparição inicial, essa singularidade aparentemente se inflou (o "Big Bang"), expandiu-se e esfriou-se, passando de muito, muito pequena e muito, muito quente, ao tamanho e à temperatura do nosso universo atual. Continua a se expandir e esfriar até hoje e estamos dentro dele: incríveis criaturas que vivem em um planeta especial, girando ao redor de uma linda estrela agrupada com várias centenas de bilhões de outras estrelas em uma galáxia voando através do cosmos, e tudo isso acontece dentro de um universo em expansão que começou como uma singularidade infinitésima que surgiu do nada por razões desconhecidas. Esta é a teoria do Big Bang.
Teoria do Big Bang - Equívocos Comuns
Há muitos equívocos em torno da teoria do Big Bang. Por exemplo, temos a tendência de imaginar uma explosão gigante. Os especialistas, no entanto, dizem que não houve uma explosão; houve (e continua a existir) uma expansão. Ao invés de imaginar um balão estourando e liberando o seu conteúdo, imagine um balão expandindo: um balão infinitamente pequeno expandindo ao tamanho do nosso universo atual.
Um outro equívoco é que temos a tendência de imaginar essa singularidade como uma pequena bola de fogo aparecendo em algum lugar no espaço. Segundo os muitos especialistas, no entanto, o espaço não existia antes do Big Bang. No final dos anos 60 e início dos anos 70, quando o homem caminhou sobre a lua pela primeira vez, três britânicos astrofísicos, Steven Hawking, George Ellis e Roger Penrose voltaram a sua atenção à Teoria da Relatividade e suas implicações sobre a noção de tempo. Em 1968 e 1970, eles publicaram artigos que ampliaram a Teoria Geral da Relatividade para incluir medidas de tempo e espaço.1,2 De acordo com os seus cálculos, o tempo e espaço tiveram um começo finito que correspondia com a origem da matéria e da energia."3 A singularidade não apareceu no espaço; ao invés, o espaço começou dentro da singularidade. Antes da singularidade, nada existia nem o espaço, nem o tempo, nem a matéria ou a energia - nada. Então, onde e em que a singularidade surgiu se não apareceu no espaço? Não sabemos. Não sabemos de onde veio, por que está aqui ou até mesmo onde está. Tudo o que realmente sabemos é que estamos dentro dela e que em algum momento ela não existia e tampouco nós.
Teoria do Big Bang - Evidência a Favor da Teoria
Quais são as principais evidências que apoiam a teoria do Big Bang?
Antes de tudo, estamos razoavelmente certos de que o universo teve um começo.
Em segundo lugar, as galáxias parecem estar se afastando de nós com velocidades proporcionais às suas distâncias. Isso é chamado de "Lei de Hubble", assim nomeada por causa de Edwin Hubble (1889-1953), o descobridor deste fenômeno em 1929. Esta observação apoia a expansão do universo e sugere que o universo em algum momento estava compactado.
Terceiro, se o universo era inicialmente muito, muito quente como o Big Bang sugere, deveríamos ser capazes de encontrar algum vestígio desse calor. Em 1965, os radioastrônomos Arno Penzias e Robert Wilson descobriram uma Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCFM) de 2,725 graus Kelvin (-454,765 graus Fahrenheit, -270,425 graus Celsius) que permeia o universo observável. Acredita-se que esse seja o resto pelo qual os cientistas estavam procurando. Em 1978, Penzias e Wilson receberam o Prêmio Nobel de Física por suas descobertas.
Finalmente, acredita-se que a abundância de "elementos leves" de hidrogênio e hélio encontrados no universo observável suportem o modelo de origens do Big Bang.