O Big Bang: em casa e via Satélite, 2007/06/21

O Big Bang: em casa e via Satélite, 2007/06/21
(retirado do blog De Rerum Natura)
Jay Ingram, em "The science of everyday life"
(Penguin, 1989) explica como se pode ver em casa o
"Big bang". Basta sintonizar a televisão numa banda
onde não exista qualquer recepção de um canal. Uma
pequena parte da radiação ou luz que incide na antena
e é transformada no nevoeiro do ecrã provém da
grande explosão no início do Universo. Como diz
Ingram, "embora seja apenas uma pálida sombra de
um original esplendoroso, não tem anúncios e pode
ser visto por toda a família"...
O Prémio Nobel da Física do ano passado foi dado pelo trabalho de recolha dessa
radiação não na televisão em casa mas num satélite acima da atmosfera, o COBE (da
responsabilidade da NASA). Os dados obtidos por esse satélite podem ser vistos como uma
importante peça do "puzzle" que é a nossa história cósmica. Mostra em pormenor o
enchimento do espaço por uma radiação de fundo (luz no domínio das microondas, as mesmas
dos aparelhos de cozinha), que teve origem no momento da formação dos átomos. As outras
observações mais relevantes são: o afastamento sistemático das galáxias umas das outras e as
percentagens relativas de hélio e hidrogénio, os dois elementos que são largamente
maioritários no espaço (perfazem mais de 99% de tudo o que existe!). Hoje sabemos que o
Universo está em expansão e em arrefecimento, desde o seu início há cerca de 15 mil milhões
de anos. As várias estruturas da matéria foram nascendo ao longo dos tempos, com uma
complexidade crescente...
O COBE verificou que a radiação de fundo não é uniforme em todas as direcções: tem
flutuações de grande escala. Estas são interpretadas como diferenças de concentração da
matéria no instante de formação dos átomos, quando os electrões vagabundos "se casaram"
com os núcleos para formar os primeiros átomos. Ficou assim preenchida uma parte do
"puzzle" da nossa história cósmica: não se sabia bem como é que, a partir de um universo
inicial igual por todo o lado, se passou para um universo pulverizado em galáxias, enxames de
galáxias e superenxames de galáxias. Hoje sabemos que as galáxias se formaram depois de já
existirem átomos, precisamente nos sítios onde existiam mais átomos.
Uma teoria física nunca fica definitivamente comprovada embora possa ser
definitivamente invalidada. Há ainda orifícios no "puzzle" da história cósmica que estão por
preencher. No entanto, qualquer nova imagem terá de incorporar o essencial daquela que
agora temos: um universo que teve o seu começo no "Big bang" e que não está parado mas em
permanente transformação. A alternativa da teoria do estado estacionário ("Steady state") está
eliminada face à teoria do "Big bang" entre outras razões por não conseguir explicar a
radiação cósmica de fundo.
Como se traduz "Big bang"? Pode ser "Explosão inicial" ou "Grande explosão", mas a
palavra "explosão" não pode ser levada muito a sério. Uma explosão convencional, como a de
uma bomba, acontece num certo sítio a partir de certa matéria. Quando se diz que o Universo
"explodiu" a partir de uma tremenda concentração inicial de energia, não se pode imaginar um
ponto inicial algures no espaço, uma vez que o Universo é infinito! Por outro lado, a matéria
surgiu a partir da energia primordial, de acordo com a fórmula E= mc^2 de Einstein. No início
existiam os quarks e os electrões, a seguir a matéria começou a organizar-se sucessivamente
em nucleões, em núcleos, em átomos e, finalmente, em estrelas e galáxias.
Não se consegue observar directamente nada antes do instante de formação dos
átomos, quando o mundo tinha cerca de 300000 anos e as microondas se espraiaram. Abtes o
Universo era opaco. Para trás no tempo, os astrofísicos conseguem fazer extrapolações
legitimadas por observações indirectas. No começo dos começos, era o reino da energia pura e
aí é onde reina a nossa maior ignorância. É aí que a física acaba, pois ela só se pode
pronunciar sobre aquilo que, de uma maneira ou de outra, é observável...