a importância das observações na cosmologia científica

A IMPORTÂNCIA DAS OBSERVAÇÕES NA COSMOLOGIA CIENTÍFICA
Jorge Paulo Maurício de Carvalho
Departamento de Matemática Aplicada - Faculdade de Ciências da Universidade do
Porto
e
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto
Em sentido lato, isto é, enquanto área de conhecimento, a cosmologia não é propriedade
da ciência. Na verdade todos nós somos cosmólogos, no sentido em que cada um,
consciente ou inconscientemente, constrói, ao longo da vida, um modelo para o Universo.
Todos temos um universo. Neste sentido, é óbvia a importância da cosmologia no
desenvolvimento das civilizações, não sendo por isso de estranhar o facto de todas as
culturas possuírem uma cosmologia.
Nesta apresentação apenas abordaremos a cosmologia científica, começando por
referir algumas das suas características únicas. Uma delas, por exemplo, é o facto do
objecto a estudar ser exemplar único. Com efeito, apenas dispomos de um Universo para
observar. Para além desta, uma outra particularidade distingue a cosmologia das outras
áreas do conhecimento científico: é a única ciência em que o cientista se encontra no
interior do objecto que pretende descrever. Como exemplo das dificuldades que daqui
resultam, refira-se que o modelo de Universo, geocêntrico, criado e desenvolvido pela
civilização grega na antiguidade, e que perdurou durante cerca de 2000 anos,
possivelmente nunca teria sido proposto, e muito menos aceite, caso o Sistema Solar
pudesse ter sido observado do exterior. Se relativamente a este sistema isso é possível, já
relativamente ao Universo é uma impossibilidade. Nunca nos será possível observar o
Universo do exterior.
Será referido em seguida como as observações permitem testar alguns dos universos
que se constroem, e como, neste processo de teste científico, elas eliminam alguns dos
modelos teóricos criados e propostos, sendo que são também as observações que permitem
que outros modelos se desenvolvam, pelo menos enquanto forem ultrapassando novos, e
cada vez mais precisos, testes observacionais. Para ilustrar este aspecto falaremos não só
da descoberta (teórica e observacional) da expansão do Universo, mas também de duas das
principais classes de modelos cosmológicos criadas no século XX: a dos modelos do “bigbang”, e a dos modelos de estado estacionário. Tentaremos ainda clarificar alguns
conceitos, associados a estes modelos, que muitas vezes não são transmitidos da forma
mais clara para um público não especialista.
Finalmente, e ainda neste contexto, será evidenciada a importância dos pilares sobre
os quais é construído um modelo cosmológico (científico). Se por um lado é evidenciada a
necessidade de utilização de uma teoria de gravitação, neste caso a Teoria da Relatividade
Geral, por outro, serão apresentados o Princípio Cosmológico Fraco e o Princípio
Cosmológico Forte como pressupostos fundamentais para a construção de cada um dos
modelos atrás referidos. Uma vez que estes dois princípios dão origem a modelos de
Universo completamente distintos, veremos como as observações permitiram decidir,
cientificamente, entre os dois universos criados, isto é, entre estas duas descrições teóricas
propostas para o Universo.