158: Teoria “maluca” sobre buracos negros afirma que não houve Big Bang

ESO / Ars Electronica / Flickr

O físico Juliano César Silva Neves, da Universidade de Campinas, não é um grande fã da famosa teoria do Big Bang. Em vez disso, o cientista acredita que o universo pode ter surgido de um colapso seguido por uma expansão.

A ideia em si não é nova, mas Neves usou um truque matemático de cinquenta anos que descreve buracos negros para mostrar como o nosso universo não precisa de ter tido um começo tão compacto para existir.

À primeira vista o Universo não parece ter muito em comum com os buracos negros, já que o primeiro está em expansão e o segundo “engole” tudo à sua volta. Mas no centro dos dois está um conceito conhecido como singularidade – um volume de energia tão infinitamente denso que não é possível sequer começar a explicar o que acontece dentro dele.

“Existem dois tipos de singularidade no universo. Um é a suposta singularidade cosmológica, ou Big Bang. O outro esconde-se atrás do horizonte de eventos de um buraco negro”, explica Neves.

Dado um passo em frente, alguns cientistas acreditam que o Universo se formou a partir de um buraco negro numa outra bolha do espaço-tempo. Não importa de que tipo de singularidade estamos a falar,são sempre zonas onde a relatividade geral de Einstein perde poder e a mecânica quântica se esforça para assumir o controlo.

Os escritores de ficção científica podem adorá-la, mas a natureza impossível das singularidades torna-as um ponto de disputa frustrante entre os físicos. O problema é que, se voltarmos atrás na expansão do Universo, chegamos a um ponto no qual toda a massa e energia estão concentradas num ponto infinitamente denso.

Por outro lado, alguns físicos acreditam haver espaço de manobra. Teoricamente falando, nem todos os modelos de buracos negros necessitam da singularidade para existir. “Não há singularidade nos buracos negros ditos normais”, explica Neves.

Em 1968, um físico chamado James Bardeen apresentou uma solução: uma maneira de descrever matematicamente buracos negros sem a necessidade de uma singularidade além do seu horizonte de eventos, chamando a esses objectos os “buracos negros normais”.

A história e o raciocínio por trás do modelo de Bardeené longo. Em resumo, o físico assumiu que a massa no coração de um buraco negro não precisa de ser constante, mas pode ser descrita usando uma função que depende de quão longe do centro você está.

Isso significa que podemos nos livrar da singularidade, já que essa massa ainda se comporta como se tivesse volume, mesmo que espremida num espaço apertado. O físico brasileiro Neves sugere levar o trabalho de Bardeen ainda mais longe, e aplicá-lo a outra singularidade: a variedade cosmológica que precedeu o Big Bang.

Ao assumir que a taxa de expansão do universo depende não apenas do tempo, mas também da escala, o físico brasileiro mostra que não há necessidade de uma singularidade num espaço denso e volumoso há 13,82 mil milhões de anos.

Eliminar a singularidade ou o Big Bang traz de volta modelos teóricos como o “Grande Salto” (no original, “Big Bounce“) ou o “Grande Colapso” (“Big Crunch”).

É na verdade uma ideia centenária de que o universo em expansão que experimentamos hoje está na verdade “a saltar” para fora no espaço depois de uma contracção anterior.

Embora seja um conceito um pouco marginal na cosmologia, Neves apoia a visão de que os vestígios do universo poderiam ter sobrevivido a esse “Grande Colapso”. Se assim for, encontrar tais “cicatrizes” no tecido do espaço pode ajudar a validar a hipótese.

“Esta imagem de uma sucessão eterna de universos com fases alternadas de expansão e contracção foi chamada Universo Cíclico, que deriva de cosmologias de salto”, disse Neves.

A pesquisa foi publicada na revista General Relativity and Gravitation.

ZAP // HypeScience / ScienceAlert

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