Introdução

Há existido informes de notícias recentes de uma nova teoria cosmológica que elimina o início para o universo 1. No primeiro relatório acadêmico (a seguir, Relatório 1) Saurya K. Das e Rajat Bhaduri escreveu sobre os pressupostos básicos deste novo modelo 2. No segundo relatório acadêmico (doravante, o relatório 2), Ahmed Ali Farag e Saurya Das desenvolveu esta cosmologia 3. De acordo com esta proposta cosmologia, não houve Big Bang. Este será certamente de interesse para muitas pessoas, uma vez que o Big Bang foi o modelo cosmológico predominante durante meio século. Alguns cristãos veem no Big Bang o método da criação de Deus. No entanto, muitos de nós percebemos que o Big Bang não é bíblico. Para evitar cair na tentação de apoiar este novo modelo, temos de perceber que esse modelo parece ser um retorno a um universo eterno, que se acredita frequentemente até que o Big Bang se tornou popular na década de 1960. Pelo menos com o Big Bang, o universo teve um começo, portanto, pode haver espaço para um Criador, mas se o universo é eterno, então não há necessidade de Deus. Analisemos este novo modelo.

SEGUNDO ESTA COSMOLOGIA PROPOSTA, NÃO HOUVE BIG BANG.

A ascensão da física moderna

A Física experimentou uma revolução há um século. A partir do final do século XVII, a física newtoniana era a que governava. Mas no final do século XIX e início do século XX, muitos resultados experimentais não concordavam com as previsões da física clássica. A física moderna é baseada em dois pilares: a relatividade geral e a mecânica quântica. Albert Einstein publicou a teoria da relatividade geral a cem anos atrás. Na relatividade geral, o tempo se trata de uma maneira similar de espaço, então agora nós dizemos que há uma variedade de espaço-tempo de quatro dimensões. O espaço-tempo pode ser plano ou curvo em grandes escalas, mas a presença de grandes quantidades de matéria ou energia curvará o espaço-tempo localmente. É o movimento de objetos que seguem caminhos retos através do espaço-tempo curvo (geodésica), que leva ao que vemos como a atração gravitacional. A gravidade parece ser a força dominante no universo, de modo que a relatividade geral parece ser a ferramenta certa para o estudo da cosmologia, a estrutura do universo. De fato, pouco depois da publicação de sua teoria da relatividade geral, Einstein publicou uma cosmologia com base em sua teoria. Quase todas as cosmologias, desde então, incluindo o Big Bang, foram baseados na relatividade geral.

HÁ UMA FALTA DE CLARIDADE INERENTE AO MUNDO DA MECÂNICA QUÂNTICA.

Embora a relatividade geral seja apropriada para estudar as maiores coisas no universo (como o próprio universo), a mecânica quântica lida com as menores coisas no universo, como átomos e partículas subatômicas. Na mecânica quântica, as partículas têm uma natureza ondulatória. Esta é uma grande divergência da física clássica, onde as partículas e ondas são entidades muito diferentes, de forma que há algumas diferenças fundamentais nos tipos de previsões da mecânica quântica e da física clássica com relação as pequenas partículas. Por exemplo, na física clássica uma partícula pode estar localizada como um ponto. Não há limite fundamental para a precisão com a qual podemos localizar a posição de uma partícula; apenas os limites para a precisão da localização de uma partícula são práticos. No entanto, porque as ondas não estão confinadas a um ponto único, mas espalhados sobre uma certa distância, na mecânica quântica não podemos determinar onde está uma partícula com infinita precisão. Ou seja, há uma falta de clareza inerente ao mundo da mecânica quântica. Em escalas muito maiores do que os átomos essa falta de clareza desaparece, por isso não notamos os efeitos da mecânica quântica em nosso mundo cotidiano. Portanto, para a maioria das pessoas os conceitos da mecânica quântica parecem raros. No entanto, a mecânica quântica é uma teoria poderosa que explica muito sobre o mundo atômico e subatômico4.

A relatividade geral e a mecânica quântica são teorias muito diferentes. Mas na física há uma longa história de unificação do que parecia ser um fenômeno díspares. Por exemplo, durante muito tempo a eletricidade e magnetismo pareciam ser coisas muito diferentes, mas as experiências no início do século XIX mostraram que havia uma relação entre elas. James Clerk Maxwell, com base no trabalho experimental de Michael Faraday, unificou a eletricidade e magnetismo em uma única teoria com quatro equações publicados em 1865 5. Há uma crença de que todas as teorias físicas, incluindo a relatividade geral e a mecânica quântica, podem ser unidas numa única teoria. Einstein estava trabalhando nesta unificação quando ele morreu há 60 anos. Apesar dos progressos realizados desde então, é provável que ainda estejemos longe desta teoria maior.

O que é esta nova cosmologia?

Embora os autores da cosmologia recém-publicada não afirmem ter produzido uma teoria completa da gravidade quântica, sugerem que sua teoria pode ser um bom começo. Eles assumiram que o universo é preenchido com um tipo de partícula chamada bóson. Físicos dividem todas as partículas em duas grandes classes: bósons e férmions. Todas as partículas parecem girar (embora se pense que a rotação da Higgs é zero). Por uma questão de argumento, imaginemos uma partícula rotacionando como uma bola de beisebol. Como a maioria das analogias, ela tem muitas falhas. Por exemplo, embora uma bola possa ser rotacionada de qualquer modo, as partículas elementares podem rotacionar apenas em múltiplos ou semi-múltiplos de algum valor fixo. Partículas que giram com múltiplos inteiros deste valor fundamental são bósons; partículas em rotação com múltiplos semi-inteiros são férmions. Elétrons e prótons têm uma rotação de semi-inteiro, por isso eles são férmions. Fótons, partículas de luz 6, tem uma rotação inteira, então eles são bósons. Bósons e férmions se comportam de forma muito diferente. Há quase um século, Albert Einstein e Satyendra Nath Bose (daí o nome Bóson) previu que em temperaturas muito baixas, bósons podem assumir um estranho estado com propriedades incomuns. Nesta estranha forma de matéria chamado condensado de Bose-Einstein. Este estado da matéria ocorreu e foi estudado em laboratório.

É importante na nova teoria cosmológica que a maioria dos bósons feitos para preencher o universo permaneçam como um condensado de Bose-Einstein. Isto só é possível se a temperatura do universo permanece abaixo de uma certa temperatura crítica. A temperatura crítica depende da massa das partículas. Para garantir que a maior parte das partículas permanecem num Bose-Einstein, as partículas devem ter massa muito baixa. O eléctron é uma das partículas mais leves conhecidas, mas teria mais de 500.000 vezes a massa da partícula em hipótese. Os autores do relatório 1 sugerem que seus bósons hipotéticos podem ser grávitons ou axions. Grávitons são partículas hipotéticas que estão envolvidos com a interação gravitacional. Grávitons são muito difíceis de detectar, por isso não temos evidência para eles, embora a maioria dos físicos acreditam que existem grávitons. Da mesma forma, axions são difíceis de detectar, pois, não se tem observado, embora a maioria dos físicos acreditam que axions existem. Axions são exigidos pela teoria padrão da física de partículas. Os autores do relatório 2 se concentram no caso em que os bósons no seu modelo são grávitons.

Os autores do novo modelo cosmológico fizeram outras modificações da abordagem padrão para a relatividade geral. Eles assumiram um tipo diferente de geometria e, logo, incluíram efeitos da mecânica quântica. Isso produziu uma função de onda mecânica quântica, que logo, eles resolveram. Na verdade, o Relatório 2 fez duas correções da mecânica quântica. Eles concluíram que o universo não sofreu uma singularidade no passado. Em matemática, uma singularidade é uma condição onde a matemática se decompõe. Singularidade clássica é a divisão por zero, quando você dividir por zero podem surgir todos os tipos de erros, conclui-se que a divisão por zero é imprecisa. O Big Bang é equivalente a uma singularidade. Portanto, o Relatório 2 chegou à seguinte conclusão:

Portanto, a segunda correção quântica na equação de Friedmann elimina a singularidade do Big Bang 7.

Relatório 2 afirmou terem resolvido vários problemas. Entre essas questões estava a identificação da matéria escura e energia escura ou, alternativamente, a constante cosmológica. A matéria escura foi invocada para explicar movimentos rápidos e estranhos de objetos orbitando galáxias. Esta nova cosmologia identifica a matéria escura com os bósons em hipótese. A energia escura ou constante cosmológica, equivale a uma repulsão que o espaço tem para si mesmo. Os cientistas seculares acham que a aceleração aparente de objetos muito distantes no universo é uma prova desta repulsão, embora deva ser notado que George Ellis, um cosmólogo bem conhecido, disse que esta conclusão pode ser baseada em uma má interpretação dos dados 8. A nova cosmologia sugere que esta repulsão aparente é o resultado de uma onda da mecânica quântica.

SE NÃO HOUVESSE BIG BANG NO PASSADO, ENTÃO COMO COMEÇOU O UNIVERSO?

O que significa esse novo estudo? Primeiro de tudo, eu não espero que muitos cientistas deixem o modelo do Big Bang para este novo modelo. O modelo do Big Bang está enraizado firmemente (o Big Bang é demasiado grande para falhar, por assim dizer), pelo que não muitos cientistas o abandonarão voluntariamente. A descoberta da radiação cósmica de fundo é tomada há meio século como o grande teste do modelo do Big Bang. Uma reavaliação completa da radiação cósmica de fundo seria obrigada a desocupar o amplo apoio que tem o modelo do Big Bang. Há alguns cientistas que estão comprometidos com a crença de um universo eterno, alguns deles provavelmente serão atraídos para este novo modelo. Eu acho que isso poderia ser a motivação dos autores deste novo estudo. Se não houvesse Big Bang no passado, então, como o universo começou? Claro, há a opção da criação bíblica, mas esta não parece ser a crença subjacente dos autores deste novo estudo. Eles ainda não indicaram o que eles pensam. Uma possibilidade é que ele pode propor que o universo é oscilante. Normalmente, a idéia de um universo oscilante é uma série infinita de Big Bang, seguido de expansão, uma contração final, levando a um big crunch, seguido de um novo ciclo iniciado por outro Big Bang. No entanto, se nunca houve um Big Bang, como afirmado por esses autores, então, um universo oscilante sofreria expansão e contração, sem passar por uma singularidade. Outra possibilidade é que o Big Bang não foi uma singularidade, que existia antes do Big Bang um Universo eterno em um estado diferente do atual.

Conclusão

Como outros cientistas poderiam opor-se à nova teoria? Uma maneira poderia ser disputar a geometria alternativa usada neste modelo. Falando sobre sua conclusão de que não houve um grande estrondo singularidade no passado, os autores do relatório 2 afirmam:

Este é precisamente o que se espera da não abordagem e equação geodésico quantum Raychaudhuri 9.

Isto é, a solução foi assumida quando uma geometria que não permitem singularidades. Dada a natureza de sua suposição geométrica teria sido difícil chegar a qualquer outra conclusão. No entanto, há outras coisas para a qual objeto, como a maneira pela qual os autores incluíram a mecânica quântica. Em suma, eu não espero que este modelo ganhe muita atração, então eu não estou preocupado com ele. Relatórios anteriores arfimaram a remoção de um início para o universo para explicar a energia escura e a expansão 10. Alguns destes modelos parecem bem no início, mas os problemas surgem muito tempo depois que eles têm a atenção da mídia.

E se tal teoria ganhasse força? Seria um grande problema para os cristãos que têm misturado criação de Gênesis com o Big Bang. Se interpretarmos Gênesis em termos do Big Bang e se o mundo decidir aceitar algum outro modelo que não seja o Big Bang, em seguida, a autoridade das Escrituras é prejudicada. É por isso que é importante examinar as idéias do homem à luz da Bíblia, em vez do contrário 11.