terça-feira, fevereiro 27, 2007

Mais um pouco de Universo

As perguntas suscitadas num dos posts anteriores levaram-me a pensar em escrever mais umas coisas acerca do Universo. Os físicos têm sido confrontados desde há muito tempo com a questão da criação e expansão do Universo. É “quase” consensualmente aceite que o Universo teve um principio no qual o espaço e o tempo foram criados a partir do nada, ou se quisermos, a partir de um ponto infinitamente pequeno e com densidade infinita (Ambos não fazem sentido nas nossas cabeças). O problema é que também não fazem sentido nas equações físicas. O edifício colapsa. Segundo diversos autores (a maioria) também o próprio tempo foi criado no Big Bang e por isso, chuta-se para canto, afirmando que desta forma não faz sequer sentido pensar no que havia “antes”. O antes simplesmente não existia, a expressão tempo não tem significado. Outra questão que é normalmente mal interpretada é a de o Big Bang ser visto como uma explosão. Numa explosão há qualquer coisa que se fragmenta e se espalha dentro de um meio, normalmente é matéria que se dispersa no espaço ou no ar. Ora após o Big Bang o que se expandiu e continua a expandir é o próprio espaço, a matéria fica imóvel! Pensemos da seguinte forma: imaginemos duas pessoas paradas no espaço a uma distância de por exemplo 2 metros. Se de facto se tratasse de uma explosão convencional as pessoas afastavam-se do centro da explosão com uma determinada “velocidade”. Caso a explosão fosse exactamente no meio das duas estas afastavam-se em sentidos opostos (confesso que só agora me apercebi que é um pouco macabro dar este exemplo com pessoas, mas imaginemos que nada lhes acontece e que permanecem de boa a saúde e com todos os membros). Mas se por outro lado fosse o espaço que se estivesse a expandir, como é o caso do Universo, as duas pessoas não se mexem, mantêm-se imóveis, mas entanto afastam-se. Na realidade é o espaço entre elas que aumenta, é criado espaço novo entre elas. É exactamente isto que acontece com o Universo. E nenhuma lei física é violada. O Principio da Conservação da Massa não é violado. A física não permite que se crie matéria do nada (se bem que com a mecânica quântica possa ser discutível e de facto pode ser criadada matéria do nada, mas por apenas fracções de segundo, 10^− 43s e ao nível da escalas da dimensão de Plank, ~10^− 35m, chamam-se flutuações quânticas), mas o espaço pode e é criado. Outra analogia é pensarmos num balão a encher. Quando estiver vazio marquemos dois pontos sobre a sua superfície com um marcador. Quando o enchemos e à medida que a área da superfície elástica do balão aumenta os pontos vão-se afastando. Mas de facto eles não se mexem, mantêm-se exactamente no sítio onde os pintámos, é a superfície entre eles é que vai aumentando, vai esticando, cria-se espaço bidimensional entre os pontos. Com o Universo passa-se a mesma coisa, o espaço tridimensonal estica-se e a matéria fica mais diluída. (Na realidade o espaço tridimensional estica ao longo de um espaço quadrimensional, a 4D é o tempo; é imperativo haver um tempo ao longo do qual as outras três dimensões possam esticar-se. É-nos impossivel visualizar isto de forma intuitiva e sem ferramentas matemáticas, mas isto fica para o outro post..) Desta forma não faz sentido pensar num Universo a expandir dentro de uma espaço, o espaço só existe dentro do Universo. Fora dele estamos por enquanto no domínio da metafísica. Não me quero alongar mais com medo que isto se torne uma grande seca. Em breve voltarei a este assunto, mas tentarei reparti-lo por vários posts. É um assunto absolutamente fascinante.

4 comentários:

Anónimo disse...

Desde já quero dizer que sou um leigo no assunto!

Todavia, como curioso destas coisas da fisica e do universo penso que é um pouco prematuro/abusivo dizer que se o tempo foi criado no big bang então é estupido perguntar o que aconteceu antes. Ainda há muita coisa a descobrir, mas se algum dia for possivel confirmar que não existe um universo, mas sim um multiverso, então talvez também seja possivel afirmar que antes do nosso big bang já existiram muitas outras "explosões" ou expansões (se preferires) de singularidades existentes em qualquer outra dimensão que alberga estes vários universos. Assim, teriamos "tempos" anteriores ao nosso, embora completamente autonomos, e tempos que são "contemporâneos" do nosso noutros universos que agora existam em outros universos paralelos!?

Isto é de facto muito complicado! Mas dos meus poucos conhecimentos e, supondo que vivemos num multiverso, se estes vários universos estiverem em movimento uns em relação aos outros (se isto for possivel!)então não se pode afirmar qual deles apareceu primeiro uma vez que os seus relógios nunca estariam de acordo. Estariam discordantes e, no entanto os dois correctos!! A não ser que o tempo seja absoluto nessa tal dimensão onde existem os vários universos e assim, conhecendo este tempo seja possivel dizer realmente o que aconteceu primeiro!!!!!!!

Bem, acho melhor parar :)

Cumprimentos

joao_moedas disse...

É verdade! Concordo. Antes de mais também sou um leigo nesta matéria. Comecei a interessar-me por estes assuntos há uns anos, mas a falta de uma boa formação em matemática e física têm feito com que o meu estudo progrida lentamente. Sei que as coisas não são bem assim. É sempre difícil fazer divulgação científica destes assuntos, especialmente num post de 500 palavras. Isto é assunto para um livro inteiro (ou para muitos). Afirmar que antes do Bing Bang não havia tempo é apenas a explicação mais simples e como tal a que até agora tem sido aceite como paradigma. É assim que funciona a ciência. Enquanto não houver alternativas capazes de serem testadas experimentalmente ou que pelo menos que façam alguma previsão testável, deve prevalecer o paradigma. Mas há muitas alternativas em termos teóricos. E é isso que tem piada e que nos apaixona. A teoria das cordas tem alternativas, como por exemplo a de o Big Bang ter tido origem na colisão de duas membranas. A mecânica quântica também. Há teorias quânticas que inclusivamente afirmam que este Universo como existe agora, connosco, já existiu infinitas vezes, assim como todas as outras possibilidades com o sem nós. O Stephen Hawkin afirmou recentemente que essas outras possibilidades existem de facto em Universos paralelos e que existem infinitos Universos connosco. Há um Universo em que somos jogadores de futebol, outro que somos sapateiros, etc.. A verdade é que ainda está tudo em aberto. Mas uma coisa é certa. As nossas leis da física não se aplicam ao que se passou antes do Big Bang. O Big Bang foi uma singularidade na qual as nossas leis por e simplesmente não fazem sentido. Toda a matéria concentrada num “ponto” de densidade infinita é algo que destrói pura e simplesmente as equações. A mecânica quântica e a relatividade não funcionam. Desta forma aquilo a que chamamos tempo (t) em física não existia. Podia haver outra coisa, outro tempo se quisermos, mas volto a afirmar, e penso que qualquer físico concordaria, que isso é metafísica. Mas há teóricos a trabalhar nisto de forma extremamente séria. Outra coisa importante, é que podem existir Universos paralelos, aqui mesmo, mas noutras dimensões. Para já o que os físicos pensam é que se de facto existirem não haverá qualquer forma de termos acesso a ele, de o percepcionarmos ou de interagir com o que quer que exista nele. É também importante notar que sempre que nos referimos a outros Universos, estamos a referimo-nos a algo que funciona segundo outras leis físicas. Os especialistas pensam que as leis neste Universo são como são por um mero acaso, em resultado de uma quebra de simetria logo após o Big Bang. Era preciso um acaso com uma probabilidade infinitamente pequena para que existissem outros Universos com as mesmas propriedades (mesmas massas das partículas, mesmas constantes, etc) e que se regesse segundo as mesmas leis.
Mas volto a afirma que concordo a 100% com o comentário. É complicado falarmos em tempos correlacionáveis entre Universos diferentes. Os neurónios começam a entrar em curto-circuito. Temos de arranjar um outro Einstein.

joao_moedas disse...

Nota: O anónimo que fez o comentário que não me leve a mal. A minha resposta não quis ser de modo algum depreciativa. Apenas adoro uma boa discussão. Muito obrigado pelo comentário.

carlos disse...

bem sou apenas um puto de 13 anos mas concordo com o anonimo na parte dos multiverso pois como pode existir uma explosao sem algo antes??? podem m explicar? e ja agora penso numa coisa k o anonimo disse k e as outras explosoes (big bangs) anteriores talvez tenham existido mas o k kriou o 1º bingbang?? ninguem sabe e nunca ninguem sabera isso e o k mais me interroga por favor enviem m uma resposta c_a_salgueiro@hotmail.com