Universo com ricochete
Muito embora a teoria do Big Bang seja, nas últimas
cinco décadas, o conjunto de ideias mais conhecido - e mais
aceito - para explicar o início e a evolução
do Universo, ainda assim não é exatamente consenso entre
os cientistas.
"Para mim, o Big Bang não existiu",
afirma o físico Juliano César Silva Neves, da Unicamp,
que faz parte de um grupo de pesquisadores que ousa pensar fora da
caixa e imaginar uma origem diferente para o Universo.
Para descartar a grande explosão, Juliano desafia
a ideia de um "início dos tempos" e reinsere no cenário
cosmológico a possibilidade de que a fase de expansão
atual do Universo foi precedida por uma fase de contração,
o que elimina a necessidade da existência de uma singularidade
cosmológica no início dos tempos - o próprio
Big Bang.
Se isso for verdade, pode ser que a mudança
de uma fase de contração para outra de expansão
não tenha destruído todo e qualquer vestígio
da fase anterior. "Quem sabe não existam vestígios
de buracos negros na atual fase de expansão que datam da fase
de contração anterior e que passaram incólumes
pelo gargalo do ricochete?", sugere o físico.
Buracos negros regulares
É justamente nos buracos negros que Juliano
situa o ponto de partida de suas investigações a respeito
do que chama "Universo com ricochete", de contração
seguida por expansão.
"A inspiração do Universo com ricochete
veio de um truque matemático para evitar a formação
de singularidades em um buraco negro. Há duas formas de singularidade
no Universo. Uma foi a suposta singularidade cosmológica, ou
o Big Bang, e a outra se esconde atrás do horizonte de eventos
dos buracos negros," explica.
Outra tentativa de deixar o Big Bang para trás
encara o surgimento do Universo a partir de uma sopa primordial.
[Imagem: TU Vienna]
As singularidades se encontram no centro dos buracos negros, escondidas
atrás do horizonte de eventos, uma espécie de "membrana"
que indica o ponto de não retorno, a partir do qual nada escapa
ao destino inexorável de ser engolido e destruído pela
singularidade - vale lembrar que a singularidade destrói as
leis conhecidas da física também.
"Mas nem todos os buracos negros precisam ter
singularidades em seu interior, pelo menos não em tese. No
interior dos chamados buracos negros regulares não há
singularidade", disse Juliano.
Os chamado buracos negros regulares emergiram na teoria
em 1968, quando o físico norte-americano James Bardeen usou
um truque matemático para modificar a solução
das equações da Relatividade Geral que descrevem os
buracos negros. O artifício consistiu em considerar a massa
do buraco negro não mais uma constante, como ocorria até
então, mas como uma função que depende da distância
até o centro do buraco negro.
"O que define um buraco negro não é
a singularidade, mas sim o horizonte de eventos. Fora do horizonte
de eventos de um buraco negro regular não há grandes
mudanças, mas em seu interior as alterações são
profundas. Há um espaço-tempo diferente que evita a
formação da singularidade. Buracos negros regulares
são permitidos, pois não violam a Relatividade Geral.
O conceito não é novo e vem sendo bastante retomado
nas últimas décadas", disse Juliano.
Universo cíclico
Se a inserção de um truque matemático
nas equações da Relatividade Geral impede a formação
de singularidades nos buracos negros regulares, serão então
que não seria possível criar um artifício similar
para eliminar a singularidade por excelência, o próprio
Big Bang?
É justamente esse truque matemático
que Juliano está propondo.
Ele introduziu nas soluções das equações
da Relatividade Geral que descrevem a geometria do cosmo um "fator
de escala", que faz com que a taxa de expansão do Universo
não dependa só do tempo, como na cosmologia padrão,
mas também da escala cosmológica.
Quando o truque matemático do fator de escala
é usado para uma interpretação da realidade,
a singularidade cosmológica - o Big Bang - simplesmente deixa
de existir. Ou, pelo menos, deixa de ser uma condição
necessária para o cosmo iniciar a expansão que se verifica
hoje.
"A eliminação da singularidade
ou Big Bang recoloca o Universo com ricochete no cenário teórico
da Cosmologia. A inexistência de uma singularidade no início
dos tempos abre a possibilidade de que vestígios de uma fase
de contração anterior possam ter resistido à
mudança de fase e permaneçam na fase atual de expansão
do Universo," reafirma Juliano.
A teoria do Universo Holográfico também
está no páreo,
ganhando cada vez mais a atenção dos físicos.
[Imagem: Ephraim Brown]
Verificação
Por mais bela e inspiradora que seja uma teoria ou
uma hipótese, contudo, elas valem pouco se não puderem
ser verificadas. Como testar a hipótese de que este nosso Universo
possa ter surgido não de um Big Bang, mas de um ricochete de
um Universo anterior?
"Buscando vestígios de eventos da fase
de contração que poderiam permanecer na fase atual,
de expansão. Quais? Candidatos são vestígios
de buracos negros de uma fase anterior de contração
universal e que possam ter sobrevivido ao ricochete," disse Juliano.
"Hoje sabemos que a Teoria da Relatividade Geral permite, pelo
menos em tese, uma cosmologia não singular, sem o Big Bang."
Bibliografia:
Bouncing cosmology inspired by regular black holes
Juliano César Silva Neves
General Relativity and Gravitation
Vol.: 49:124
DOI: 10.1007/s10714-017-2288-6
