A Teoria do Big Bang

A Teoria do Big Bang ou A Teoria da Grande Explosão

Assim como este blog, tudo tem um começo, até mesmo a história do Universo. Há 13,7 Bilhões de anos, um evento deu origem ao Universo, criando desde os pequenos átomos até estrelas e galáxias.

A teoria cosmológica do início do Universo conta como ele se expandiu de um acontecimento que não conseguimos explicar até os dias de hoje.

Com as várias observações feitas de galáxias, podemos perceber que elas estão se deslocando em alta velocidade e que, se voltássemos 13,7 Bilhões de anos, as galáxias estariam concentradas em um minúsculo ponto extremamente denso e quente.

A Teoria do Big Bang, é a teoria que tenta explicar a criação do Universo, mas, antigamente, os cientistas não se preocupavam em responder essa pergunta ou diziam que ele sempre existira, Até mesmo o nome desta teoria veio de uma piada, pois o nome é uma contradição, sendo que o "Big Bang" não era grande e nem mesmo uma explosão, mas sim uma singularidade que deu origem ao universo, o nome é impróprio, mas acabou pegando.

Mas a teoria não responde todas as perguntas dos físicos, pois a teoria se refere apenas ao efeito da "explosão", não explica o que explodiu, por que explodiu e o que havia antes da explosão.

O Universo é imensamente grande, e está em constante expansão, mas se voltássemos no tempo, veríamos ele encolhendo, voltando mais e mais, ele poderia ser contido em uma xícara de café, encolhendo mais, teria o tamanho de uma átomo. A 13,7 Bilhões de anos, o Universo seria inferior à menor parte do átomo, extremamente pequeno, e então algo aconteceu, uma singularidade, dando origem ao Universo.

Albert Einstein

A Teoria da Relatividade de Albert Einstein fez com que o Universo começasse a ser pensado como um Universo que estava se expandindo cada vez mais, diferentemente do que se acreditava na época e do que o próprio Einstein acreditava, que ele concebia o tamanho do Universo como algo estático. Mas, se o Universo fosse estático, toda a sua massa acabaria sendo atraída para um ponto e, ao longo do tempo, o Universo não mais existiria ou mesmo nem pudesse ter tido origem. Na verdade, a Teoria da Relatividade apontava o Universo como algo em constante expansão, fato que Einstein não quis admitir e que o faria chegar à conclusão de que um dia o Universo foi algo muito menor, mas, apesar disso, sua genialidade fez a humanidade considerar um começo ao Universo

Georges Lemaître

Mas a ideia de um começo para o Universo foi, por milhares de anos, um campo de estudo para teólogos, não cientistas. Ironicamente, o primeiro a defender uma origem científica para o Universo foi um padre católico e, estranhamente, sua teoria soava um tanto religiosa, pois o padre Georges Lemaître afirmava que o Universo tivera um início e que havia sido criado. Lemaître estudou, nos Anos 20, profundamente a Teoria de Einstein, e chegou à conclusão de um Universo em expansão, mas a sua teoria foi rejeitada até mesmo pelo próprio Einstein. Lemaître acreditava que o Universo havia se originado de algo que ele chamara de "átomo primordial", um ovo cósmico infinitamente denso e quente que explodiu em algum momento do passado, originando o Universo e formando tudo o que conhecemos, mas todo o seu estudo foi rejeitado por Einstein.

Lemaître e Einstein

Mas em 1924, a teoria de Lemaître recebeu uma comprovação irrefutável. O astrônomo Edwin Hubble viu algo que mudaria este pensamento, usando os telescópios mais potentes da época, ele viu que o Sol era uma estrela entre bilhões de estrelas que compunham uma galáxia chamada Via Láctea, que era uma, de bilhões de outras galáxias, fazendo com que a concepção de tamanho do Universo se tornasse gigantesca. E além disso, ele estudou o comportamento dessas outras galáxias e concluiu que elas estavam afastando-se umas das outras, em outras palavras, o Universo estava se expandindo e que, se voltássemos no tempo, o Universo teria sido menor. Com base na velocidade de expansão do Universo, ele pôde calcular a sua idade, mas por erros na medição, a idade calculada por Hubble foi menos que a idade da própria Terra, o que fez com que a Teoria de Lemaître fosse rejeitada por alguns físicos da comunidade científica.

Edwin Hubble

Apesar de tudo, a Teoria de Lemaître podia ser medida, mas ainda não provada, o que poderia fazer com que outras teorias da criação do Universo derrubassem a Teoria do Big Bang e levá-la ao esquecimento. Mas como a Teoria do Big Bang propunha um calor residual da origem inflacionária do Universo e as medições de Hubble foram corrigidas, permitiu que a Teoria sobrevivesse. Então, em 1965, por acaso, Penzias e Wilson, dois homens que trabalhavam com comunicação via satélite, souberam da Teoria de Lemaître. Eles usavam enormes radiotelescópios, mas não conseguiam obter uma leitura clara de suas transmissões, tudo o que captavam era estática e chiado, mais do que deveria. Eles estavam captando algo a mais, eles chegaram a cogitar a possibilidade de ser sujeira na antena do telescópio, mas para onde eles apontassem, aquela estática existia, estava em cada canto do Universo. Eles encontraram a prova da origem do Universo e da Teoria do Big Bang.

Penzias e Wilson

Alan Guth

Com o passar do tempo, começaram a surgir problemas na Teoria do Big Bang. Um deles era que a temperatura residual era estranhamente uniforme, não era de se esperar que todas as regiões do universo tivessem a mesma temperatura, mas era o que ocorria. O Universo não tem idade suficiente para que toda a sua temperatura tivesse se igualado. Mas Alan Guth sugeriu que, na origem do Universo, ele tinha um volume tão minúsculo , que fez com que seus extremos tivessem padronizado sua temperatura naquele momento. Alan Guth e outros físicos propuseram que todas as forças que compunham o Universo estavam agrupadas em uma única superforça, o que fazia com que as regras de Einstein não se aplicassem, até mesmo a de que nada é mais rápido que a luz, permitiria assim, essa padronização da temperatura residual e fazendo com que o Universo, por um momento, se expandisse mais rapidamente que a luz. Esta hiperexpansão, que poderia ter ocorrido antes da gravidade se separar das forças nucleares forte e fraca e do eletromagnetismo, permitiria esta uniformização da temperatura, o que foi provado mais tarde.

Com seus dados, os físicos puderam chegar a resultados explicando o que ocorreu a menos de um bilionésimo de segundo depois do Big Bang. Neste momento, uma bolha muito menor que um átomo se formou, este era o Universo, minúsculo e extremamente quente, dentro desta bolha, estão as quatro forças da Natureza:

• Gravidade;
• Eletromagnetismo;
• Força Nuclear Forte e;
• Força Nuclear Fraca.

Estando estas combinadas em uma superforça, de repente a gravidade se separa dessa superforça enquanto o Universo se expande. Enquanto  o Universo se expande, ele esfria, alimentando a hiperinflação do Universo sugerida por Alan Guth, causando a uniformidade térmica do Universo, que fora comprovada.

Um segundo depois da inflação as três forças restantes se dividem, formando as forças do Universo.

Três minutos depois, a temperatura cai para 250 Milhões de graus Celcius, permitindo a formação do núcleo atômico e a formação do Hidrogênio, que se funde, formando o Hélio.

300 mil anos depois, a luz começa e se espalhar pela escuridão, começando a explosão de radiação de fundo.

1 Bilhão de anos depois do Big Bang, se formam as estrelas, que começam a formar os elementos pesados.

9 Bilhões de anos depois, uma estrela perfeita é criada, a pressão cria calor em seu núcleo, acionando a fusão termonuclear. O fluxo estelar remove os gases residuais, um disco de poeira se forma ao redor da estrela, que virtualmente se expande, criando uma série de planetas e luas.

Um destes planetas, após um longo tempo, abaixa sua temperatura, permitindo a formação de água em sua atmosfera, que se espalha sobre a superfície desse planeta. Dentro dessa água, misteriosas reações químicas acabam gerando a vida.

13,7 Bilhões de anos depois do Big Bang, o Universo se expande por milhões de anos-luz, o céu se torna cheio de estrelas e, em um planeta, de um de seus sistemas solares, uma forma de vida começa a compreender a sua origem.