A Teoria do Big Bang

Durante muito tempo, os homens se questionaram sobre como o Universo teria surgido. Aos poucos, foi necessário abandonarmos a ideia de que ocupamos uma posição central no Universo e adotarmos a concepção de que nossa localização no Universo é insignificante.

A teoria do Big Bang considera que as galáxias estão se afastando umas das outras, conforme observado por Edwin Hubble, em 1930. Assim, admite-se que, em um passado distante, em torno de 10 a 15 bilhões de anos atrás, todas as galáxias encontravam-se em um mesmo ponto, a uma temperatura muito alta, que se expandiu no Big Bang.

Hubble

Portanto, embora o nome "Big Bang" nos remeta à ideia de uma espécie de explosão, na verdade, o que ocorreu foi uma expansão, a partir de um estado minúsculo (e muito denso) para o que é hoje. Em outras palavras, a Teoria do Big Bang não tem a finalidade de explicar o que iniciou a criação do Universo, o que existia antes do Big Bang ou até o que existe fora do Universo e, sim, como ele se "transformou" no que hoje chamamos de Universo.

O padre, engenheiro civil e cosmólogo belga Georges-Henri Lemaître foi, muito provavelmente, o primeiro a propor um modelo para o Big Bang, em 1927. Ele imaginou que toda a matéria estivesse concentrada em um ponto, que ele chamou de átomo primordial, e que este átomo havia se partido em muitos pedaços, os quais iam se fragmentando mais e mais, até chegarem aos átomos que conhecemos hoje. A hipótese levantada por Lemaître é a primeira ideia de que teria ocorrido uma fissão nuclear (processo no qual um átomo pesado se fragmenta em núcleos mais leves e estáveis).

Lemaître

Apesar de incorreta, uma vez que a hipótese desenvolvida por Lemaître viola as leis da estrutura da matéria, ela inspirou os modelos modernos de teorias sobre a origem do Universo.

Independemente de Lemaître, o matemático e metereologista russo Alexander Friedmann descobriu toda uma família de soluções para as equações da Teoria da Relatividade Geral (trata-se da teoria da gravidade, descrevendo a gravitação como a ação das massas nas propriedadades do espaço e do tempo, que acaba não só afetando o movimento dos corpos, mas também de outras propriedades físicas).

Mas, então, como funciona a teoria do Big Bang?

Conforme já dito, embora a expressão remeta à uma situação de explosão, a teoria do Big Bang busca explicar o desenvolvimento do Universo a partir do instante imediatamente posterior ao seu surgimento até o que temos conhecimento nos dias atuais.

Assim, a maioria dos estudiosos do assunto concebem o Big Bang como o momento no qual toda a matéria e toda a energia do Universo estavam concentradas em um único ponto, extremamente pequeno, semelhante ao que Lemaître havia proposto. Este ponto teria expandido, arremessando matéria por todo o espaço, fazendo surgir o Universo. Assim, quando falamos em Big Bang, nos referimos à expansão do espaço em si. A figura abaixo ilustra melhor esta situação.

Ao observarmos o céu à noite, percebemos que as galáxias estão afastadas umas das outras como se o céu fosse "preenchido" por espaços vazios.

No início do Big Bang, toda a matéria, toda a energia e todo o espaço que hoje observamos estavam comprimidos em uma área de volume zero e densidade infinita que, para os cosmólogos, recebe a denominação de singularidade.

Assim, no início do Big Bang, o Universo era muito denso e quente, além de possuir uma energia extremamente grande. Entretanto, expandiu-se muito rapidamente, tornando-se menos denso e resfriando-se.

À medida que sofria expansão, a matéria começou a se formar, ao mesmo tempo que a radiação foi perdendo energia. E, em apenas alguns segundos, o Universo estava formado a partir de uma singularidade que se estendeu pelo espaço.

Após a formação do Universo, surgiram as quatro forças fundamentais da natureza:

• Força Gravitacional;
• Eletromagnetismo;
• Força Nuclear Forte;
• Força Nuclear Fraca.

Isso significa que, no início do Big Bang, estas quatro teorias eram unificadas. Pouco tempo depois do início do Universo estas teorias se dividiram e passaram a ser como nós as conhecemos hoje.

No entanto, ainda é um enigma para os cientistas saber como estas forças já estiveram unidas. Muitos cientistam ainda persistem trabalhando para desenvolver a Teoria da Grande Unificação (GUT - Grand Unified Theory), que explicaria como isso aconteceu e de que maneira essas forças se relacionam entre si.

Do portal Sofisica.com.br