domingo, 12 de setembro de 2010

A ORIGEM DO UNIVERSO


A ORIGEM DO UNIVERSO

                                                          RODRIGO  NASCIMENTO

“Depois de 25 anos de estudo sobre a origem do Universo por dezenas de astrônomos, de uma só coisa podemos estar seguros, o Universo começou em uma fração de segundo, não sabemos nem como, nem quando, nem onde”. Allan Sandage



O desejo humano de conhecer o Universo é tão antigo quanto o registro da história. Na China, Índia, Mesopotâmea, Caldeia, Egito e nas ruínas Maias, encontram-se cálculos e notações astronômicas.
O domínio desta arte, usada para contar o tempo e elaborar calendários, pressupõe um certo conhecimento do funcionamento do Universo, cosmologia. Revela ainda uma curiosidade quanto a sua origem. Isto fica evidente nas inúmeras histórias que descrevem o começo do Universo, cosmogonia.
Em 1957 a URSS lançou o Sputnik I, o primeiro satélite artificial. Em 1983 a sonda americana Pioneer lO lançada em l972, foi o primeiro instrumento a ultrapassar os limites do sistema solar. Só com o Hubble, os EUA gastaram 1,5 bilhões de dólares. É o telescópio refletor de maior alcance lançado pela Nasa em 1990. A curiosidade não diminuiu.
As cosmogonias mais antigas como a assírio-babilônica, egípcia, chinesa, indiana, iraniana, grego-latina e judaica parecem mais versões modificadas de uma fonte comum mais antiga. Para todas elas, o Universo e a vida vieram a existência pelo ato criador de uma divindade.
A versão bíblica, até então transmitida oralmente, foi escrita por Moisés cerca de 1500 A.C. Endossada por Cristo e divulgada ao mundo pelo cristianismo.
Outra linha de pensamento, igualmente antiga é a de que a matéria sempre existiu, e a vida gerou-se espontaneamente. Alguns pensadores gregos acreditavam que toda a matéria era viva e composta de quatro elementos, fogo, terra, água e ar.
A teoria da relatividade formulada por Einstein em 1916, preparou o caminho para uma cosmologia moderna.
O físico soviético Albert Friedmann em 1922, levantou a hipótese de que o Universo estaria  se expandindo.
Em 1929, as observações de Hubble “confirmaram” a teoria de Friedmann e se tornaram a base para o atual modelo sobre a origem do Universo. Em 1946 George Gamow propôs o surgimento do Universo em um estado de extrema densidade e temperatura, e à partir daí vem se expandindo. Esta idéia é aceita até hoje de maneira geral, daí alguns considerarem Gamow o pai da teoria do Big Bang. O nome derivou de uma referência desdenhosa à teoria, pelo cientista francês Fred Hoyle, fundador do instituto de astronomia teórica de Cambridge, na Inglaterra.
O Universo teria surgido a partir de uma gigantesca nuvem esférica colapsante. Atingindo o nível de densidade crítico, matéria e antimatéria que a compunham, começaram a aniquilar-se mutuamente. Tamanha liberação de energia e radiação teria sido a explosão que originou o Universo em expansão.
Com o gradual resfriamento, matéria e energia teriam se separado formando hidrogênio a 4000 graus K, 300.000 anos depois da explosão. Dois bilhões de anos após o big-bang apareceriam as galáxias e depois de 4 bilhões, as estrelas.


DUAS TEORIAS


O criacionismo atribui a um Ser Superior a criação do Universo sem uso de matéria preexistente. A organização e a criação da vida foi feita há menos de 10.000 anos à partir da matéria do planeta, criado anteriormente.
Para o evolucionismo, matéria e energia são eternas. Por uma capacidade inerente a matéria, o Universo aumentou em ordem e complexidade. A vida surgiu ao acaso depois de alguns bilhões de anos.
Partidários das duas teorias defendem a hipótese cosmogônica moderna, o big-bang.
Muitas idéias equivocadas são resultado da discussão cosmológica entre criacionistas e evolucionistas.
Primeiro equívoco: A substituição do sistema geocêntrico pelo heliocêntrico significou o fim do modelo criacionista. Surgiu a necessidade de se propor outro modelo que melhor se adaptasse à nova concepção cosmológica - o evolucionismo .


A IDÉIA NÃO ERA NOVA


Para os Pitagóricos, os astros giravam em torno de um foco central, hestia do qual o sol seria um reflexo. Idéia atribuída a Filolau (gr V sec. AC), ou a Hicetas, que o precede como querem alguns. Erastótones (gr 276-196 AC) afirmou que a terra girava em torno do sol. Calculou a circunferência da terra com margem de erro de 1%.
A idéia não surgiu com Copérnico no Sec. XVI, ele a levantou novamente e tornou-se referência. O mesmo aconteceu com Ptolomeu. Reuniu todo o conhecimento disponível na época e colocou-o numa obra. Por volta do ano 100 A.D. o “Sistema astronômico” foi traduzido pelos árabes sob o título de Almagesto, como é conhecido até hoje.
Nenhum dos dois tinham provas definitivas para as suas teorias. Muitos astrônomos contemporâneos não aceitaram as idéias de Copérnico. O motivo nada tinha a ver com a Igreja.
Tycho Brahe (1546-1601), em cujos estudos se basearam mais tarde as conclusões de Kepler, não aceitou a nova proposta. Segundo ele, a terra não se movia porque não se observava nenhuma paralaxe de estrelas.
Foram necessários muitos estudos e observações posteriores para consolidar definitivamente o modelo de Copérnico. Destacam-se os estudos de Kepler, Galileu e Newton.


A BÍBLIA NÃO PARTICIPOU DA DISCUSSÃO

A idade média foi também chamada de idade escura. É um erro pensar que não se produziu cultura neste período. O que não havia era espaço para outro tipo de cultura.
A chamada síntese medieval ou escolástica, dominava o pensamento da época. Era o casamento da filosofia grega de Platão e Aristóteles, teologia natural com as escrituras, teologia revelada. A síntese ocorreu em detrimento da segunda.
A máxima expressão desta síntese é a suma teológica de Tomás de Aquino. A influência aristotélica é maior que a revelação.
Prova disto é a reforma, considerada a renascença na religião. O princípio da reforma era o “sola escriptura” de Lutero. Um retorno a bíblia e só à Bíblia .
Alguns reformadores ou pré-reformadores como Wiclyf (1320-1384) perderam a vida por desafiarem a igreja. Ele traduziu a bíblia para o inglês. Lutero mais tarde a traduziu para o alemão, mas teve mais sorte.
A bíblia na idade média não tinha quase nenhuma importância. Não existiam muitas, era escritas em Latin, língua dominada por poucos privilegiados.
Lutero abandonou seus estudos de direito para estudar teologia. No convento agostiniano de Erfurt, enquanto folhava alguns livros na biblioteca, deparou-se com a bíblia. Era um livro em Latin que até então, não sabia que existia.
Para Lutero, algumas porções dos evangelhos e de algumas epístolas lidas nos cultos, eram a bíblia toda. A idéia de que a crença na bíblia foi responsável pela idade “escura”, não corresponde à realidade histórica.
Com relação ao problema cosmológico a bíblia não se pronuncia. A tentativa de encontrar referência ao modelo ptolomaico é frustrada.
As referências bíblicas estão numa linguagem popular e poética. Mesmo hoje, continuamos falando em pôr do sol e nascer do sol. Neste caso deveríamos falar em rotação da terra sobre seu próprio eixo ou rotação.
As menções a paradas do tempo em virtude da parada do sol, tem uma relação direta com a forma de marcar o tempo. O relógio do sol estava em uso.


GALILEU GALILEI E A IGREJA

É engano pensar que a igreja o perseguiu ferreamente, apenas por discordar de suas idéias. Galileu defendia o sistema de Copérnico. A igreja aceitava o de Ptolomeu cujas bases eram aristotélicas. Isto por si só, não era suficiente para gerar o conflito.
Oitenta anos antes, Copérnico ensinava matemática em Roma. Sua obra “Das revoluções dos corpos celestes” só foi retirada da lista dos livros proibidos do Vaticano em 1835. Sua obra com efeito, foi publicada em Nuremberg na Alemanha, em terreno protestante. Não impediu que fosse proibida por estar em desarmonia com a idéia defendida pela igreja, mas o manteve distante de maiores dissabores. Kepler evitou prudentemente o confronto discutindo questões estritamente astronômicas. Sua maneira de pensar o levou a desaprovar, juntamente com a igreja a atitude de Galileu.
A igreja tratava o problema cosmológico com muita cautela, atitude que lhe é peculiar. Roma não se pronunciaria em definitivo sobre a questão enquanto tudo não estivesse bem estabelecido, do ponto de vista astronômico.
Rejeitar o geocentrismo era rejeitar, ao menos em parte, a filosofia aristotélica. O que de fato dificultou a aceitação do modelo Heliocêntrico não foi sua discordância com a bíblia e sim com o pensamento de um filósofo grego, Aristóteles. A igreja jamais o faria sem antes ter a certeza. O fim da controvérsia astronômica, viria com Newton em 1682, quando chegou à lei da gravitação Universal.
Galileu cometeu alguns erros:
(1) Deveria ter se concentrado em suas próprias observações.
Descobriu quatro satélites em Jupter, demonstrando não ser a terra o único centro de rotação. Junto com as fases de Vênus eram observações que por analogia, seriam fortes argumentos em favor da teoria de Copérnico.
Concentrou-se em argumentos como movimentos dos planetas e a rotação das manchas do sol. Estes argumentos encontravam boa explicação em Ptolomeu. O argumento baseado nas marés era completamente errado.
(2) Com o objetivo de rejeitar críticas, aventurou-se no mundo teológico, para ele totalmente desconhecido. Seu intuito era provar que suas idéias eram endossadas pela revelação. O que despertou o interesse da inquisição, preocupada com a ortodoxia, especialmente em assuntos religiosos. A questão central não era mais saber se a terra ou o sol estavam no centro, mas se as idéias de Galileu estavam em harmonia com a bíblia ou não. Como a leitura da Bíblia era feita pelas lentes aristotélicas, certamente Galileu seria condenado pelo tribunal da inquisição.
(3) Seu maior erro foi desejar o imprimatur romano, o que dava a seus escritos o peso da aprovação da igreja.
A inquisição, na pessoa do Cardeal Belarmino fez uma proposta conciliatória. Galileu usaria o modelo heliocêntrico como hipótese de trabalho, mas não como verdade absoluta. Este acordo, e ao mesmo tempo advertência, demonstrava que a situação era favorável para Galileu, desde que dali em diante fosse mais cauteloso.
O Papa o apoiava, mas na igreja, Galileu tinha muita oposição especialmente da inquisição espanhola. Galileu não manteve seu acordo, conforme demonstrado em 1633 na sua obra Diálogos. Sua atitude se justifica, ao menos em parte, por sua demasiada confiança no apoio papal. Contudo o seu amigo Maffeo Barberini, o Papa Urbano VIII, ficou em situação difícil quando Galileu rompeu o acordo. Urbano se viu obrigado a permitir que a obra de seu amigo fosse julgada pelo rigor da inquisição. Galileu foi condenado a prisão e obrigado a retratar-se. Mais tarde a condenação foi mudada para prisão domiciliar.
Nada disso teria acontecido se não desejasse o imprimatur, não discutisse em termos teológicos, mas principalmente se não tivesse sido tão imprudente e confiante em sua amizade com Urbano VIII.
A crença em Deus como criador jamais foi questionada por Copérnico, Kepler ou Newton. Nem mesmo Galileu teve sua crença em um criador, abalada de alguma forma.
Einstein, muito tempo depois ainda acreditava num Deus criador do Universo. A idéia evolucionista apareceria dois séculos depois. Mesmo assim, para Darwin era um completo absurdo conceber um Universo sem um Criador: “Por maiores que fossem as crises por que passei, não desci nunca até ao ateísmo, no verdadeiro sentido do termo, isto é, nunca cheguei a negar a existência de Deus...”
“A impossibilidade de conceber este grande e maravilhoso Universo, com os nossos ‘eus’ conscientes, como obra do acaso, é, a meu ver, o argumento principal a favor da existência de Deus...”
“Outro motivo de minha crença na existência de Deus, ligado não já ao sentimento como o precedente, mas à razão, e que, pelo seu grande peso, não pode deixar de me impressionar, é a extrema dificuldade ou, antes, a impossibilidade radical de conceber o Universo, prodigioso e imenso, incluindo o homem, com a capacidade de se reportar ao passado e de considerar o futuro, como resultado de um destino ou de uma necessidade cega.”
“Refletindo nisto sou forçado a admitir uma Causa Primeira, um Espirito inteligente, sob certos aspectos análogo ao do homem, e mereço por isso, que me considerem deísta. Esta conclusão estava fortemente radicada no meu espírito, na época em que eu escrevia a origem das espécies.” A. Veloso, Brotéria, p. 172. Extraídos da auto biografia de Darwin, 1888, (vol. I, p. 354). Citados por E J. Salim, Ciência e religião, p. 39.
O incidente entre Galileu e a igreja permanece, no entanto, como um testemunho dos prejuízos causados pela parceria da teologia com a filosofia grega, na idade média.
Segundo Equivoco: a hipótese de um criador inteligente fica descartada, ou pelo menos não se encaixa na atual visão científica do Universo.
Na cosmo visão de Newton o Universo era estático e infinito. Ele argumentava que as estrelas não desabariam uma sobre as outras porque cada estrela sofria a atração gravitacional de outras estrelas que estavam a seu redor. Todas as estrelas sofriam esta atração já que o Universo era infinito, fazendo com que as forças se anulassem, permitindo assim sua estabilidade.
O Universo infinito de Newton enfrentava um grande problema. Por um simples cálculo matemático, Olbers demonstrou que cada ponto no Universo receberia uma quantidade infinita de luz, se realmente o Universo fosse infinito. Algumas estrelas impedem a luminosidade de outras, por interpor-se no trajeto de luz, impedindo uma quantidade infinita. A quantidade ainda assim seria muito grande, como a do sol.
Este problema terminou em 1914 a 1916 quando Einstein apresentou a teoria geral da relatividade. O Universo deixava de ser infinito e o tempo não era mais absoluto. No novo conceito, o Universo tinha fronteiras como um corpo que se desloca infinitamente sobre a superfície de uma esfera sem nunca atingir qualquer limite.
Seus estudos demonstravam que a gravidade influenciava a própria luz que podia ser desviada. Esta gravidade também faz o Universo curvar-se sobre si mesmo como uma elipse, semelhante a trajetória da terra em torno do sol.
Para Einstein o Universo era um contínuo de quatro dimensões, as três do espaço e uma do tempo. Mas nos cálculos de Einstein a gravidade atuava somente sobre as três dimensões do espaço. Assim, ao passar o tempo, o espaço continuaria sempre o mesmo. O Universo era estático.
Algumas previsões do modelo de Einstein se confirmaram mais tarde e foi ganhando crédito até ser considerada a maior façanha intelectual deste século. O Universo de Einstein tinha um problema. O mesmo que Newton enfrentara com a gravidade num Universo estático. Einstein evitou a queda das estrelas, umas sobre as outras, com o que chamou de constante cosmológica. Uma força repulsiva entre os corpos a longa distância.
Em  1922, Friedmann descobriu um erro nos cálculos de Einstein. Descrente da forma estática do Universo de Einstein resolve refazer todas as equações. Descobriu um erro sutil numa equação onde os dois termos eram divididos por uma quantidade variável, que em algumas circunstâncias poderia ser zero. Como não se pode dividir nenhum valor por zero, o cálculo estava comprometido.
A equação original sobre a gravidade estava correta. A sua modificação para acomodar a “constante cosmológica” é que estava errada.
Friedmann concluiu que o Universo estava em expansão e que com o tempo se torna curvo como Einstein o descrevera. Einstein reconheceu mais tarde o erro.
Já em 1912 Slipher, um astrônomo do observatório de Lowell obteve um expectro legível da Galáxia de Andrômeda. As raias expectrais mostravam um desvio para o azul. Pela primeira vez foi usado o efeito Doppler-Fizeau para medir o expectro de uma nebulosa e interpretado como a aproximação da terra. Seus cálculos levaram a uma velocidade de mais ou menos 300 Km/s em direção à terra.
Anos mais tarde Hubble se tornou especialista em galáxias e publicou seu famoso artigo de 1929, onde enunciou sua constante.
Pouco depois da relatividade, o que parecia ser a mais próxima visão da realidade, o Universo estático começa a adquirir movimento. Os estudos de Hubble, mostravam que as nebulosas apresentavam um desvio para as cores de menor freqüência e maior comprimento de onda, o desvio era para o vermelho. Observou também uma tendência constante, a de que o desvio era maior quanto mais distantes estavam as galáxias.
Por analogia, o desvio para o vermelho foi explicado à partir do efeito Doppler-Fizeau, que se baseia na relação velocidade/freqüência.
Fazendo-se passar um feixe de luz  através de um prisma é possível  decompor a luz em sete comprimentos diferentes de onda, como as cores do arco-íris. A de maior freqüência é a violeta além da qual está o ultravioleta, já não visível. A de menor freqüência é a vermelha que é antecedida por uma não visível, o infravermelho.
l
 
Se uma das pessoas balançar a mão numa frequência constante, as ondas chegarão na outra ponta da corda com a mesma frequência e comprimento de onda (l, distâncias entre duas cristas).
Vamos imaginar que uma pessoa se deslocasse do ponto de observação B em  direção à fonte de ondas A. O que aconteceria é que ela teria a impressão de que as ondas estariam vindo mais rapidamente (maior frequência) e que a distância entre as cristas estariam menor (menor comprimento de onda). Isto se chamaria desvio para o azul do espectro.
O contrário aconteceria se o deslocamento fosse da fonte para o ponto de observação. Afastando-se da fonte, acompanharia as ondas que agora pareceria se deslocar mais lentamente (menor frequência e maior comprimento de onda), desvio para o vermelho.
Assim para Hubble tudo se passava como se as galáxias se afastassem uma das outras numa velocidade maior quanto maior fosse a distância. O Universo estava se expandindo, a uma velocidade espantosa.


A TEORIA ATUAL


Um padre católico belga, tornou-se protagonista da atual teoria sobre a origem do Universo. Matemático brilhante, Lemaitre se interessou pela cosmologia.
Desde 1925 dedicou-se a resolver o problema. Estava familiarizado com as ultimas descobertas da astrofísica. Acompanhava de perto os trabalhos de Hubble no monte Wilson.
Desconhecia o trabalho de Friedmann, que por muitos anos permaneceram inacessível ao ocidente. Era profundo conhecedor da teoria da relatividade. Conhecia o modelo de Sitter que havia aplicado a lei da gravidade também ao tempo.
Lemaitre propõe uma terceira solução, combinando elementos positivos das duas teorias. Seu modelo bastante convincente passou a ser amplamente aceito. Tornou-se a base para uma teoria evolucionista e criacionista da origem do Universo.
O Papa Pio XII em 1951 se reportou a esta explosão a bilhões de anos como a criação. Já na física, as opiniões se dividiram. Recebida com euforia por aqueles que aceitaram a hipótese de um Criador e com preocupação por aqueles que a rejeitam.
Num Universo em expansão, no contexto espaço/tempo, seria difícil escapar de um começo.
Admitir um começo, o big-bang, significa admitir um tempo zero e um espaço zero e ainda, que antes deste evento não havia nada. Esta dificuldade até agora intransponível foi chamada de singularidade.
Prova desta preocupação foram as muitas propostas no sentido de fugir da grande explosão, das quais a mais aceita foi a de Bond, Gold e Hoyle em 1949, chamada de modelo estacionário.
Defendiam a criação constante de matéria, hidrogênio para ser mais exato, a mais ou menos um átomo por hora para cada milha cúbica seria formada no espaço intergaláctico, a medida que as galáxias já formadas, expandiam-se.
O modelo foi abandonado por apresentar dificuldades maiores do que as  encontradas pelo modelo a que se propunha substituir.
O que fica difícil de demonstrar é que a atual teoria exclua de alguma forma a hipótese de um criador.
Terceiro Equívoco: o modelo criacionista não é científico porque faz pressuposições que não podem ser provadas cientificamente.
O pressuposto fundamental do criacionismo é que existe um Criador , Deus onipotente, onisciente, eterno e distinto do Universo.
Não há nenhuma dúvida de que Deus foge ao método científico como objeto de estudo, pela sua própria natureza. O que se espera é que ninguém negue a sua existência baseado na incapacidade do método científico em demonstrá-la.
O criacionismo crê que existe uma ordem, um propósito, um desígnio, e que isto se confirma pela observação. O mundo foi planejado, por isso o modelo é finalista.
Pode ainda ser chamado de catastrofista ao acreditar que o presente é assim em virtude de forças que agiram no passado e que hoje não são observadas. A criação e o dilúvio explicam satisfatoriamente como a origem da vida e as formações geológicas, que num esquema uniformista levariam milhões de anos, ocorreram tão rapidamente.
Desta fraqueza, se é que se pode falar assim, padece igualmente o modelo evolucionista. Em lugar de Deus esta o acaso, partindo de matéria e energia eterna combina-os de forma muito engenhosa, organizada e extremamente complexa. No lugar do poder de Deus esta algo mágico capaz de realizar coisas, que de outra forma seriam milagres, o tempo, muito tempo, milhões e bilhões de anos.
Esta pressuposição não pode ser aprovada, por mais longo que seja, nenhum experimento pode durar tanto tempo. Os que duram pouco foram incapazes de confirmá-la. Fica evidente que ambos os modelos fazem pressuposições as quais não podem ser comprovadas.
No entanto o modelo como um todo pode ser testado pelo método científico. Uma breve análise das leis da ciência, permite saber se o Universo parece ter sido criado por acaso.
1ª LEI DA TERMODINAMICA (lei da conservação da energia).
Esta lei diz que a soma total de energia de um sistema isolado nunca varia, embora a energia possa se transformar de uma forma em outra; sejam mecânica, elétrica, química, térmica etc.
Quer dizer que pelo que se sabe, em nenhum processo conhecido até hoje é possível criar ou destruir-se energia.
Do ponto de vista científico, esta lei não se ajusta à teoria da criação ex-nihilo. Sem o auxílio de matéria ou energia preexistente.
Para os que acreditam num Criador, a resposta está no domínio metafísico. Só Deus é capaz de criar matéria ou energia.
2ª LEI DA TERMODINÂMICA ( lei da degradação da energia).
Esta lei pode ser enunciada do ponto se vista do grau de organização ou do ponto de vista da qualidade de energia.
No primeiro sentido a lei diz que os sistemas isolados, abandonados a si mesmos, sofrem um aumento de entropia, ou seja, qualquer processo pelo qual passe o sistema, uma vez abandonado a si mesmo, assume um nível cada vez menor de organização.
Significa que o Universo está se organizando, ou aumentando sua entropia. É possível num processo de troca de energia entre sistemas vizinhos haver um encremento de energia útil ou aumento de organização. A energia despreendida para isso, porém é sempre maior que a aproveitada de forma que o resultado final é sempre um decréscimo de organização global.
No segundo sentido, pode ser enunciada em termos de diminuição de energia útil e aumento de energia, sem utilidade.
A prática confirma a lei quando demonstra que a energia mecânica pode ser transformada totalmente em energia térmica mas a energia não pode ser toda transformada em energia mecânica. Ao se transformar a energia mecânica em uma máquina a vapor, por exemplo, apenas uma porcentagem, menos de 20% se transforma em energia mecânica útil.
O princípio de Carnot explica bem este conceito. Duas fontes de calor, uma fria e outra quente, trocam calor passando da quente para a fria, produzindo trabalho. Ficou demonstrado que calor sempre é dissipado em forma de energia degradada. A diferença de temperatura entre duas fontes  tende a diminuir. A capacidade de trabalho que depende da diferença de temperatura entra as fontes também diminui.
Em todas as transformações de um tipo de energia em outro, há liberação de calor, ou seja, todo o Universo está aumentando a sua quantidade de calor. Embora a quantidade de energia seja a mesma, a sua qualidade é cada vez menor.
A segunda lei da termodinâmica, por sua vez, não se ajusta à teoria da evolução. São completamente opostas.
A evolução propõe basicamente um aumento da ordem e complexidade. A segunda lei demonstra uma diminuição absoluta do nível de organização do Universo.
O início do Universo, a partir de uma explosão é termodinamicamente inviável. Numa explosão, a liberação de energia em forma de calor é espantosa. Calor é o nível qualitativamente mais inferior. É a forma menos útil de energia.
Bilhões de anos depois, o Universo tem ainda um alto nível de energia útil e esboça tamanho grau de organização. Não é compatível com um início tão desorganizado quanto uma explosão.
Considerando apenas o ponto de vista da física, que é o que a ciência faz, aparentemente há um empate. O criacionismo enfrenta problema com a primeira lei e o evolucionismo com a segunda.
Uma olhada mais atenta revela que o sistema evolucionista moderno, enfrenta outro problema. Para fugir do sobrenatural admite que a matéria e energia são eternas. A eternidade da matéria e energia é termodinamicamente inviável. A segunda lei, coloca a matéria e a energia num processo dinâmico. O aumento da entropia é um processo inexorável, detectável e mensurável cuja direção é a do tempo. Quanto mais tempo, mais entropia.
Este processo leva inevitavelmente a um começo e um fim. Passado o tempo suficiente, a matéria chega ao estado máximo de desorganização além do qual não se pode ultrapassar.
Ao mesmo tempo, o limite da degradação da energia é atingido. A falência total do Universo, em equilíbrio térmico, sem nenhuma forma de energia útil.
Da mesma forma, seguindo no tempo de volta ao passado encontra-se o início. É o estado de máxima organização da matéria e mais alto nível de energia, para além do qual não se pode retroceder.
O que é eterno, não tem começo nem fim. Para aceitarmos a eternidade da matéria, teremos que declinar de segunda lei, o que não parece nenhum pouco científico.
Já se tentou equacionar o problema mas até o momento não surgiu nenhuma proposta séria, do ponto de vista científico.


DIFICULDADE DO ATUAL MODELO


A maior dificuldade para  ciência hoje é superar o problema da singularidade, a condição em que o Universo se encontrava por ocasião do big-bang.
Assumindo-se que o Universo está se expandindo e que a medida em que o tempo passa, sua densidade diminui e seu tamanho aumenta; ao retroceder-se no tempo, é possível visualizar um Universo cada vez menor e cada vez mais denso. O limite máximo seria o tempo zero e espaço (tamanho) zero. Nesta condição todas as leis formuladas num contexto espaço/tempo falham. Não se pode ter dois eventos simultâneos em lugares diferentes porque o espaço é  zero e não se pode ter dois eventos no mesmo lugar em tempos diferentes porque o tempo é zero. Este fenômeno é chamado de espalhamento.
Em tais circunstâncias de fronteira, não se pode fazer nenhuma previsão para antes do Big-bang porque falhariam na singularidade. Cientificamente é impossível saber o que precedeu a grande explosão.
Explicar o início a partir do Big-bang é incorrer em absurdos como o de que o Universo no instante 10-43 segundos após o tempo zero tinha 10-33 centímetros, o que é quatriliões de vezes menor que o núcleo de um átomo 10-13 cm.
É como acreditar que de uma partícula inimaginavelmente menor que a menor coisa que você já visualizou, saírem todos estes bilhões de galáxias com seus bilhões de sois e planetas, enfim, todo o Universo.


A NECESSIDADE DE UM NOVO MODELO


A última tentativa de fugir da singularidade está no terreno da Física teórica, é o que se chama de teoria unificada. É a tentativa de fazer um casamento da mecânica quântica com a relatividade geral.
A Mecânica quântica se desenvolveu pele necessidade de se explicar o comportamento dos átomos e suas particularidades no começo deste século. A esperança é que possa ajudar a explicar os fenômenos submetidos a forças gravitacionais muito altas, onde a relatividade falharia, big-bang e buraco negro.
Para a teoria unificada o Universo não teria fronteira no tempo-espaço, seria totalmente auto contido, sem necessidade de interferência externa. Ficaria num contínuo esticar e encolher. Big-bang, expansão, limite máximo  de expansão, encolhimento, big-crunch (grande esmagamento).
Se o Universo não tem começo nem fim significa que é eterno, isto traz alguns problemas, assim como trouxe para o modelo estacionário já mencionado.
Antes de analisar algumas das fraquezas da teoria unificada convém fazê-lo em relação ao modelo estacionário ambos possuem em comum no mínimo, o fato de terem sido propostos com o mesmo objetivo, fugir da singularidade.
O modelo estacionário propunha criação de novas galáxias no espaço intergaláctico, para satisfazer as conclusões de Friedmann, de que o Universo parece grosseiramente o mesmo seja qual for o tempo ou o lugar de onde se observa.
A recessão das galáxias seria compensada pelas novas que surgiam, mas onde? De matéria que se criava, não do nada, mas a partir da própria expansão das galáxias anteriores.
De onde viria tal energia de modelo estacionário, até hoje ninguém explicou. Se de um lado não contraria a primeira lei da termodinâmica, já que energia pode gerar matéria, de outro lado não explica como pode ficar eternamente sem aumentar a entropia até a falência total de energia útil de acordo com a segunda lei.
O modelo foi abandonado porque não se harmonizava com as observação de Penzias e Wilson. Demonstraram que a radiação residual de 2,735 ºK (-270,415 graus Celsius) era homogênea em todas as direções.
Segundo a interpretação da época, elas demonstravam que o Universo tinha uma temperatura homogênea, muito alta no início que só se explicava se todo o Universo tivesse começado a mesma temperatura no mesmo tempo. O modelo estacionário não previa uma temperatura tão alta em nenhuma época.
As esperanças concentraram-se na teoria unificada, que se analisada cuidadosamente, apresenta sérias dificuldades.
(1) Manter um espaço sem limites e ainda assim fugir das infinitudes é necessário fazer o que se chama de renormalização. Anular as infinitudes com a introdução de outras infinitudes, o que do ponto de vista matemático não parece ser aceitável.
Uma outra tentativa de resolver ó problema é o das múltiplas dimensões. O Universo teria dez dimensões, nove espaciais e uma temporal. As visíveis seriam apenas as três espaciais e a temporal, as outras seis espaciais seriam perceptíveis apenas em distâncias tão pequenas como 10-33cm.
Com mais de três dimensões teríamos problemas com a gravidade. Por exemplo se dobramos a distância num mundo de três dimensões a força gravitacional cai para1/4. Em um mundo com nove dimensões espaciais cairia para 1/256. Desestruturaria por exemplo a orbita dos planetas em torno do sol e a trajetória dos elétrons em torno do núcleo. Significa que não teríamos um sistema solar como o nosso nem átomos como os que conhecemos. A única saída seria dizer que em regiões onde há dez dimensões não há vida, e naquelas onde existem apenas quatro a vida é possível. Isto está mais para ficção que para teoria.
(2) Deve pressupor que o Universo ficará num eterno encolher e esticar. Neste caso os problemas são muitos. Para que o Universo já não tivesse recolapsado ou se esfarinhado no vazio, teria que ter se expandindo a uma velocidade crítica, além de combinada com a densidade também crítica. Quem teria estabelecido as condições ideais de início, o acaso?
Os dados concretos, disponíveis hoje a partir de observações indicam que não dispomos de matéria suficiente para atingir a densidade necessária para recolapsar. Em outras palavras o Universo está se expandindo numa velocidade muito alta para recolapsar como um todo.
Parece muito improvável que isso aconteça a menos que se apele para a matéria invisível, mas onde ela está? Por enquanto existe só em cálculos matemáticos ou em hipótese.
(3) O que determina a direção do tempo é a seta da entropia, em outras palavras, a medida que passa o tempo, a entropia aumenta. Hawking chegou a pensar que no encolhimento a entropia diminuiria novamente mas admitiu; “me dei conta de que cometera um erro: a condição de não limite significa que a desordem continuaria de fato a aumentar durante a contração” Hawking, Stephen W. Uma Breve História do Tempo, p. 209, 14ª edição. Rocco, Rio de Janeiro, 1988.
Não há um mecanismo tal no Universo, capaz de reverter o processo de degradação de energia, durante o encolhimento. Deve ter havido um início e certamente terá um fim, a falência energética do Universo. Para a teoria unificada não pode haver começo nem fim.
Vale lembrar que qualquer desvio na velocidade de expansão, mesmo tão pequeno como 10-40 seria suficiente para que o Universo já tivesse recolapsado, segundo alguns físicos.
Para explicar este início tão ordenado e especialmente planejado a teoria unificada tem que apelar para o princípio da incerteza de Heisenberg (1926). Este princípio se baseia na impossibilidade de se prever com exatidão a posição e a velocidade de um elétron, ao mesmo tempo. Isto acontece porque ao se tentar determinar por exemplo, a posição  altera-se aleatoriamente a velocidade e vice e versa.
O elétron só pode ser encontrado em alguma região em torno do núcleo segundo um número de probabilidades. Este princípio da incerteza extrapolado para a filosofia derrubou de certa forma o determinismo nos moldes de Laplace. De lá para cá, a ciência não espera prever com certeza mas trabalha com possibilidades e tendências estatísticas.
Dentro deste contexto a teoria unificada não pode fazer previsões a não ser por probabilidades estatísticas. É exatamente assim que se tenta explicar porque ao acaso o mundo começou tão ordenadamente. No conjunto de todos os mundos possíveis o nosso é aquele, que numa coincidência absurda, esboçou tão grande organização.
Parafraseando Benjamin Franklin, percebe-se a dificuldade de sustentar tal argumento. A probabilidade de acontecer tal evento seria a mesma para o surgimento de um Dicionário Aurélio com seus 25 milhões de caracteres maravilhosamente combinados, cada um em seu devido lugar, a partir da explosão de uma gráfica.
Mesmo admitindo que tudo isso aconteceu, teríamos que admitir uma seqüência infinita de exceções como esta capaz de cuidar de cada detalhe, dos limites, velocidade, densidade, temperatura, formação das galáxias, das estrelas e planetas e da vida. Seria uma impossibilidade estatística. Visto que cada fato independentemente seria tão improvável quanto o primeiro.
É bem verdade que tal teoria não existe de fato, sabe-se apenas aonde se quer chegar. Einstein a desejou, mas não conseguiu, recusou-se a aceitar que o Universo seria dirigido pelo acaso. Caso os cientistas cheguem a tal teoria, ainda assim será apenas uma teoria.
Segundo o próprio Hawking, uma teoria só existe na cabeça do cientista. Mesmo que faça previsões e explique de forma coerente os fenômenos observados segundo todas as leis conhecidas ainda assim não quer dizer que seja uma leitura fiel da realidade.
Este fato ficou bem evidente quando o modelo de Copérnico substituiu o de Ptolomeu. O modelo geocêntrico explicava satisfatoriamente todas as inquietações da época segundo as leis conhecidas na época. A medida que  surgiram novas evidências e se conheceram novas leis, o modelo se demonstrou insuficiente. Isto se afina com a natureza auto corretiva da ciência. O que parece absoluto hoje, pode não ser amanhã. Nisto se baseia o espírito de pesquisa incessante, o que sem dúvida responde por grande parte dos avanços alcançados por este ramo do conhecimento humano.
Com relação aos limites de uma teoria unificada, ela se demonstra numa prática comum, a lei da parcimônia. Conhecida ainda por navalha Occan. Consiste em ignorar todos os fenômenos evidências ou características que não podem ser observadas. Significa rejeitar hipóteses para as quais o método é falho em explicar. Sendo obrigada a tais procedimentos, parece difícil por si só, a ciência consiga chegar a uma compreensão absoluta do Universo.
O Universo pode não estar em expansão:
A conclusão a que se pode chegar é que aquilo que pensamos ser a realidade, pode não ser de fato. Talvez o Universo nem esteja em expansão. Assim acredita-se porque o desvio para o vermelho, observado nas raias espectrais é interpretado em termos de efeito Doppler-Fizeau.
Se isto for assumido como verdade, não há como explicar fenômenos como o desvio para o azul, que indicaria aproximação das galáxias. Este desvio para o azul acontece em 20% das galáxias observadas por Hubble e os outros 80% desvio para o vermelho. Se a expansão fosse verdadeira, de onde estariam vindo tais galáxias com desvio para o azul?
Não explica ainda , afastamento tão rápidos que superariam a velocidade da luz, contradizendo a teoria da relatividade.


OUTRAS EXPLICAÇÕES PARA ESTE DESVIO

Einstein já havia previsto um desvio para o vermelho pela ação de campos gravitacionais, o que se comprovou posteriormente. Sitter reconhecia que grandes desvios para o vermelho não podiam ser explicados apenas por efeito Doppler-Fizeau mas também por longas distâncias.
Heaps, por sua vez nega o efeito Doppler-Fizeau e preconiza uma diminuição de frequência após enormes distâncias, por longos tempos como bilhões de anos, percorridos pelos fótons. Esta hipótese não pode ser testada já que não se pode verificar se os fótons que nos chegam de tão longe estão desviados para o vermelho logo que saem das fontes de emissão.
Compton, um cientista americano da Universidade de Washington, descobriu que submetendo um elétron à emissões de RX, ocorria um desvio mútuo com conseqüente perda de energia. Esta diminuição de frequência e aumento de comprimento de onda é o desvio para o vermelho.
Enfim poderiam ser citadas outras explicações para o desvio, mas estas são suficientes para demonstrar que a interpretação da expansão do Universo, apesar de aceita amplamente, permanece incerta.
O Universo talvez não seja tão grande como parece, ou seja maior do que se espera, considerando-se que as distâncias astronômicas são medidas apenas com métodos indiretos. Não se pode afirmar com absoluta certeza que tais distâncias realmente existem.
Como ter certeza que é tão velho como parece? Pode ser mais novo do que se pensa. Não existe sequer uma teoria que explique todos os fenômenos de forma coerente, à luz da própria ciência.
Nada se pode afirmar quanto ao futuro, porém o que se tem até o momento permite dizer que a idéia de um Criador inteligente, que tenha planejado cada detalhe é complementar ao conhecimento científico disponível.
Não há sentido em afirmar que o modelo criacionista não é científico. Muitos cientistas que fazem ciência no sentido mais estrito da palavra, defendem o modelo criacionista
Negar a existência de Deus ou afirma-la baseado na atual visão do Universo parece imprudente. Mesmo porque, a maior certeza que a ciência tem atualmente, é a de que o Universo teve um início, e isto favoreça o modelo criacionista.
Quanto à nova proposta de uma teoria unificada, nada se tem a dizer. Ainda não é uma teoria. Mas se um dia vier a ser, ainda será só uma teoria.

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