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As peculiaridades da Cosmologia
Enviado por luisnassif, dom, 05/02/2012 - 09:26
Por Assis Ribeiro
Do Le Monde Diplomatique
Três hipóteses para um Big Bang
Na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, em Genebra, os pesquisadores procuram a famosa “partícula de Deus”. O bóson de Higgs poderia permitir explicar as propriedades do Universo. A busca pelo infinitamente pequeno transformaria então a física para nos esclarecer o nascimento do cosmos
por Aurélien Bernier
Ciência do Universo em seu conjunto, que tenta descrever o cosmos desde seu instante inicial até seu eventual momento final, a cosmologia é uma disciplina peculiar. Evidentemente, a experiência “criação do Universo” não é reprodutível, o que torna impraticável o usual procedimento de inferência e verificação pela observação reiterada de processos similares. Além disso, o observador faz parte do sistema que pretende descrever, o que é incompatível com o distanciamento necessário para uma observação neutra e objetiva. Finalmente, as “condições iniciais” – isto é, o estado do sistema a partir do qual a evolução é calculada – são um grande mistério, já que não existe, por definição, nem anterioridade nem exterioridade ao “sistema universo”. Tudo isso sem contar que as energias em jogo nos primeiros instantes da história cósmica vão muito além do que já foi testado na Terra e que, ao contrário da abordagem habitual, o dado conhecido é o estado “final” do objeto de estudo. Porém, a despeito de tais dificuldades (e em parte graças a elas), a cosmologia tornou-se uma ciência, e até uma ciência de precisão. O modelo padrão do Big Bang – um universo em expansão há quase 14 bilhões de anos – é hoje convincente, pois está amparado em elementos sólidos.
No plano da observação, a ideia de um universo em expansão se estabeleceu em meados do século XX, por diversas excelentes razões. As galáxias estão se afastando umas das outras, a abundância de elementos químicos no universo é consistente com as previsões da física nuclear em um cenário como o do Big Bang e o conteúdo do cosmos evolui manifestamente com o tempo, o que seria dificilmente explicável se ele fosse estático e eterno. Finalmente, a radiação fóssil, verdadeira primeira luz do Universo, comporta-se exatamente como esperado. Esse fundo difuso de fótons, radiação proveniente de todas as direções do céu, descoberto em 1965 e atualmente analisado com precisão sem igual pelo satélite europeu Planck,1é testemunha do período de intenso calor experimentado pelo Universo após o Big Bang, confirmando assim o essencial do modelo. Além do mais, essa radiação conserva finas impressões da física do Universo mais primordial: os primeiros instantes lentamente revelam seus segredos.
Paralelamente a esses fundamentos experimentais, o modelo do Big Bang desenvolveu-se pela edificação de um notável quadro teórico: a relatividade geral, que explica a natureza profunda do espaço e do tempo. Ela mostra – e isso é uma grande revolução – que o espaço-tempo não é mais o lugar onde os fenômenos ocorrem, mas é em si mesmo um fenômeno. Em outras palavras, o espaço-tempo torna-se dinâmico: a expansão do universo não é um deslocamento de matéria no espaço, mas uma dilatação do próprio espaço. Aliás, é também a partir daí que os buracos negros podem ser verdadeiramente compreendidos. Quando uma estrela de grande massa explode como supernova, cria-se no espaço uma área de tamanha densidade que nada é capaz de lhe escapar. O buraco negro apresenta uma estrutura tão complexa que, nele, o espaço se transforma em tempo, e o tempo em espaço.2É de certa forma o espaço fluindo na singularidade central que marca o fim dos tempos! Levando a relatividade ao auge, os buracos negros conduzem a fenômenos estranhos. A velocidade de um corpo caindo no horizonte de um buraco negro, por exemplo, seria medida como a maior possível (a da luz) por um observador próximo, mas como a menor possível (zero, portanto) por um observador distante.
Entretanto o modelo não é perfeito, e tropeça em três questões fundamentais.
Em primeiro lugar, o essencial da massa do Universo é de natureza desconhecida. Pior ainda, é possível demonstrar que essa “matéria escura” não consiste de partículas identificadas pela física de altas energias. Assim se estabelece um duplo enigma: cosmológico, pois remete ao componente dominante do universo; e corpuscular, pois remete a novas partículas ainda não inventariadas. As soluções possíveis são pouco numerosas. A mais convincente consiste em supor uma nova simetria fundamental da Natureza (conhecida como supersimetria): uma relação entre as partículas constitutivas da matéria (quarks, elétrons...) e as que veiculam as interações (por exemplo, eletromagnéticas ou nucleares). Dessa elegante hipótese decorreria a existência de partículas pesadas e estáveis, que poderiam constituir a matéria escura do Universo, cerca de sessenta vezes mais abundante que a matéria diretamente visível. Esse monitoramento, realizado sobretudo graças aos aceleradores de partículas – em particular o Large Hadron Collider (LHC, Grande Colisor de Hádrons) do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), em Genebra –, é hoje uma preocupação central de físicos e cosmólogos. Por enquanto, nenhum sinal de supersimetria foi descoberto no LHC. Pelo contrário, a versão “mínima” dessa teoria já foi excluída em sua essência.
Em segundo lugar, uma década de observações confiáveis mostra que a expansão do universo é cada vez mais rápida.3Como o universo pode acelerar se a única força que atua em grande escala, a gravidade, é uma força atrativa? Essa questão suscita uma atividade teórica e de observação ainda mais intensa pelo fato de que a energia associada a essa aceleração é duas vezes maior que a da matéria escura.
Por fim, o próprio Big Bang, como instante original, é fundamentalmente incompreensível. O que poderia ser esse princípio não criado (“Criação no tempo, e para isso um Criador, portanto Deus”: a frase de Pio XII, de 1951, repõe o desafio) e matematicamente ambíguo? Ele é uma previsão da relatividade geral, quando precisamente essa teoria deixa de ter validade, e por uma razão simples: ela ignora as lições da mecânica quântica, física do microcosmo que mostra que em pequena escala tudo é descontínuo, que as partículas elementares são dotadas de ubiquidade e que a visão determinista (uma causa levando a um efeito necessário) deve ser substituída pela concepção probabilística (uma causa levando a um efeito provável). Conciliar relatividade geral e física quântica é uma tarefa extraordinariamente árdua, à qual as maiores mentes se dedicam há quase um século. A abordagem mais bem-sucedida que não requer nenhuma hipótese revolucionária é certamente a gravidade quântica em loop.4Esses loops formariam uma malha fina que não estaria localizada no espaço, mas constituiria o próprio espaço, formada por pequenos “átomos” elementares nos quais nós viveríamos.
Aplicado ao universo, esse modelo transforma radicalmente nossa visão cosmológica: o Big Bang, a singularidade primitiva, desaparece, sendo substituído por um “grande salto”. Em outras palavras, existiria um “antes do Big Bang”, um espaço em contradição que teria dado um salto no momento em que sua densidade se tornou gigantesca, assim dando origem à expansão atualmente observada. Essa teoria rigorosa e matematicamente bem definida é, além de tudo, potencialmente testável, uma vez que tal salto titânico poderia ter deixado finas impressões detectáveis na radiação fóssil.
Mas há outra abordagem, a teoria das cordas,5que propõe a vertiginosa questão da existência de universos múltiplos. De fato, a inflação – aumento considerável do “tamanho” do Universo em seus primeiros instantes – teria criado não um, mas uma infinidade de universos-bolhas, estruturados de acordo com leis físicas diferentes (ditadas pelas cordas), eventualmente muito distantes das que regem nossa própria bolha. Mais uma ferida a ser somada àquelas já infligidas ao ego humano por Nicolau Copérnico, Charles Darwin e Sigmund Freud, que colocam em xeque o status de “eleito” do homem: nosso próprio universo é derrubado de seu pedestal e reinterpretado como uma ilhota irrisória e contingente nesse vasto “pluriverso”. Em toda parte, mundos sem luz, mundos sem matéria, mundos em dez dimensões... Cada universo-bolha teria seu próprio Big Bang, talvez sua própria dimensionalidade. Tudo, ou quase tudo, acabaria sendo possível. Dentro dessa estrutura de boneca russa de múltiplos universos, nós estaríamos em um dos favoráveis à existência da complexidade, portanto da vida – ínfima parcela na qual a física assume a forma estranha e graciosa que conhecemos. Do mesmo modo como nosso planeta não é em absoluto representativo do conjunto de nosso universo, nosso universo certamente não é representante do conjunto do multiverso. Isso não é uma teoria, mas uma previsão de algumas teorias, e é nesse ponto que tal modelo é testável, no sentido usual do termo, embora evidentemente bastante especulativo. O real seria mais plural do que tende a pensar uma tradição vertebrada pelos mitos do Um e da Ordem. O que, aliás, remete a uma tradição de pensamento paralela que iria dos atomistas gregos a certos filósofos analíticos, passando por François Rabelais, Gottfried Wilhelm Leibniz, Ludwig Wittgenstein e Jacques Derrida.
Essas hipóteses não negam as exigências de rigor da física usual. Mas abrem, talvez, novas portas. Elas vivem nas fronteiras, para dissolvê-las; elas enxergam a possibilidade da desconstrução. O que obviamente levanta a questão de nossas expectativas em relação à ciência da Natureza. Essa abordagem pede uma atenção escrupulosa aos detalhes esquecidos pela tradição, aos pontos de fricção, aos paradoxos e às aporias. Ela convida ao deciframento da física como construção, e a reconhecer-lhe o direito de não ser a única versão correta do real. A questão hoje talvez seja a de multiplicar os modos possíveis de nossas relações-com-o(s)-real(is). A extraordinária diversidade do mundo requer sem dúvida considerar uma nova pluralidade em nossas formas de compreensão. A falta de imaginação sempre foi mais prejudicial às ciências do que o excesso de ideias audaciosas.
“Resistir é criar”, escreveu o filósofo Gilles Deleuze. É exatamente desse modo que hoje se desenvolve (ou deveria desenvolver-se) a criação científica: resistência contra as ideias prontas, contra o desinteresse político pela pesquisa de fundamentos, contra a facilidade do conformismo, contra a proliferação de instâncias de classificação tão nocivas quanto superficiais, contra a inflação grotesca da burocracia, contra a importação sistemática de dogmas liberais mesmo quando o fracasso é inevitável, contra a precarização generalizada que contribui para instituir um sistema intelectualmente inibidor. Como destaca Carlo Rovelli, “foi a rebelião das gerações precedentes contra as visões de mundo adquiridas, seus esforços para pensar o novo, que fizeram nosso mundo. Nossa visão de mundo, nossas realidades, são seus sonhos realizados. Não há razão para ter medo do futuro: nós podemos continuar a nos rebelar, a sonhar com outros mundos possíveis, e a procurar por eles”.6
Aurélien Bernier é autor de Les OGM en guerre contre la societé (Paris, Attac/Mille et Une Nuits, 2005) e co-autor de Transgénial! (Paris, Attac/Mille et Une Nuits, 2006).
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Fascinante... fascinante.
Nos primeiros séculos da Era Cristã (século VI, se não me falha a memória) fanáticos cristãos destruíram o último templo que ainda venerava deuses do Egito antigo. Mais significativo, grandes bibliotecas foram destruídas por conter pensamento "pecaminoso" ou "inútil". Quando vejo a campanha eleitoral de 2010, a sociedade americana atual, propostas neoliberais (beeem recentes) de eliminar o "desperdício" que são os cursos superiores de Humanidades, torço para que aqueles eventos de destruição de cultura e conhecimento não voltem a ocorrer.
E de onde surgiu o universo(s) e para quê? Não há como voltar no tempo/espaço e reconstituir a origem do universo(s) e isso continuará sendo - apenas - alvo de especulações e nada mais.
Especulações matemáticas hiper complexas.
Como a descoberta dos buracos negros. Foi "descoberto" em uma trincheira durante a primeira grande guerra. Anos depois de sua descoberta, foram provados.
Esse artigo é uma delícia.
Fica a profunda impressão que cientistas puros praticam nada mais que engenharia reversa. Tudo já existe por si, independentemente das teorias científicas. O que fazem os cientistas é tão somente re-significar em liguagem científica o universo existente. A tarefa é louvável, mas não mais louvavel do que a contemplação direta da natureza, na linguagem indizível da profunda consciência humana. Portanto, não há somente uma ciência, há tantas ciências quantas forem as consciências humanas. Att
Mas ciência é linguagem em construção ao longo da História! É isto mesmo: os vocábulos (teorias e seus elementos) são construídos a partir da especulação e sua posterior verificação empírica. Usa os mesmos mecanismos mentais da construção dos vocábulos: generalização e extensão, gerando as teorias e, em seguida, se apoia na realidade - a empiria - para consolidar os conceitos. Por isso mesmo é um desafio eterno. Sempre estará em construção...
A ciencia e o unico caminho para se chegar a verdade, portanto e a ela que devemos respeitar, sem no entanto, deixar de questiona-la. Pois, ao contrario de Deus, e duvidando que chegamos a verdade.
Primeiro erro...
"Finalmente, as “condições iniciais” – isto é, o estado do sistema a partir do qual a evolução é calculada – são um grande mistério, já que não existe, por definição, nem anterioridade nem exterioridade ao “sistema universo”":
A prova diagonal de Cantor terminantemente acaba com essa conversa. Nao ha "universo", ha o universo observavel e/ou conhecivel. Vai haver sempre alguma coisa fora dele porque um universo que incluisse todas as infinidades nao caberia em sua cabeca porque nao caberia no proprio universo: o universo eh maior que si mesmo.
Segundo erro...
"Em segundo lugar, uma década de observações confiáveis mostra que a expansão do universo é cada vez mais rápida.3Como o universo pode acelerar se a única força que atua em grande escala, a gravidade, é uma força atrativa? Essa questão suscita uma atividade teórica e de observação ainda mais intensa pelo fato de que a energia associada a essa aceleração é duas vezes maior que a da matéria escura":
Espere! Ele acabou de explicar isso e agora o nega! Revendo, ele acabou de dizer
"O buraco negro apresenta uma estrutura tão complexa que, nele, o espaço se transforma em tempo, e o tempo em espaço.2É de certa forma o espaço fluindo na singularidade central que marca o fim dos tempos! Levando a relatividade ao auge, os buracos negros conduzem a fenômenos estranhos. A velocidade de um corpo caindo no horizonte de um buraco negro, por exemplo, seria medida como a maior possível (a da luz) por um observador próximo, mas como a menor possível (zero, portanto) por um observador distante"
Se ao redor de um buraco negro o espaco se transforma em tempo e tempo em espaco ja que o espaco esta fluindo em uma singularidade central, e se simultaneamente ele olha atravez do tempo pra coisas que aconteceram 13 bilhoes de anos atraz e ve que a "velocidade" do "universo" ta aumentando, ele nao esta contando com o mesmo efeito da segunda explicacao! Ele descarta a coisa toda! Como se o tempo todo que aquela luz levou pra chegar ate nos nao contasse como espaco vazio! Ora, ou uma explicacao eh valida ou nao eh, mas os dois simultaneamente nao!
Terceiro erro...
"Conciliar relatividade geral e física quântica é uma tarefa extraordinariamente árdua, à qual as maiores mentes se dedicam há quase um século. A abordagem mais bem-sucedida que não requer nenhuma hipótese revolucionária é certamente a gravidade quântica em loop.4Esses loops formariam uma malha fina que não estaria localizada no espaço, mas constituiria o próprio espaço, formada por pequenos “átomos” elementares nos quais nós viveríamos"
Nao chega perto de explicar porque a teoria de quantum loop gravity esta filosoficamente errada. Vimos isso, digamos, no post a respeito dos meteoros caindo na terra com dois rabinhos, nao vimos? Eu vi!
Suponha que voce esta -quase como eu- passeando de bicicletinha na chuva. Adicionalmente voce eh malabarista e esta de costa no assento, e adicionalmente a roda de traz nao tem chapeuzinho e esta jogando agua do chao na sua cara. A roda passa no chao e joga a agua pra cima porque a agua eh mais densa que o ar, mais pesada. Se a agua fosse menos densa ela nao formaria um rabinho, formaria dois rabinhos ao lado da roda, como o ar quente forma dois rabinhos em um meteoro que atravessa a atmosfera. Evidentemente abstracao, mas se a roda rodasse em todas as direcoes simultaneamente e se o ar que a roda atravessa atingisse a roda vindo de todas as direcoes diferentes, e adicionalmente se a roda fizesse o ar que a toca ficar menos denso por causa de seu calor, eh claro que haveria uma camada de menor densidade de ar ao redor de toda a roda. Isso se chama gravidade.
O erro fisolofico da teoria de loop eh assumir que a gravidade eh uma emanacao como a luz, e nao um fenomeno orbital. Mas eh. Essa eh a razao que todo mundo procurou e ninguem achou as "ondas" de gravidade, descoladas de qualquer materia, que foram "previstas" por Einstein (ou quem quer que seja, ja nao lembro).
Agora, se gravidade eh um fenomeno orbital eh evidente que ela so existe aa volta da materia. Descolado de materia, um espaco que seja MENOS denso que o espaco aa volta cessa virtualmente toda sua interacao com ele. Emanacao eh significantemente diferente por se descolar de sua origem mas gravidade nao eh assim. Os loops estao supostos a ser uns circulinhos sem centro, mas isso nao vai com uma teoria orbital, que sempre apontaria para a materia mais proxima como centro, assim como a agua que te atinge o rosto aponta pro centro da roda da sua bicicletinha como sua causa (enquanto a minha aponta pro cavalinho!).
Portanto a "circularidade" do espaco aa volta da materia como metafora para a "forca" gravitacional ja esta caducando.
Antes que alguem note o grande secretissimo segredo: nao dou 5 centavos por qualquer teoria expressa em termos matematicos, especialmente porque eh entao que ela esconde todos seus defeitos filosoficos.
Quarto erro...
"Mas há outra abordagem, a teoria das cordas,5que propõe a vertiginosa questão da existência de universos múltiplos. De fato, a inflação – aumento considerável do “tamanho” do Universo em seus primeiros instantes – teria criado não um, mas uma infinidade de universos-bolhas, estruturados de acordo com leis físicas diferentes (ditadas pelas cordas), eventualmente muito distantes das que regem nossa própria bolha"
Como a maioria das pessoas nao sei e nao quero saber o que eh string theory, uma teoria que levou uma montanha de dinheiro de todos os governos que investem em ciencia e faz... respire fundo... zero previsoes. Ela so explica pos-facto. Nao me interessa. O erro filosofico dela eh assumir que o extra-universal vai se tornar universal porque ela mandou. Ora, se nem o conceito de "universo" pode ser racionalizado, nao vai ser o conceito de "outros" universos que vai ser excessao!
Ah, sim, o mapa do universo... porque ele nao pode estar errado? Da pra pescar porque? Eh porque quando voce comeca a observar seus "circulos" e chega a um erro voce descobre que tem que multiplicar os primos previos, adicionar 1, e medir de novo, porque voce pensou que era o comeco do universo a partir do centro nao era mais que uma etapa de algo que ja havia comecado muito antes, infinitamente antes. O que voce considerou outra dimensao foi somente um erro de contagem seu -repetindo, o extra-universal nao vai se tornar universal, voce so vai ficar mais esperto.
So que a esse ponto nem o conceito primario e elementar de unidade de massa cosmica esta inventado ainda, muito menos o de espaco com dono e espaco sem dono, digamos (essas coisas nao tem nem nome ainda!).
PS so pra contrariar: essa leitura foi feita pra fins desse post somente. Eu posso muito bem mudar de opiniao amanha e dizer que o extra-universal pode se tornar universal, e ate te mostrar o extra-universal. Essa eh a natureza da filosofia.
Voto distrital de merda, vai sumindo do Brasil, e leve seus "religiosos" e espioes mediaticos porque o Brasil nao eh casa da sua sogra.
Eu nunca gostei dateoria das cordas. Tudo surgiu de uma idéia: e se as partículas fossem na verdade cordas vibrantes?
Essa idéia foi criada para explicar prótons, neutrons e elétrons nos anos 1960. Na época, ainda não se havia descoberto os quarks, gluons e outras particulas. A idéia foi reavivada quando a adaptaram para essas novas partículas, mas houve um preço: as energias necessárias para se observar essas cordas seriam muitíssimo elevadas, o que praticamente inviabiliza sua observação nos detectores existentes e provavelmente também nos que virao a existir no futuro.
Mas o que mais me desgosta nessa teoria é que estão tentando adaptar o universo à teoria. A teoria determina que existiriam várias dimensoes ocultas e existiriam cordas abertas, fechadas, membranas... tudo isso nunca observado.
Na gravitação quântica em loop, pegaram tud oque se conhece sobre gravidade e a quantizaram. Nessa teoria o espaço-tempo tem uma textura, e nós nos movemos nele aos altos¨: os deslocamento são multiplos de uma unidade básica de distancia, a distância de Planck, 10 elevado a -35 metros, e o deslocamento no tempo só seriapossivel em intervalos de 10 elevado a -44 segundos. O universo só existiria quando um ¨relógio de Planck¨ bate os ¨tiques¨... nos intervalos, nao.
E essa teoria é mais fácil de ser testada. Essa textura do universo nao afeta a luz, em geral. Mas para raios gama com comprimento de onda muito curto, a textura afeta seu deslocamento. Observado explosoes de raios gama muito distantes no universo, se essa textura existir, os raios gama de comprimento de onda muito curto chegarao depois dos raios gama de comprimento de onda mais longo.
E por essa teoria, nao haveria uma¨singularidade¨ no início, no big bang, e nem nos burados negros. A singularidade aparece porque a teoria de Einsten nao é capaz de lidar com efeitos quanticos que surgem quando a matéria é comprimida pela gravidade.
para consulta:
Lee Smolin ¨átomos de espaço e tempo¨ Scientific American Brasil, fevereiro 2004
¨Liberdade é a liberdade dos que pensam diferente¨ -- Rosa Luxemburgo
Edson, Smolin eh otimo!
http://en.wikipedia.org/wiki/Lee_Smolin
http://en.wikipedia.org/wiki/The_Trouble_with_Physics
Mas embora pareca estar me clonando em muitas sentencas, a visao dele eh levemente diferente da minha porque eu acho que o universo so pode caber dentro do universo somente se for fractal enquanto ele diz textualmente:
"There is only one universe. There are no others, nor is there anything isomorphic to it. Smolin denies the existence of a "timeless" multiverse. Neither other universes nor copies of our universe — within or outside — exist.[clarification needed] No copies can exist within the universe, because no subsystem can model precisely the larger system it is a part of. No copies can exist outside the universe, because the universe is by definition all there is. This principle also rules out the notion of a mathematical object isomorphic in every respect to the history of the entire universe, a notion more metaphysical than scientific."
O principio de se comecar "a fabricacao de um tudo" a partir de um nada escapa aa concepcao dele por ser externo a ele proprio. Quando ele diz que nenhuma copia pode existir dentro do universo ele exclui o conceito de fractalidade.
Voto distrital de merda, vai sumindo do Brasil, e leve seus "religiosos" e espioes mediaticos porque o Brasil nao eh casa da sua sogra.
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