O físico Juliano César Silva Neves, da Universidade de Campinas, não é um grande fã da famosa teoria do Big Bang.
Em vez disso, Neves acha que o universo pode ter surgido de um colapso seguido por uma expansão.
A ideia em si não é nova, mas Neves usou um truque matemático de cinquenta anos que descreve buracos negros para mostrar como nosso universo não precisa ter tido um começo tão compacto para existir.
O que o universo e os buracos negros têm em comum?
Um conceito conhecido como singularidade – um volume de energia tão infinitamente denso que sequer podemos começar a explicar o que está acontecendo dentro dele.
“Existem dois tipos de singularidade no universo. Um é a suposta singularidade cosmológica, ou Big Bang. O outro se esconde atrás do horizonte de eventos de um buraco negro”, explica Neves.
Não importa de que tipo de singularidade estamos falando, elas são sempre zonas onde a relatividade geral de Einstein sai de governo e a mecânica quântica se esforça para assumir o controle.
Os escritores de ficção científica podem amá-las, mas a natureza impossível das singularidades as torna um ponto frustrante entre físicos.
Resolvendo a singularidade
O problema é que, por mais que elas atrapalhem nossas contas, não conseguimos ainda descartar as singularidades ao trabalhar com determinados modelos.
Mas alguns físicos pensam que existe uma alternativa. Teoricamente falando, nem todos os modelos de buraco negro precisam de uma singularidade para existir, por exemplo.
Em 1968, um físico chamado James Bardeen apresentou uma solução: uma maneira de descrever matematicamente buracos negros sem a necessidade de uma singularidade além de seu horizonte de eventos, chamando tais objetos de “buracos negros regulares”.
A história e o raciocínio por trás do modelo de Bardeen são longos; em resumo, ele assumiu que a massa no coração de um buraco negro não precisa ser constante, mas pode ser descrita usando uma função que depende de quão longe de seu centro você está.
Isso significa que podemos nos livrar da estúpida singularidade, já que essa massa ainda se comporta como se tivesse volume, mesmo que espremida em um espaço apertado.
A novidade
Neves sugere levar o trabalho de Bardeen ainda mais longe, e aplicá-lo a outra singularidade irritante: a variedade cosmológica que precedeu o Big Bang.
Ao assumir que a taxa de expansão do universo depende não apenas do tempo, mas também de sua escala, o físico brasileiro mostra que não há necessidade de uma singularidade em um espaço denso e volumoso 13,82 bilhões de anos atrás.
Então, o que aconteceu ao invés disso?
Eliminar a singularidade ou o Big Bang traz de volta modelos teóricos chamados de“Grande Salto” (no original, “Big Bounce”) e “Grande Colapso” (“Big Crunch”).
É na verdade uma ideia centenária de que o universo em expansão que experimentamos hoje está na verdade “saltando” para fora no espaço depois de uma contração anterior.
Embora seja um conceito um pouco marginal na cosmologia, Neves apoia a visão de que os vestígios do universo poderiam ter sobrevivido a esse “Grande Colapso”. Se assim for, encontrar tais “cicatrizes” no tecido do espaço pode ajudar a validar a hipótese.
“Esta imagem de uma sucessão eterna de universos com fases alternadas de expansão e contração foi chamada de ‘Universo Cíclico’, que deriva de cosmologias de salto”, disse Neves.
Mais estudos
A teoria de Neves é mais uma boa ideia que merece nossa atenção, em especial pelo seu potencial de solucionar o problema da singularidade. Afinal de contas, esse é um ponto crítico que precisamos resolver mais cedo ou mais tarde.
Talvez estudos futuros possam ajudar a confirmar ou descartar esse ponto de vista.
A pesquisa foi publicada na revista General Relativity and Gravitation. [ScienceAlert]