Teoria perdida de Einstein é descoberta
Einstein no Observatório Monte Wilson em 1931, com Edwin Hubble (centro) e Walter Adams
Uma antiga teoria de Einstein foi redescoberta. O físico explorou a ideia de um universo de estado estável em 1931.
O manuscrito passou despercebido pelos cientistas durante décadas, e revela que Albert Einstein estudou uma alternativa para o que hoje conhecemos como a teoria do Big Bang, propondo em vez disso que o universo se expandia de forma constante e eternamente.
A obra, escrita em 1931, lembra uma teoria defendida pelo astrofísico britânico Fred Hoyle quase 20 anos mais tarde. Einstein logo abandonou a ideia, mas o manuscrito revela sua hesitação em aceitar que o universo foi criado durante um único evento explosivo.
As provas para o Big Bang apareceram pela primeira vez na década de 1920, quando o astrônomo americano Edwin Hubble e outros descobriram que as galáxias distantes estavam se afastando e que o próprio espaço estava se expandindo. Isto parecia indicar que, no passado, o conteúdo do universo observável tinha sido um “caldo primordial” muito denso e quente.
A partir do final de 1940, Hoyle argumentou que o espaço poderia estar eternamente se expandindo e mantendo uma densidade mais ou menos constante. Ele poderia fazer isso adicionando continuamente nova matéria, com partículas elementares aparecendo espontaneamente a partir do espaço. As partículas, então, se aglutinam para formar galáxias e estrelas, e estas parecem ocupar o espaço extra criado pela expansão do espaço. O universo de Hoyle é infinito, assim seu tamanho não muda com a expansão – está em um “estado estacionário”.
O documento de Einstein descreve essencialmente a mesma ideia, muito mais cedo. “Para a densidade permanecer constante, novas partículas da matéria devem ser formadas continuamente”, escreveu o físico.
O manuscrito provavelmente foi produzido durante uma viagem para a Califórnia em 1931, em parte porque foi escrito em papel de nota americano. Ele tinha sido armazenado nos Arquivos Albert Einstein, em Jerusalém, e está disponível gratuitamente para consulta em seu site, mas havia sido erroneamente classificado como um primeiro esboço de um outro trabalho do cientista.
Cormac O’Raifeartaigh, físico do Instituto de Tecnologia de Waterford, na Irlanda, quase caiu da cadeira quando percebeu do que o manuscrito se tratava. Ele e seus colegas postaram suas descobertas, juntamente com uma tradução para o inglês do manuscrito original em alemão, na plataforma arXiv, e apresentaram o artigo para publicação na revista European Physical Journal.
“Esta descoberta confirma que Hoyle não era um excêntrico”, diz Simon Mitton, historiador da ciência da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. O mero fato de que Einstein tinha brincado com um modelo de universo de estado estacionário poderia ter dado a Hoyle mais credibilidade na época, para defender suas ideias na comunidade científica.
Embora o modelo de Hoyle tenha sido descartado por observações astronômicas, era pelo menos matematicamente consistente, aprimorando as equações da teoria geral da relatividade de Einstein para fornecer um possível mecanismo para a geração espontânea da matéria.
O manuscrito inédito de Einstein sugere que, num primeiro momento, ele acreditava que tal mecanismo poderia surgir a partir de sua teoria original, sem modificações. Porém, O’Raifeartaigh e sua equipe sugerem que ele logo percebeu que havia cometido um erro em seus cálculos que, quando corrigido, provavelmente o levou a decidir que a ideia não iria funcionar, o que o fez abandoná-la.
O manuscrito foi possivelmente um esboço que começou com entusiasmo sobre uma ideia nova, deixada de lado mais tarde conforme o autor percebeu que estava enganado. Não parece haver nenhum registro de Einstein mencionando estes cálculos novamente.
Cientistas lembram que o fato de que Einstein experimentou com o conceito de estado estacionário demonstra sua contínua resistência à ideia de um Big Bang, que ele considerava “abominável”, mesmo que outros teóricos tivessem mostrado que seria uma consequência natural de sua teoria geral da relatividade.
Quando astrônomos encontraram evidências para a expansão cósmica, Einstein foi forçado a abandonar sua preferência por um universo estático, e um universo de estado estável foi a segunda melhor coisa. “O que o manuscrito mostra é que, embora ele tenha aceitado a expansão do espaço, Einstein ainda estava descontente com um universo mudando com o tempo”, afirma Helge Kragh, historiador da ciência da Universidade de Aarhus, na Dinamarca. [Nature]
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Se alguém estiver interessado nos erros do modelo “steady state”, o professor Ned Wright tem uma explicação do modelo, de algumas previsões dele e como estas previsões furaram, demonstrando que o modelo não corresponde à realidade. Em inglês:
Errors in the Steady State and Quasi-SS Models