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Entenda em 4 minutos: a teoria do Big Bang

Construída ao longo do século 20, a descoberta de como se deu o início do nosso Universo é (e sempre será) uma das maiores realizações da humanidade.

A teoria do Big Bang é com certeza a ideia mais megalomaníaca já cultivada pela ciência. Será possível que, por meio de observações e experimentos, a humanidade consiga decifrar a origem de tudo que nos cerca?

Após um século de investigações, a resposta é um entusiástico “sim”. Dá para dizer sem medo algum que o Big Bang realmente aconteceu.

Hoje em dia, a discussão se limita aos detalhes de como ele aconteceu – situação bem diferente da época em que a teoria começou a ser desenvolvida.

Décadas atrás, muitos cientistas tiveram de ser convencidos do Big Bang quase que à contragosto, chutando e esperneando como crianças mimadas. Isso porque eles achavam que a ideia de um Universo com um início era mais religiosa do que científica, e jamais poderia ser corroborada. Ledo engano.

Não por acaso, o primeiro a articular a Teoria do Big Bang foi o padre belga Georges Lemaître, entre 1927 e 1931, usando para tanto a Teoria da Relatividade Geral. Albert Einstein, por sinal, poderia ter chegado às mesmas conclusões primeiro, não fosse ele um daqueles que tiveram de ser arrastados para o campo do Big Bang.

Dois anos após concluir a formulação da relatividade, em 1917, Einstein aplicou suas equações ao Universo todo e descobriu que não havia configuração estável: ele necessariamente precisava estar em expansão ou em contração. E um cosmos em expansão indicava um passado em que estivesse todo contraído num único ponto.

Singularidade: segundo a teoria, é um ponto infinitamente pequeno e denso. É algo que aparece tanto no princípio do Universo como no interior dos buracos negros.

Einstein, porém, considerava isso uma aberração. Ele preferia a ideia de um Universo imutável. E, para tanto, mexeu na teoria e incluiu um termo “estabilizador”: a constante cosmológica.

Uma década depois, Lemaître foi menos tímido, encorajado por resultados obtidos pelo astrônomo americano Edwin Hubble. Usando o grande telescópio do Observatório de Monte Wilson, na Califórnia, Hubble constatou ao longo da década de 1920 que, quanto mais distante estava uma galáxia, mais rapidamente ela parecia se afastar de nós – como se todas estivessem correndo umas das outras e, quanto mais longe, mais depressa elas iam. Era a expansão cósmica em ação.

Expansão cósmica: as galáxias se afastam a um ritmo que é de cerca de 70 km/s a cada 3,26 milhões de anos-luz (1 ano-luz equivale a 9,5 trilhões de km).

Ao saber dos resultados, Einstein se rendeu às evidências e rotulou a “constante cosmológica” como um erro. Mas esse ainda não era o fim da história. Afinal, uma coisa era mostrar que o cosmos estava em expansão, outra era demonstrar que havia mesmo existido um princípio em que todo o conteúdo das galáxias estivesse reunido num único ponto no passado remoto.

Para se contrapor ao Big Bang, alguns cientistas, notoriamente o britânico Fred Hoyle, criaram nos anos 1940 uma teoria alternativa, a do estado estacionário. Segundo eles, o Universo estaria em constante expansão por toda a eternidade, mas com o passar do tempo mais matéria seria criada no vazio intergaláctico, mantendo a mesma aparência geral em todas as épocas.

Eis então a maravilha da ciência: quem decide onde está a razão entre duas hipóteses rivais? Ora, a natureza. Deveria haver alguma observação que pudesse distinguir a certa da errada. E quem a apresentou foi o brilhante físico ucraniano-americano George Gamow. Ele notou que um início muito quente e denso para o Universo, como o previsto pelo Big Bang, deixaria uma tênue radiação térmica para trás, que poderia ser detectada até hoje – conhecida como radiação cósmica de fundo em micro-ondas. É como se fosse um eco luminoso do surgimento do cosmos. Claro, na teoria do estado estacionário, não haveria por que existir tal radiação.

Em 1965, os físicos Arno Penzias e Robert Wilson, trabalhando nos Bell Labs, nos EUA, detectaram em suas antenas um ruído que parecia vir uniformemente de todas as direções. O achado era a tal radiação cósmica de fundo, e a descoberta não só valeu o Prêmio Nobel em Física de 1978 para a dupla como sepultou de vez a teoria do estado estacionário. O Big Bang era o grande vencedor.

Ainda há, naturalmente, muito que não se sabe sobre como foi esse princípio quente e denso do cosmos. Mas os cientistas vêm trabalhando duro para encontrar as respostas, e o estudo detalhado da radiação cósmica de fundo é uma das mais importantes frentes de batalha.