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sábado, 25 de abril de 2026

Por que nosso universo é construído de tal forma que a velocidade da luz é 299.792.458 m/s e não algum outro número?

 Se tivesse um valor diferente, você provavelmente teria feito a mesma pergunta. No entanto, isso não é tão trivial quanto parece. Mas para dar uma resposta satisfatória é preciso sair desse círculo vicioso e mergulhar um pouco dentro de nós mesmos e na história do pensamento científico.

Geralmente, pode-se perguntar por que todas as constantes universais (velocidade c, carga do elétron, constante gravitacional, constante de Coulomb, etc.) A curiosidade surge espontaneamente, mas tem que lidar com um enorme obstáculo: fazer esse tipo de pergunta basicamente significa perguntar por que o universo que conhecemos é exatamente o que é ou, pelo menos, o que parece ser. E isso tem uma série de implicações não risíveis que também preocupam a nós postulantes.

De fato, se as constantes tivessem valores um pouco diferentes dos medidos, toda a realidade cósmica desmoronaria como um castelo de areia. Bastaria que apenas duas delas, a constante de estrutura fina e a razão entre a massa do próton e a do elétron, fossem ligeiramente diferentes, para ter esse efeito catastrófico. O mundo microscópico subatômico e atômico não mais se combinaria com o mundo macroscópico comum, nem com o cósmico. E, claro, não poderíamos estar lá para testemunhar o apocalipse para descobrir onde tudo vai terminar.

Afinal, desperta grande admiração e até admiração que toda a realidade se apoie num jogo de forças tão finamente calibrado que cria uma harmonia de relações entre as variáveis ​​físicas que permite não só a existência do universo, mas também a expressam dinâmicas inteligíveis para nossa mente, que então as traduz em regras e equações lógicas ou mesmo narrativas científicas conseqüentes.

Nosso próprio pensamento racional é possibilitado por um cérebro que não poderia ter se estruturado no curso da evolução biológica se essas constantes físicas não tivessem sido distinguidas pelos valores que medimos. Neurônios, células nervosas, são formados por moléculas orgânicas que, por sua vez, repousam sobre estruturas de átomos de carbono que possuem certa estabilidade e formam cadeias, justamente porque elétrons e prótons possuem as cargas e massas que possuem. Assim, de certa forma, representamos a matéria organizada que o cosmos estabeleceu para se contemplar.

Agora, porém, como pode um componente de um sistema compreender completamente o sistema ao qual pertence e do qual deriva? Para isso, deve incluir-se num circuito autorreferencial que, como tal, limita o sucesso do negócio; os mesmos limites que impedem uma pessoa de ver a parte de trás de sua cabeça na frente de um espelho. No entanto, não se trata de inconsistência ou arrogância; é que a curiosidade também parece uma constante natural. Descubra se só a temos ou se não é talvez a expressão de algo inerente à matéria e à energia.


O pensamento é um dos maiores mistérios da criação (supondo que tenha sido criado), se não talvez o maior. Mas esse mesmo pensamento que nos leva a questionar a razão da constituição específica da realidade física, também nos faz perceber que, afinal, é incrível que existam essas constantes da natureza. Como seria um universo sem a conotação de nossas constantes físicas?

Consideramos que diferentes constantes não permitiriam que nosso mundo se sustentasse. Poderiam por acaso (ou não por acaso) permitir a subsistência de outros universos, um pouco como hipotetizou Giordano Bruno, enquanto ele estava à janela e especulava sobre pássaros completamente diferentes daqueles que via voando pelas janelas? Talvez vivamos em um multiverso onde cada realidade é marcada por suas próprias constantes? Porém, neste ponto, a verdadeira questão é outra e mais radical: pode haver um universo completamente desprovido de constantes físicas?

A sutil variabilidade da natureza inquieta, ou seja, da 'physis', era o que assustava os filósofos da Jônia no mundo grego antigo, mercadores e artesãos brilhantes que foram os precursores do pensamento científico, desde o século VII aC. Procuravam avidamente algo que permanecesse imutável na matéria corruptível, algo constante, precisamente. Os ritmos celestes e a configuração recorrente das estrelas foram um ponto de partida para refletir sobre o assunto; assim como a gravidade que, por meio de massas suspensas, criava perfeitamente e sistematicamente linhas verticais, traços úteis para a construção de esplêndidos edifícios.

Não é por acaso que nessas terras surgiram astrônomos extraordinários, mas também arquitetos, matemáticos, filósofos naturais, mentes que especulavam sobre o mundo do infinitamente pequeno, sobre substâncias primordiais, sobre o movimento dos corpos. Cada um deles procurou e encontrou constantes. Poderiam ter sido os elementos terra, água, ar e fogo; ou de pequenas entidades indivisíveis, isto é, de 'átomos'; ou talvez de 'sementes' originadas nos primórdios que participaram da composição da matéria; ou números, relações harmônicas que regulavam tanto o trânsito dos planetas quanto as notas vibrantes da corda dedilhada de uma lira; e muito mais.

Nascia a palavra grega 'cosmos', que significa um universo ordenado, estruturado com confiabilidade, capaz de ser admirado. A ciência desenvolveu-se a partir de um movimento da mente, da busca da beleza e do conforto que possam dar ao homem a confirmação de elementos repetitivos, de regras naturais, de aspectos fixos do jogo da matéria que contrastam com o caos cotidiano dos acontecimentos que passam confusamente e irreversivelmente ao longo de nossas vidas. A forma regular de uma galáxia espiral não nos deixa indiferentes, assim como a ordem de uma rede cristalina ou as leis físicas de conservação. É a conservação do momento angular que explica o disco de acreção de uma galáxia. As constantes do mundo natural - sejam elas números, entidades ou princípios - refletem uma harmonia superordenada e ajudam a prever e planejar; e, portanto, também para corroborar e enobrecer nossas ações.

Sim, porque o que seria do mundo se não permitisse que as constantes brilhem para o olhar do nosso intelecto? Esses próprios antigos sabiam disso muito bem; de fato, mesmo antes do advento da filosofia, seu mito o explicava: o mundo não seria um mundo, mas seria um terrível 'caos' (outra palavra grega), uma dimensão em que nada fica parado e nada se destaca, em que tudo se confunde com todos os outros no espaço e no tempo, em que espaço e tempo perdem seu sentido, em que não há lugar para compreender, para esperar, mas nem mesmo para existir.

Temos, portanto, a resposta que procurávamos e que vem de uma humanidade distante, rica em sensibilidade e mentes brilhantes: sem constantes naturais teríamos um universo desordenado e desestruturado, exatamente o oposto de um cosmos. Poderíamos então afirmar que essa realidade informe e inconsistente constituiria basicamente um nada, isto é, o Nada? Mas como o Nada é feito de alguma coisa? Parmênides, no século VI aC, negou categoricamente o Nada. Disse que o Nada não poderia existir, pois se existisse não seria tal: este era o princípio da não contradição em sua forma mais radical, a ontológica, a do Ser que não pode não ser.

Talvez o velho filósofo de Elea, mais tarde definido por Platão como "venerável e terrível", não estivesse inteiramente errado. A verdade está no Ser e o não-Ser é apenas um engano da mente. O Nada parece apresentar-se como um conceito enganador e substancialmente incoerente. No entanto, ninguém nos garante que a congruência, que é um nascimento da nossa mente e do nosso mundo, seja necessária para tirar conclusões sobre outras realidades. Afinal, pode haver universos cheios de contradição. Pode até haver um universo vazio, reflexo do todo vazio, conceito que, embora queiramos indicá-lo como absurdo, é a base da matemática. O Nada feito mundo. O grito silencioso do caos.

Bem, estas são coisas que não gostamos muito. E é por isso que as constantes físicas, pilares de uma realidade cósmica ordenada, não são apreciadas apenas pelos cientistas, mas, em retrospectiva, por todos. Sua presença nos permite calcular e fazer previsões. Não há: são um reflexo de elegância mesmo para quem não está familiarizado com a matemática. E, no entanto, ao mesmo tempo, o desejo irracional de se projetar além da beira do abismo habita indelevelmente nas profundezas de nossa alma. Sabemos que, como nos diziam os mitos do passado, tudo pode ter se originado de um caos primordial e talvez, até, do Nada. E esse caos, é preciso reconhecer, também será assustador, mas atrai como um abismo.

Aqui a curiosidade pelo desconhecido e pelo inexplicável nos empurra para essa fronteira. Às vezes pode acontecer através de nossas ações diárias ou apenas em nossos pensamentos. Estimulados por uma pitada de loucura misturada com curiosidade, então nos perguntamos sobre esses primórdios, talvez especulemos à nossa maneira sobre o Big Bang ou outras teorias cosmogônicas. Sim, porque se tudo realmente veio do Nada ou do caos, então algum legado desses começos precipitados ainda deve estar presente no universo. Pode ser a radiação de fundo, o redshift cosmológico, mas também alguma oscilação imperceptível das constantes físicas.

Não é nenhum mistério que a terrível questão também seja colocada pelos próprios cientistas e não desde ontem, mas desde a década de 1930: as constantes físicas são realmente tão constantes? Basicamente, não temos conhecimento de nenhuma lei física que prescreve isso. Não há sequer uma teoria sobre isso. Nossas medições podem nos dizer pouco sobre isso, sempre inexoravelmente afetadas por erros sistemáticos causados ​​pelas ferramentas de detecção ou por erros aleatórios inerentes ao ato de medir. É por isso que preferimos trabalhar com a relação de constantes físicas, ao invés de constantes simples, como numa espécie de controle mútuo de valores.

O fato é que o universo evolui e se expande, produzindo espaço-tempo entre as galáxias que, portanto, se afastam umas das outras, até desaparecerem atrás do horizonte cosmológico. Em suma, as cartas na mesa mudam. Nada fica parado. Afinal, a mudança nos cerca mais do que o ar que respiramos. Nós mesmos envelhecemos e mudamos de ideia. O universo também.

A infância do cosmos, após o mistério do Big Bang, foi um período dominado pela radiação. Veio então a fase em que reinava a matéria. Nós existimos hoje na terceira fase, a mais longa, na qual (há seis bilhões de anos) a energia escura expande o espaço. É possível que as constantes sejam como uma espécie de 'gergelim aberto' imutável que abre as portas para a evolução cósmica? Será que sua evolução depende também de outra palavra-chave, ainda desconhecida?

Não sabemos se outras porções da realidade se estendem além do horizonte cosmológico colocado a 46 bilhões de anos-luz de nós em todas as direções e que há 13,8 bilhões de anos estava contra o resto do universo. No entanto, sabemos que no início as forças da natureza ainda não se distinguiram e que as leis físicas conhecidas hoje não eram válidas. É possível que subsequentemente, após um curto espaço-tempo percorrido, grande parte do universo tenha se cristalizado em uma ordem imutável? Quanta reserva de variabilidade ainda existe? Devemos pensar que com as constantes conhecidas todas as cartas foram tiradas?

As constantes físicas são filhas do passado do cosmos. Sua eventual variabilidade poderia testemunhar um passado em que a multiplicidade e a multiformidade de hoje estavam mais contidas, ou mais próximas de uma suposta unidade, que evoca conceitos espirituais e filosóficos e que os astrofísicos chamam de 'singularidade'.

De fato, as singularidades na matemática muitas vezes mostram valores infinitos, testemunhando que ultrapassamos os limites (desconhecidos) de validade de nossas teorias ou que erramos. Afinal, toda a história científica é marcada por uma longa série de erros crassos. Se não fosse assim, a ciência seria um dogma, um termo sinistro que significa algo como 'opinião definitiva'.

Constantes naturais não precisam ser dogmas. Além disso, suas próprias descobertas atestam que tudo está de alguma forma conectado com tudo. A velocidade da luz, por exemplo, já havia sido explicitada pelas equações de Maxwell sobre o eletromagnetismo. Foi derivado da permissividade elétrica do vácuo e da permeabilidade magnética do vácuo. E já daquelas elegantes equações diferenciais ficou claro que não dependia do observador.