A Verdade por Trás do Big Bang

 Existe uma certa confusão na sua pergunta, mas não é culpa sua. A maioria das representações do Big Bang que encontramos por aí são mais ou menos assim:

Ou assim:

Ou assim:

Essas imagens são simplificações visuais — e sim, elas ficam mais fáceis de entender (e mais bonitas), mas não representam exatamente o que aconteceu.

A Expansão do Espaço

Na realidade, o espaço não surgiu de um ponto minúsculo em um lugar específico. Todo o espaço estava presente desde o início, tão infinito quanto é hoje. A diferença é que, naquela época, a densidade — ou seja, a quantidade de matéria/energia por unidade de espaço — era muito maior, o espaço estava tão cheio quanto fosse possível. Isso pode gerar a pergunta: como o espaço pode "expandir" se ele já estava cheio de matéria e energia?

Aqui entra uma característica curiosa do espaço infinito: ele sempre pode crescer. Para explicar isso, podemos recorrer ao paradoxo do hotel infinito de Hilbert.

O Paradoxo do Hotel Infinito

Segundo a Wikipedia:

"Considere um hotel hipotético com infinitos quartos, todos ocupados, ou seja, cada quarto contém um hóspede. Agora, imagine que um novo hóspede chega e quer se acomodar. Em um hotel com um número finito de quartos, isso seria impossível. Mas em um hotel infinito, podemos mover o hóspede do quarto 1 para o quarto 2, o do quarto 2 para o quarto 3, e assim por diante, liberando o quarto 1 para o novo hóspede. De forma semelhante, se um número infinito de novos hóspedes chegar, basta mover o hóspede do quarto N para o quarto 2N, liberando todos os quartos ímpares para os recém-chegados."

Você pode ler mais sobre esse paradoxo aqui.

Essa analogia ajuda a entender como o espaço infinito pode continuar a se expandir, mesmo já estando “preenchido”.

Então, o que foi o Big Bang?

O Big Bang não foi uma explosão que aconteceu em um ponto específico do espaço, mas sim uma expansão acelerada e simultânea de todo o espaço, em todas as direções, ao mesmo tempo.

De Onde Vem a Ideia de uma "Bolinha"?

A confusão vem da diferença entre dois conceitos:

1. O Universo (com U maiúsculo): Tudo que existe, infinito e abrangente.
2. O universo visível: A porção do Universo que conseguimos observar, limitada pela distância que a luz pôde viajar desde o início dos tempos.

Como a luz tem uma velocidade máxima, algumas regiões do Universo estão tão distantes que sua luz ainda não chegou até nós. Isso define os limites do nosso universo visível.

O Universo Visível e a "Casca de Noz"

O universo visível, este sim, estava compactado em uma região minúscula no início dos tempos — algo que poderia caber em uma “casca de noz”. No entanto, isso não significa que fora dessa bolinha o espaço estava vazio. Pelo contrário, havia tanta matéria e energia além dessa região quanto havia dentro dela — e assim por diante, infinitamente.

Por que Só o Universo Visível Importa?

Para muitos físicos, o universo visível é o que importa, porque é a única parte que podemos observar e influenciar. O que está além dele está fora do nosso "cone de luz" — ou seja, fora da nossa capacidade de acessar ou afetar.

Observar a "borda" do universo visível seria o equivalente a olhar para o próprio Big Bang. Isso não significa que não há nada além dessa borda — apenas que não conseguimos ver. O Universo pode se estender infinitamente, com a mesma densidade e tipo de matéria que encontramos por aqui. Ou, quem sabe, ele seja apenas gigantesco, grande o suficiente para que nunca possamos observar seu fim. Na prática, isso não muda muito para nós.