As medições do universo primordial revelam que o espaço parece plano em toda a parte que conseguimos observar
Imagem via 3a#https://science.nasa.gov/missions/webb/nasa-webb-pushes-boundaries-of-observable-universe-closer-to-big-bang/” target=”_blank”>NASA
No entanto, além do nosso horizonte cósmico, o universo pode se curvar, formar loops ou se conectar de formas inesperadas, deixando em aberto a questão definitiva sobre seu tamanho e sua verdadeira forma.
Quando olhamos para o céu com telescópios poderosos, vemos galáxias, estrelas e estruturas que se estendem até onde a luz conseguiu viajar desde o Big Bang. Esse é o nosso universo observável, uma bolha imensa com dezenas de bilhões de anos-luz de diâmetro. Os astrônomos assumem que o cosmos continua além dessa fronteira, com mais galáxias e matéria se estendendo para fora. Mas surge uma pergunta profunda: qual é o tamanho total do universo, incluindo as regiões que nunca poderemos ver?
A verdade é que talvez nunca saibamos a resposta completa. Tudo o que podemos fazer é especular com base no que a ciência já descobriu. O universo pode ser infinito, estendendo-se para sempre sem fim. Ou pode ser finito, mas sem nenhuma borda, algo que parece paradoxal à primeira vista.
Pense na superfície da Terra: ela é finita, mas não tem borda se você caminhar apenas sobre ela. Você pode andar em círculos para sempre sem cair de um limite. A Terra consegue isso porque é curva. No universo acontece algo parecido. Se o espaço for curvo de maneira adequada, ele pode ser finito e, ao mesmo tempo, não possuir extremidades.
Para descobrir se o espaço é curvo ou plano, os cientistas usam ferramentas matemáticas simples, semelhantes às que medem a curvatura da Terra. Em um espaço perfeitamente plano, os ângulos internos de um triângulo sempre somam exatamente 180 graus, e linhas paralelas nunca se encontram. Já em superfícies curvas, os ângulos de um triângulo podem somar mais ou menos que 180 graus, e paralelas acabam se cruzando.
Os astrônomos aplicam esses mesmos testes no cosmos inteiro. Eles observam a luz que vem do universo muito jovem, liberada quando o cosmos esfriou e deixou de ser um plasma quente. Essa luz forma o chamado fundo cósmico de micro-ondas, uma radiação que preenche todo o espaço e traz impressões do universo primordial.
Os cálculos mostram que deveriam existir pequenas variações de temperatura nesse fundo cósmico. E de fato existem. Além disso, é possível prever o tamanho esperado dessas variações. Se o universo fosse curvo, a luz teria viajado por caminhos curvados durante bilhões de anos, alterando o tamanho aparente dessas manchas. Ao comparar as previsões com as observações reais, os cientistas descobriram que as manchas têm exatamente o tamanho esperado para um universo plano.
Isso significa que, na escala do que podemos ver, o espaço é plano como uma folha de papel. Mas será que isso prova que o universo é infinito? Não necessariamente. Imagine tentar medir a curvatura da Terra olhando apenas para o seu quintal: os triângulos seriam pequenos demais e as linhas paralelas curtas demais para revelar qualquer curvatura. Da mesma forma, nosso universo observável pode ser apenas um pedacinho pequeno de algo muito maior, onde tudo parece plano localmente, mas o conjunto inteiro poderia se curvar em escalas gigantescas.
Outra possibilidade fascinante é que o universo seja geometricamente plano, mas topologicamente fechado em alguma dimensão. Pegue uma folha de papel plana e dobre-a até transformar em um cilindro: os triângulos continuam com ângulos somando 180 graus e as paralelas não se cruzam, mas agora o espaço tem uma dimensão que se enrola sobre si mesma. Existem várias formas assim – como cilindros, toros (donuts), fitas de Möbius e outras estruturas mais exóticas – que mantêm a geometria plana, mas fecham o espaço em loops.
Em três dimensões, a matemática conhece pelo menos 17 topologias diferentes que são planas geometricamente. Os cientistas já procuraram sinais dessas formas enroladas, como padrões repetidos no fundo cósmico de micro-ondas ou galáxias que aparecessem em lados opostos do céu. Até agora, nada foi encontrado, o que sugere que o universo é plano e simples, sem enrolamentos detectáveis.
Mesmo assim, a questão permanece aberta. Devido à expansão acelerada do universo, regiões muito distantes se afastam mais rápido que a luz, tornando impossível observá-las algum dia. Curvaturas ou enrolamentos em escalas maiores que o nosso horizonte podem existir para sempre além do nosso alcance.
Portanto, o universo pode ser infinito, indo e indo sem parar. Ou pode ser finito, curvado ou enrolado de maneiras que nunca veremos. A geometria cósmica nos mostra um espaço plano no que conseguimos estudar, mas a forma e o tamanho definitivos continuam sendo um dos maiores mistérios da ciência.
Terrarara.com.br
Nenhum comentário:
Postar um comentário