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Pr. César Moisés

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O Big Bang, o Universo Eterno e o Criacionismo — Parte 4

Seg, 13/07/2015 por

Conforme o texto anterior, apesar de Stephen Hawking e o físico Jim Hartle terem criado um artifício para driblar o problema do início do Universo sem, contudo, abrir mão do modelo cosmológico da hipótese inflacionária, conhecido como Big Bang, outros físicos e cosmólogos — menos midiáticos e conhecidos do grande público —, partem de outra perspectiva para a existência de tudo. E não o fazem desprovidos de argumentos e hipóteses, muito exequíveis por sinal, para propor a tese de o Universo ser eterno e infinito, isto é, conforme popularmente se entende, sem início, limite ou possibilidade de fim.* Evidentemente que colocado dessa forma, têm-se a impressão de que se está falando de algo simples e que apela para uma fuga da evidência. Nada mais longe da verdade. A proposta apresentada pelo cosmólogo brasileiro Mário Novello, do Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica (ICRA) do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), versa sobre a ideia de um “cenário” físico em que se tem um “Universo eterno dinâmico”. Em sua obra Do Big Bang ao Universo Eterno, na dedicatória ao físico José Martins Salim, com quem Novello diz ter tido a alegria de descobrir o modelo do Universo Eterno, o autor descreve — sucintamente — tal modelo da seguinte forma: “Somente no final da década de 1970 descobriu-se a primeira solução analítica das equações da teoria da relatividade geral de Einstein, representando uma cosmologia sem singularidade. Essa solução descreve um Universo eterno espacialmente homogêneo, colapsando a partir do vazio. Seu volume total diminui com o passar do tempo cósmico, até atingir um valor mínimo, e, a partir daí, entra na atual fase de expansão” (p.5).

 

Pela hegemonia desfrutada popularmente, inclusive entre a comunidade científica, mal comparando, questionar o modelo da hipótese inflacionária na física equivale a questionar a evolução na biologia. Contudo, o problema fundamental que se impõe nessa discussão suscitada por Novello é o seguinte: “o Universo teve um começo em um tempo finito, ou ele é eterno?” (p.12). Para o público geral, a questão é atrativa e fundamental, muito embora para mentes pouco treinadas e não afeitas à discussão acadêmica pode também parecer pura perda de tempo embrenhar-se nessa discussão. Não obstante, como afirma Novello, “um detalhe [...] tem faltado às análises envolvidas na questão do big bang — e que vai além do simples exame deste modelo e de seu possível poder explicativo”. Trata-se da questão de que, “ao ser indagado se ‘o Universo é singular?’, ou se ‘existiu um momento único de criação deste nosso Universo?’, grande número de cosmólogos respondeu que ‘sim’ — embora com maior frequência nas duas últimas décadas do século passado” (p.17), ou seja, nem sempre foi assim. A despeito da evidente importância da questão, para Novello, tal pergunta foi “malformulada”. Ele defende que a indagação, nesses termos, não era adequada pelo fato de que, “para respondê-la, é necessário empreender uma extrapolação impossível de ser controlada pela observação direta”. Em outras palavras, é uma questão que escapa às possibilidades de resposta da ciência. Novello diz que a “boa questão — esta sim possuindo consequências científicas relevantes — é um pouco menos preciosa, menos exuberante, em aparência, menos abrangente, embora bem mais fundamental. A pergunta que deve ser feita é esta: pode a ciência produzir uma explicação racional para a evolução do Universo se o big bang for identificado com o começo de tudo que existe?” (p.18).

 

Para pensar acerca da resposta a esta questão, é preciso que, de início se visualize as diferenças entre as duas propostas, isto é, no modelo do Big Bang (originado com uma singularidade) e do Universo Eterno (sem singularidade).** No cenário do primeiro, “o momento singular, caracterizado por uma condensação máxima pela qual o Universo passou há uns poucos bilhões de anos, é identificado ao ‘começo do Universo’ e não permite análise ulterior. Em oposição, no cenário não singular, o Universo não tem um ‘começo’ separado de nós por um tempo finito em nosso passado; aquele momento de condensação máxima nada mais é que um momento de passagem de uma fase anterior para a atual fase de expansão”. Apesar de o primeiro modelo parecer óbvio e o mais simplificado, do ponto de vista científico, com o “modelo cosmológico do Universo eterno, nesses cenários não singulares, dá-se um passo a mais, ao procurar uma explicação racional para a expansão do volume total do Universo”. Em outras palavras, diz o mesmo autor, “trata-se de retirar o limite que os cientistas se impuseram arbitrariamente, no século XX, rumo à análise do que teria ocorrido antes do momento de máxima condensação, produzindo aquele estado único, especial, a partir do qual o volume total do espaço aumentaria com o passar do tempo cósmico, exibindo uma expansão” (p.12). Não se decide qual desses modelos está certo por questão de preferência, mas de acordo com o modo como a física se organiza, ou seja, “a partir do princípio de Cauchy, que descreve o modo pelo qual se dá o concerto entre teoria e observação” (p.18). Como funciona a aplicação de tal princípio? Mário Novello explica que 

 


“Ao se realizar uma experiência, obtém-se certo número de informações sobre dado processo físico. Com a repetição desta ou de outras observações, amplia-se o conhecimento de diferentes propriedades associadas ao fenômeno em questão. Esse processo é então descrito por uma teoria que permite conhecer a evolução temporal do fenômeno e sobre ele inferir previsões. Novas observações permitem então verificar a validade ou não das previsões. O procedimento é bastante geral — e até uma história do Universo pode ser estabelecida segundo tal modo convencional de organização”. Em termos diretos, com esse princípio simples, “o cientista produz uma explicação dos fenômenos segundo o esquema ‘observação-teoria-observação’” (p.18). O que salta aos olhos nessa discussão é como obter material para se utilizar em cosmologia. Novello explica que, a fim de se “seguir o procedimento convencional na cosmologia, é indispensável obter observacionalmente informações sobre as características do Universo em dado momento. Só assim se poderiam elaborar e testar teorias globais a respeito de sua evolução. Se, por alguma razão, em determinado momento, não for possível medir quantidades físicas de natureza global associadas ao Universo como um todo, esse modo de proceder não pode ser adotado”. O mesmo autor esclarece que existem “várias condições para que o procedimento possa ser efetivado. A mais simples e fundamental delas requer que todas as grandezas envolvidas sejam descritas por quantidades finitas. Isso se deve ao caráter finito de toda observação, pois qualquer medida demanda um número de real e finito para caracterizá-la. Assim, ao identificar o começo de tudo a uma explosão inicial — como faz a proposta do cenário do big bang — em que quantidades a princípio observáveis atingiriam, segundo o modelo, o valor infinito (como a densidade de energia total do Universo), esta condição básica não estaria preenchida” (p.19).



O mesmo autor completa, dizendo que a “consequência inevitável” desse problema “de construir uma ciência da natureza envolvendo a totalidade do que existe”, é que “não seria possível construir uma base teórica a partir da qual se estabeleceria uma história completa do Universo”. Isso pelo simples fato de que a “cosmologia não descreveria esta totalidade”. Dessa maneira, finaliza Novello, “no modelo big bang stricto sensu, a cosmologia não poderia se constituir como ciência” (p.19). É justamente por isso que, na segunda parte dessa discussão, ao finalizar o texto citando a definição de ciência do físico Marcelo Gleiser (e exposto acima no princípio de Cauchy explicado por Novello), o matemático John Lennox, disse que se essa definição, ou visão do conhecimento científico, fosse mesmo “sustentada, ela não aceitaria a maior parte da cosmologia contemporânea como ciência”, pois é complicado ver, por exemplo, “como o modelo padrão*** para a origem do Universo pode descrever alguma coisa além de acontecimentos únicos — [em termos diretos] a origem do Universo não é (facilmente) replicável” (Por que a ciência não consegue enterrar Deus, p.44). A questão que agora se impõe é a seguinte: Por que, apesar de tais objeções, o modelo cosmológico do Big Bang prevaleceu e ainda prevalece? Novello diz que há duas razões principais, sendo uma teórica e outra de “natureza observacional”. A última foi amplamente discutida nos três textos anteriores, pois refere-se à experiência dos radioastrônomos americanos, Arno Penzias e Robert Wilson. A outra razão, mais formal, se deu com a “utilização simples da lei de conservação de energia [que] permitiu concluir, a partir da observação, que a temperatura de equilíbrio desse gás de fótons foi maior no passado” (p.21). Assim, a associação daquilo que foi captado, e que seriam “ecos da criação”, com a ideia de um Big Bang, só aconteceu por causa de “uma evolução formal, consubstanciada em alguns teoremas que, a partir de considerações gerais envolvendo a evolução de processos descritos pela interação gravitacional, levaram à interpretação de que uma singularidade inicial — imediatamente associada ao big bang — seria uma característica típica do Universo” (p.22).

 

A despeito de essas “duas descobertas” terem sido cruciais no sentido de criar as “condições para o estabelecimento e ascensão do modelo explosivo de Universo”, como revela Novello, na verdade, não foram elas que induziram “os físicos a pensar que teria havido um instante de ‘criação do Universo’”. Ele afirma que a “verdadeira responsável por isso foi a ideologia que estava além das observações, e que os levou a concluir abruptamente que, se o Universo tivesse sido mais quente no passado, não deveria haver limite superior à sua temperatura. Consequentemente, ela teria atingido o valor infinito em um tempo separado de nós por um valor finito — uns poucos bilhões de anos. Teria havido uma grande explosão inicial dando origem a tudo que existe!” (p.22). O que está se dizendo é que havia um clima cultural e teórico propício para que tal modelo, à época, se sustentasse. Tal se dá por duas questões principais. A primeira delas vem do que Thomas Kuhn chama de paradigmas, isto é, “as realizações científicas universalmente reconhecidas que, durante algum tempo, fornecem problemas e soluções modelares para uma comunidade de praticantes de uma ciência” (A estrutura das revoluções científicas, p.13). Segue-se ainda o fato de que, diz Kuhn, “para ser aceita como um paradigma, uma teoria deve parecer melhor que suas competidoras, mas não precisa (e de fato isso nunca acontece) explicar todos os fatos com os quais pode ser confrontada” (p.38). A segunda questão está intimamente ligada a esse último argumento de Kuhn, e é explicada por Novello em um excelente artigo, publicado na Scientific American, intitulado “Sob o Espectro de Ptolomeu”, onde o autor critica a “Ideia de que a cosmologia não traz novidades sobre as leis fundamentais da Natureza” e diz que tal argumento “retoma princípios que geraram o geocentrismo”. Ele inicia sua discussão dizendo que o “matemático francês Henri Poincaré argumentava que o papel dos astrônomos na certeza de que a Terra gira sobre o seu eixo e em torno do Sol não era indispensável”. Novello afirma que Poincaré “se convencera disso através do exame dos argumentos, cada vez mais complexos e mirabolantes, que haviam sido criados para explicar os movimentos nos céus”. Ele diz que, após “testar inúmeras hipóteses e ampliá-las cada vez mais com propriedades inusitadas e complexas, algum cientista — diz Poincaré — haveria de ter chegado à certeza de que a Terra não é o centro do Universo por uma única razão: ela é a hipótese mais simples!” (ano 13, n° 147, agosto de 2014, p.20). Novello afirma que esse “exercício de construção teórica contado pelo filósofo alemão Hans Blumenberg (1920-1996) nada mais é do que um exemplo particular de uma atitude bastante disseminada entre os cientistas do que se convencionou chamar ‘a navalha de Occam’. A escolha do modo mais simples, do caminho menos tortuoso, daquilo que parece ser a forma natural de construir uma explicação para os fenômenos: é esse processo que se costuma atribuir ao procedimento de Occam” (Ibid.).

 

Além da obviedade do modelo, havia ainda uma aceitação irrestrita da sociedade pelo fato de que milenarmente, tal pensamento coadunava com as descrições gerais acerca da totalidade, isto é, a “aceitação da existência de um momento singular — o instante de criação (identificado com a explosão) —, por exemplo, está intimamente relacionada ao imaginário de várias sociedades arcaicas” (Do Big Bang ao Universo Eterno, p.24). Do ponto de vista da aceitação popular da ideia, não havia apenas essa vantagem, Novello diz que tal “modo de descrever a criação, os momentos iniciais do Universo, tem seu análogo em diversas religiões que identificam em suas cosmogonias o tempo mítico/mágico no qual os deuses se debruçaram para além de suas atividades usuais a fim de empreender a criação do mundo” (p.24). O cosmólogo afirma que, na “comunidade judaico-cristã, em particular, a ideia de um começo único e singular pareceu a muitos — incluindo o papa Pio XII — uma descrição científica da criação do Universo bastante aceitável e até desejável, posto que de fácil adaptação aos ensinamentos de livros religiosos fundamentais, como a Bíblia” (pp.24-25). A respeito desse ponto, Novello informa que, “Curiosamente, as civilizações antigas elaboraram também mitos cosmogônicos que podemos associar a universos eternos, nos quais a criação ocorreu ‘em uma época tão remota que não podemos sequer contar quanto tempo se teria passado desde então’” (p.25). O fato é que “Modelos alternativos sustentando a ideia de que o momento de condensação máxima não é uma barreira intransponível e pode ser analisado como resultado da existência de uma fase anterior só passaram a ser considerados competitivos com o modelo big bang, por parte do establishment, na virada do século XXI”. A ideia dos defensores desses cenários é, basicamente, a seguinte: “a extensão de duração do Universo não é mensurável, arrastando o que poderíamos chamar de ‘momento de criação’ para o infinito passado”. Evidentemente que, como parece, o momento que marca o start inicial não se resolve facilmente e nem pode ser negado, pois, como reconhece o próprio Novello, “Tanto o modelo big bang quanto os diferentes modelos de Universo eterno produzem dificuldades de compreensão que vão além da simples questão técnica” (p.25). Mesmo ciente disso, é interessante conhecer a proposta do modelo sem singularidade, chamado de Universo Eterno. Antes, porém, é prudente lembrar que, assim como há vários modelos de Big Bang, também existem muitos modelos de Universo Eterno.

(Continua na próxima coluna).

 

* “Infinito é o que está além do contável, mesmo que matemáticos considerem diferentes tipos de infinito, os contáveis e incontáveis. Pois é, existem infinitos diferentes. Por exemplo, o conjunto dos números inteiros (..., –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, ...) é um conjunto infinito contável. Outro exemplo é o conjunto dos números racionais, números da forma geral p/q, construídos a partir de frações de números inteiros, como 1/2, 3/4, 7/8 etc. (excluindo a divisão zero). O número de objetos em cada um desses conjuntos (também conhecido como o ‘cardinal’ do conjunto) é chamado de ‘alef-0’. Alef é a primeira letra do alfabeto hebreu e tem a interpretação cabalística de conectar o céu e a terra: . Aleph-0 é infinito, mas não é o maior infinito possível. O conjunto dos números reais, que inclui os conjuntos dos números racionais e o dos números irracionais (aqueles que não podem ser representados por uma fração de inteiros, como √2, π, e), tem cardinal alef-1. Alef-1, conhecido como o ‘contínuo’, é maior do que alef-0; pode ser obtido multiplicando alef-0 um número alef-0 de vezes:  ﬡ 1= ﬡ 0 ﬡ0. O matemático alemão Georg Cantor, o pioneiro que inventou a teoria dos conjuntos e desenvolveu esses conceitos, propôs a ‘hipótese do contínuo’: não existe um conjunto com cardinal entre alef-0 e alef-1. No entanto, resultados atuais indicam que a hipótese do contínuo é ‘indecidível’, isto é, não pode ser provada como verdadeira ou falsa. Vemos que mesmo dentro da rigidez formal da matemática abstrata a mente humana se complica com ideias sobre o infinito” (GLEISER, Marcelo. A ilha do conhecimento. Os limites da ciência e a busca por sentido. 1.ed. Rio de Janeiro: Record, 2014, pp.125-26).
** Em O Mundo de Rebeca (5ª reimpressão, CPAD: Rio de Janeiro, 2011), explico essa questão do que seja uma singularidade.
***Novello explica o chamado modelo-padrão do Universo dizendo que este “baseia-se na existência de uma configuração que descreve seu conteúdo material como um fluido perfeito em equilíbrio termodinâmico, cuja temperatura T varia com o inverso do fator de escala; isto é, quanto menor o volume espacial total do Universo, maior a temperatura” (NOVELLO, M. Do Big Bang ao Universo Eterno. 1.ed. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2010, pp.23-24). Dessa forma, continua o mesmo autor, “nos primórdios da atual fase de expansão, o Universo teria passado por temperaturas fantasticamente elevadas, excitando partículas, expondo o comportamento da matéria em situações de altíssimas energias bastante semelhantes às que se encontram nos grandes aceleradores de partículas” (p.24). Daí o porquê de Lennox dizer que, ao se insistir no método do positivismo científico, é impossível reproduzir tal modelo cosmológico em laboratório e, por isso mesmo, tal não poderia ser considerado ciência.

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Perfil

César Moisés Carvalho é pastor, pedagogo, chefe do Setor de Educação Cristã da CPAD e professor universitário. É autor de “Marketing para Escola Dominical”, que ganhou o Prêmio Areté da Associação de Editores Cristãs (Asec) de Melhor Obra de Educação Cristã no Brasil em 2006, e do romance juvenil “O mundo de Rebeca”; e co-autor de “Davi: As vitórias e derrotas de um homem de Deus”, todos títulos da CPAD.

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