Além do Big Bang

O universo mutante de Albert Einstein e suas teorias são referências para a compreensão do universo como conhecemos

por Marcia Bartusiak Fonte: National Geographic Brasil

Moonrunner Design

Ilustração da teoria da inflação, que descreve como o nosso universo se expandiu e sugere que o mesmo pode ocorrer em outras partes

Uma estrela tempestuosa 
Em busca da auróra cósmica
O balanço do tempo
Imensidão galática
Um novo tempo

O dia 29 de janeiro de 1931, o principal físico do mundo, Albert Einstein, e o mais importante astrônomo, Edwin Hubble, acomodaram-se num elegante automóvel Pierce-Arrow para uma visita ao monte Wilson, no sul da Califórnia. O chofer os conduziu pela sinuosa estradinha de terra até as instalações do observatório no topo do monte, 1500 metros acima de Pasadena. Equipado com o mais poderoso telescópio da época, o observatório do monte Wilson era o local dos triunfos astronômicos de Hubble. Em 1924, ele usara o colossal espelho de 100 polegadas do telescópio para confirmar que nossa galáxia era apenas mais um dos incontáveis “universos-ilhas” existentes na vastidão do espaço. Cinco anos depois, após rastrear os movimentos desses discos espiralados, Hubble e seu assistente, Milton Humason, haviam descoberto algo ainda mais assombroso: o universo está se expandindo rapidamente, levando para longe todas as galáxias.
No topo da montanha, naquele ensolarado dia de janeiro, Einstein, então com 51 anos de idade, ficou encantado com o telescópio. Tal como uma criança diante de um brinquedo novo, ele montou na estrutura metálica que suportava o telescópio e começou a examiná-la diante dos olhares constrangidos de seus anfitriões. Também estava presente a mulher de Einstein, Elsa. Ao saber que o gigantesco refletor era usado para determinar a forma do universo, conta-se que ela teria respondido: “Bem, o meu marido costuma fazer isso no verso de um envelope usado”.
Não se tratava apenas do orgulho normal de uma esposa. Afinal, anos antes de Hubble detectar a expansão do cosmo, Einstein havia proposto uma teoria, a da relatividade geral, que explicava o fenômeno. No estudo do universo, tudo remete a Einstein.
Seja aonde for que as observações dos astrônomos os conduzam, elas estão no interior do território delimitado por Einstein, onde o tempo é relativo, a massa e a energia são intercambiáveis, e o espaço se estica e se retorce. Tais marcas são nítidas na cosmologia, o estudo da história e do destino do universo. A relatividade geral “descreve como o nosso universo surgiu, como se expande e qual será o seu futuro”, diz Alan Dressler, dos Observatórios Carnegie. Início, meio e fim – “tudo está ligado a essa idéia majestosa”.
Na virada do século 20, 30 anos antes do encontro de Einstein e Hubble no monte Wilson, a física estava em polvorosa. Os raios X, os elétrons e a radiatividade haviam acabado de ser descobertos, e os físicos começaram a notar que as confiáveis leis do movimento, que remontavam mais de dois séculos até Isaac Newton, não conseguiam explicar de modo satisfatório como essas novas e estranhas partículas se moviam pelo espaço. Foi preciso um rebelde, um jovem ousado que desprezava as formas tradicionais de aprendizado e tinha uma fé inabalável em sua própria capacidade, para abrir um caminho por esse território novo e desconcertante.
Entre os seus dons estava uma poderosa intuição, quase um sexto sentido para vislumbrar o funcionamento da natureza. Einstein pensava por meio de imagens, como esta, que começou a persegui-lo ainda adolescente: se uma pessoa pudesse se deslocar ao lado de um feixe de luz, o que ela veria? Veria a onda eletromagnética imóvel como uma espécie de geleira? “É improvável que algo assim possa existir!”, recordou-se mais tarde o próprio Einstein do que pensara na época.
Aos poucos ele chegou à convicção de que, uma vez que todas as leis da física continuam válidas tanto no estado de inércia como no de movimento constante, a velocidade da luz também deveria ser constante. Ninguém consegue se deslocar à mesma velocidade de um feixe de luz. Mas, se a velocidade da luz é idêntica para todos os observadores, então outro fator precisa ser abandonado: o tempo e o espaço absolutos. Einstein concluiu daí que o cosmo não segue um relógio universal, ou seja, não dispõe de um quadro de referência comum. O espaço e o tempo são “relativos”, fluem de maneira diferente para cada um de nós conforme o nosso movimento.
A teoria da relatividade restrita, proposta por Einstein há um século, também mostrou que a energia e a massa são dois lados da mesma moeda, para sempre associadas em sua famosa equação E = mc2. (E representa a energia; m, a massa; e c, a velocidade da luz.)
Einstein, porém, não ficou satisfeito com isso. A relatividade restrita era justamente isto – restrita. Ela não era capaz de descrever todos os tipos de movimento, como o dos objetos presos à gravidade, a força de grande escala que dá forma ao universo. Assim, dez anos depois, em 1915, Einstein procurou corrigir isso propondo outra teoria, a da relatividade geral, que completava as leis de Newton ao redefinir a gravidade.

Descobrindo a Expansão do Universo

26 de outubro de 2011 - Prof. Ioav Waga [IF - UFRJ]

A expansão do Universo é uma das descobertas científicas mais importantes do século XX. Frequentemente ela é atribuída a Edwin Hubble que a teria descoberto em 1929. Recentemente alguns autores postaram no arXiv artigos que questionam essa crença, destacam o papel de Georges Lemaître e sugerem que a história dessa descoberta é mais complexa e interessante do que usualmente é difundido. O objetivo desse colóquio é apresentar os argumentos desses (e outros) autores, bem como a sequência dos principais fatos que deram origem a essa extraordinária descoberta. Assista ao Convite à Física ao vivo

Sobre o autor

Ioav Waga é brasileiro nascido em Israel em 1953. Casado com a artista plástica Sandra Felzen é pai de Mateus, Isabel e Tamara. Graduou-se em Física na PUC-RJ, realizou o mestrado no CBPF e doutorou-se no IF-UFRJ. Como cientista visitante permaneceu, de 1994 a 1996, no Fermilab junto ao grupo de astrofísica teórica. Trabalha em Cosmologia buscando entender atualmente, a natureza da matéria e da energia escuras. Página pessoal do autor
ioav@if.ufrj.br

A negligência da comunidadecientífica e os abusos pseudo-científicos (por Daniel Neves Micha)

Caros colegas físicos do Brasil,

Vimos presenciando na mídia de massa uma banalização dos assuntos relacionados à física e às ciências em geral. Comumente, vemos e ouvimos alguém falar da ligação da física (em especial a quântica) com a medicina (cura quântica), com as religiões, com a espiritualidade, etc. Recentemente, tivemos alguns exemplos frustrantes sendo explorados: o filme "Quem somos nós", que relaciona (erroneamente) diversos conceitos do universo quântico com a física do nosso dia-a-dia; o livro "O segredo", que, de acordo com a autora, "cada um contém uma força magnética dentro de si mais poderosa do que qualquer coisa neste mundo emitida por seus pensamentos" e, com isso, afirma que pode atrair coisas boas; as pulseiras "Power Balance", que promete efeitos bioquânticos para gerar "aperfeiçoamento do equilíbrio, ampliação da força central, aumento do alcance dos movimentos e bem estar total" (retirado do panfleto do produto); dentre outros exemplos que poderia citar. Sei que, hoje, com todo o conhecimento que temos, não conseguimos, de fato, refutar todos os argumentos colocados, principalmente pela maioria se tratar de assuntos metafísicos (que, na verdade, não estamos tão interessados em tratar). Mas, sabemos o que não pode ser e podemos ajudar a desmistificar alguns desses absurdos.

Apenas a titulo de informação, uma medida recente tomada pela ANVISA foi proibir a comercialização de 9 nove medicamentos fitoterápicos. Nas bulas e caixas dos remédios deste tipo que ainda não foram comprovados experimentalmente vem um aviso: "PRODUTO EM ESTUDO PARA AVALIAÇÃO CIENTÍFICA DAS INDICAÇÕES TERAPÊUTICAS E DA TOXIDADE. O USO DESTE PRODUTO ESTÁ BASEADO EM INDICAÇÕES TRADICIONAIS".

A consequência dessas práticas é que o povo, em sua esmagadora maioria, leigo no assunto, compra as idéias (e os produtos gerados dessas) e solidifica esses conceitos na cabeça. Isso é inevitável, uma vez que o ser humano é curioso e ávido por explicações. Daí, quando alguém com formação e experiência comprovadas no assunto tenta dizer o contrário explicando os conceitos da forma correta, já é tarde, pois ninguém mais acredita (vivi e convivi com essas experiências). Nossa sociedade está alheia à natureza à sua volta e à toda a tecnologia que está em seus bolsos e lares.

No meu ponto de vista, a culpa desses desentendimentos não é da sociedade (leiga). A má fé de alguns grupos de empresários que se aproveitam da ignorância para "fazer" dinheiro (às vezes até inconscientemente) contribui para essa alienação, mas acredito que grande parte dessa responsabilidade é dos profissionais que de certa forma detêm esses conhecimentos, ou seja, NÓS.

De que forma será que podemos contribuir para transformar essa realidade? Publicando artigos em revistas de reduzido acesso? Mantendo as informações sobre nossas pesquisas nos grupos de trabalho dos quais fazemos parte? Endosso a importância dessas atividades no meio científico, mas, de alguma maneira, precisamos deixar isso "vazar" de nossos nichos, dar acesso a todos. Como? Procurando e se deixando encontrar nos meios de comunicação vigentes. Mandar cartas aos editores das colunas científicas dos jornais, entrar em contato com jornalistas para dar entrevistas (deu certo com nosso grupo), fazer palestras para qualquer audiência (de qualquer idade) em locais públicos ou de fácil acesso e divulgação, etc. Enfim, correr atrás de retornar para a sociedade tudo aquilo que adquirimos com nosso tempo de experiência é parte de nosso dever.

Vamos lá, façamos nossa parte!

Atenciosamente,

Daniel Neves Micha
Professor do curso de licenciatura em física do CEFET/RJ Campus Petrópolis
Doutorando em física pela UFRJ
Integrante do INCT de Nanodispositivos Semicondutores (DISSE)