Cientistas dizem que a velocidade da luz é variável (e contestam dogma da Física)

NASA / JPL-Caltech

 Os buracos negros supermassivos nos núcleo de galáxias libertam radiação e ventos ultra-rápidos, como ilustrado nesta impressão de artista. Os telescópios NuSTAR da NASA e XMM-Newton da ESA mostraram que estes ventos, contendo átomos altamente ionizados, sopram de uma forma quase esférica.

Uma equipa internacional de cientistas elaborou uma teoria que pode desafiar um dos pilares da física: a velocidade da luz.

O princípio-chave da física dos nossos dias é a lei que diz que as ondas eletromagnéticas e as de luz, se forem medidas no vácuo, se deslocam sempre à mesma velocidade.

No entanto, um novo estudo sugere que a velocidade da luz pode não ter sido sempre essa.

O cosmologista portugês João Magueijo, do Colégio Imperial de Londres, e o astrofísico canadiano Niayesh Afshordi, do Instituto Perimeter de Física Teórica do Canadá, pensam que a velocidade da luz, que sempre foi considerada uma constante, pode variar.

João Magueijo, de 47 anos, antigo aluno Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, é atualmente professor de Física Teórica no Imperial College da Universidade de Londres, depois de ter passado pela Universidade de Cambridge, onde fez o seu doutoramento.

Em 2003, com o seu livro “Faster Than The Speed of Light: The Story of a Scientific Speculation“, foi o primeiro autor português a estar no top ten dos livros mais vendidos nos Estados Unidos.

Num artigo publicado na Physical Review D, Magueijo e Afshordi afirmam que há muito tempo, quando o Universo tinha acabado de surgir, a luz se deslocava muito mais rapidamente do que hoje.

Segundo os dois cientistas, no universo primitivo, a luz pode ter ultrapassado a gravidade, e essa nova hipótese poderia resolver um dos maiores problemas da física.

Problema do Horizonte

O chamado Problema do Horizonte lida basicamente com o facto de que o universo atingiu uma temperatura uniforme muito antes de as partículas de luz (ou fotões) terem tempo de chegar a todos os confins do universo.

Se a velocidade da luz no vácuo é realmente constante, e sempre foi, então como é que o cosmos aqueceu tão rápido?

Normalmente, esse problema é abordado com a ideia de inflação do Universo – teoria que sugere que o universo passou por um período de expansão enorme no seu início.

Segundo essa teoria, a temperatura deverá ter estabilizado quando o universo era pequeno e condensado – quando a luz não tinha quase nenhuma distância para viajar – até ao momento em que explodiu repentinamente.

Isso faz sentido – excepto que ninguém sabe por que é que a inflação começou ou parou, e não há nenhuma forma de testar a teoria.

Uma hipótese alternativa

O estudo de João Magueijo e Niayesh Ashfordi é uma abordagem alternativa a este problema.

A ideia proposta pelos dois cientistas é a de que, nos dias mais precoces do universo, a luz e a gravidade viajavam a velocidades diferentes – ou porque a luz viajava mais depressa do que actualmente, ou porque a gravidade o fazia mais lentamente.

De qualquer forma, se logo após o Big Bang os fotões se moviam mais rapidamente do que a gravidade, isso te-los-ia deixado chegar suficientemente longe para que o universo alcançasse muito mais rapidamente a uma temperatura de equilíbrio.

Isso é apenas uma hipótese. Mas a parte emocionante é que ela pode realmente ser testada.

Se a hipótese for verdadeira, haverá uma assinatura particular deixada em micro-ondas, na chamada radiação cósmica de fundo – a radiação que sobrou do Big Bang, que ainda podemos detectar e estudar hoje.

Se a teoria estiver correta, o valor do chamado índice espectral, que descreve as ondulações de densidade inicial no universo, será fixado em 0,96479 .

Curiosamente, o último índice espectral, identificado o ano passado pelo satélite Planck, que mapeia o fundo em micro-ondas, foi de 0,968, não muito longe do número esperado se a luz e a gravidade viajassem a velocidades diferentes.

Mas mais dados do Planck serão capazes de mostrar de uma vez por todas se esses números correspondem.

Se o índice espectral do fundo de micro-ondas cósmico coincidir com o valor previsto pela teoria de Magueijo e Ashfordi, isso teria enormes implicações para a nossa compreensão da física.

Há uma enorme lacuna entre a forma como o universo parece actuar à escala quântica (a da mecânica quântica) e na escala visível (a da relatividade geral), e os físicos estão desesperadamente à procura de uma teoria para tentar unir as duas – como por exemplo a Teoria das Cordas cósmicas.

Mas a nova hipótese proposta pelos dois astrofísicos pode ser primeiro passo no caminho para compreendermos melhor o universo e a gravidade quântica.

 ZAP / HypeScience

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1 COMENTÁRIO

  1. A Física, como qualquer ciência, não tem dogmas. Tem hipóteses! A velocidade da luz ser uma constante é uma hipótese. E a partir dessa hipótese constrói-se uma teoria. No dia em que uma experiência contrariar a hipótese em que a teoria se baseia, procura-se uma hipótese alternativa e constrói-se oura teoria.
    Dogmas só existem na religião. Destinam-se aos fracos de espírito e aos incapazes de pensarem por si próprios.

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