A “Partícula de Deus” pode ter salvado o Universo do colapso cósmico

NRAO/AUI/NSF; Dana Berry / SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

O Universo vai expandir-se para sempre ou, eventualmente, entrará em colapso? Esta é uma questão que há anos tira o sono aos cientistas – e parece estar para ficar. Publicações recentes têm deixado a comunidade científica em polvorosa, trazendo mais dúvidas do que certezas.

O campo da Física está a fermentar. Neste momento, há uma nova conjetura que está a causar excitação na comunidade científica que estuda a Teoria das Cordas. Timm Wrase, da Universidade de Tecnologia de Viena, veio acender ainda mais o debate com a publicação de novos artigos científicos.

Na Teoria das Cordas, uma mudança de paradigma pode estar à espreita. No passado mês de junho, uma equipa de teóricos das cordas, de Harvard e Caltech, publicou uma nova conjetura, que parecia bastante revolucionária.

De acordo com o artigo dos teóricos, disponibilizado para pré-publicação no Arxiv.org, a Teoria das Cordas é fundamentalmente incompatível com a nossa compreensão atual da energia escura – mas só a energia escura é que é capaz de explicar a atual e acelerada expansão do Universo.

O nosso Universo está envolvido por uma vasta e invisível força que parece opor-se à gravidade. Os físicos apelidaram esta força de energia escura e acreditam que esta esteja constantemente a empurrar o nosso Universo para fora – ou seja, a expandi-lo.

Mas, o artigo publicado em junho sugere que a energia escura vai mudando com o tempo. Na prática, isto significa que o Universo pode não se expandir para sempre, podendo, eventualmente, entrar em colapso e tornar-se do tamanho que tinha antes do Big Bang.

Apesar de promissora, esta conjetura levantou quase de imediato várias questões, tendo vários grupos de cientistas publicado outros artigos nos quais sugeriam revisões à teoria apresentada pelos teóricos de Harvard e Caltech.

Também Wrase percebeu rapidamente que havia algo estranho com a teoria: da forma que está descrita, é incompatível com o bosão de Higgs, a partícula celebrizada como a “Partícula de Deus” – que sabemos existir, desde 2013, graças ao Grande Colisionador de Hadrões (LHC) localizado na fronteira da Suíça com a França.

De acordo com os seus cálculos, que contaram com a participação de cientistas da Universidade da Columbia em Nova York e da Universidade de Heidelberg, a hipótese do Universo em constante expansão não pode ainda ser descartada – e foi a partícula descoberta no LHC que causou o maior “buraco” na teoria revolucionária de junho.

Ainda assim, explicou Wrase em declarações ao Live Science, a conjetura do Universo em colapso poderia ser viável, mas precisaria de alguns ajustes teóricos. O artigo que baralhou a teoria revolucionária sobre a Teoria das Cordas foi publicado no passado dia 2 de outubro na revista Physical Review D.

Sinteticamente, o artigo de junho sugere que a Teoria das Cordas – um dos maiores modelos no campo da Física – invalida a expansão infinita do universo. “As pessoas ficam muito emotivas porque, a ser verdade e a ser descoberta, seria espetacular”, disse Wrase.

O debate acalorado sobre a Teoria das Cordas e a energia escura continua um pouco por todo o mundo. Wrase espera que toda esta discussão conduza a avanços científicos.

“Toda esta controvérsia é boa para a Teoria das Cordas”, reitera o físico. De repente, muitas pessoas surgem com ideias completamente novas sobre as quais ninguém tinha pensado até então”.

A Teoria de Tudo

Já muito se disse e escreveu sobre a Teoria das Cordas. Esta teoria, também conhecida com a Teoria de Tudo, representa uma estrutura matematicamente elegante para unir a teoria da Relatividade Geral de Einstein à Mecânica Quântica. No entanto, e tal como nota a Phys.org, ainda não foi comprovada experimentalmente.

A Teoria das Cordas é, no fundo, uma teoria da unificação, uma vez que propõe relacionar a gravidade à física quântica, entendendo as leis da natureza, que descrevem todo o mundo físico desde de as partículas mais pequenas até à maior estrutura do Universo.

Nesta hipótese, as cordas são os blocos fundamentais da matéria. A teoria sugere que as partículas que compõem o universo não são realmente pontos, mas antes cordas uni-dimensionais que vibram.

Para que a Teoria das Cordas seja uma explicação viável para o Universo, deve incorporar a energia escura. Originalmente, a ideia partiu de Einstein, que a adicionou como uma “constante cosmológica” à teoria da Relatividade Geral, de forma a construir um Universo que não se expande.

Quando, em 1929, Edwin Powell Hubble comprovou que o Universo estava efetivamente em expansão, Einstein retratou as suas equações e considerou este o maior erro da sua vida. Entretanto, com a descoberta da expansão acelerada do Universo, a constante cosmológica foi reintroduzida como energia escura no atual modelo padrão da cosmologia.

Para o bem da Ciência, as hipóteses que vão emergindo serão, pelo menos em parte, testadas experimentalmente. No futuro, a expansão do Universo será medida com mais precisão do que nunca – até lá, o debate promete continuar aceso.