Origem do Universo Teoria do Big Bang de Georges Lemaître

Duas equipes separadas de astrônomos de Berkeley, Califórnia, fizeram uma descoberta semelhante em 1998. Ambos observavam supernovas, que são estrelas que explodem a níveis visíveis a grandes distâncias. Os astrônomos esperavam que o cosmos encolhesse, de acordo com o conhecimento científico atual. Estudos mostraram que ele realmente cresce para níveis significativos.

Georges Lemaitre, que desenvolveu e difundiu a teoria do Big Bang, não ficaria surpreso com essa descoberta. Ele descreveu a criação do universo em termos de uma explosão de fogos de artifício e comparou galáxias com brasas que se espalhavam do centro.

Ele acreditava que a explosão de fogos de artifício marcava o início dos tempos, e estava acontecendo em “um dia sem ontem”. Outros cientistas agora aceitam o Big Bang como um fato após décadas de luta. Enquanto a maioria dos cientistas, incluindo Stephen Hawking, previu que a gravidade desaceleraria a expansão do universo para trás em direção ao centro de seu núcleo, Lemaitre acreditava que o universo estava se expandindo. Lemaitre argumentou que o Big Bang foi um evento isolado. Outros cientistas pensaram que encolheria a ponto de ocorrer outra explosão.

Dono da teoria do Big Bang

Georges Lemaître
Georges Lemaître – Imagem: ihu.unisinos.br

Georges Lemaitre era uma criança quando os cientistas acreditavam que o universo era eterno em idade e constante em sua aparência geral. A publicação em 1916 da teoria da relatividade de Albert Einstein parecia confirmar que o universo era eterno, estável e imutável quando apareceu pela primeira vez.

Lemaitre iniciou sua carreira científica na Faculdade de Engenharia de Louvain em 1913. Depois de um ano, Lemaitre foi forçado a sair para se juntar à artilharia belga durante a Primeira Guerra Mundial. Após o fim da guerra, ele foi forçado a sair e se alistou na Maison Saint Rombaut, onde estudou ciências e matemática. Ele continuou sua educação na Universidade de Cambridge em 1923, onde Arthur Eddington era seu professor.

Lemaitre, pesquisador da Universidade de Cambridge, revisou a teoria da relatividade geral. Os cálculos provaram que o universo estava se expandindo, assim como Einstein havia calculado 10 anos antes. Enquanto Einstein pensava em uma força misteriosa, a constante cosmológica, que manteria o mundo estável e expandiria o universo, ele concluiu que ele estava se expandindo. Depois de observar o desvio para o vermelho (ou brilho avermelhado) em torno de objetos além da galáxia da Terra, Einstein chegou a essa conclusão.

A compreensão e a aplicação da física de Einstein foram as primeiras a serem criticadas dentro da física e astronomia. Especialistas da Inglaterra se reuniram para discutir essa contradição usando observação visual. Sir Arthur Eddington propôs uma solução. Lemaitre foi o astrônomo britânico que percebeu que havia feito a ponte entre a teoria e a ótica. Eddington sugeriu que os artigos de Lemaitre fossem traduzidos para o inglês em observações mensais. Isso foi feito em 1931.

O diário de Lemaitre tem a maioria dos cientistas concordando que o universo está se expandindo. No entanto, eles resistem à sugestão de que teve um começo. Eles estavam acostumados a pensar que o tempo é eterno. Parecia absurdo pensar que o universo existiu por infinitos milhões de anos antes de ser criado. Eddington escreveu na Nature, um jornal inglês, que a ideia de fato era um fato.

A teoria de Lemaitre tinha suas falhas, apesar dos elogios de Einstein. A taxa de expansão calculada não funcionou. O universo se expandindo a uma taxa constante significaria que o tempo necessário para atingir seu raio era muito curto para a formação de estrelas e planetas.

Este problema foi resolvido pela constante cosmológica constante de expropriação de Lemaitre. Einstein o havia usado em um esforço para manter um tamanho de universo constante. Lemaitre aponta para a aceleração na expansão do nosso Universo ao longo do tempo. Foi preciso Lemaitre, um matemático e também um padre católico, para examinar as evidências com o coração aberto e desenvolver um modelo que fosse academicamente válido.

Einstein não gosta que Lemaitre use a constante cosmológica. A constante foi seu pior erro na carreira e ele ficou muito chateado com o uso do fator de correção. Em 1944, a morte de Arthur Eddington fez da Universidade de Cambridge um forte oponente da teoria do Big Bang de Lemaitre. Na verdade, Fred Hoyle, um astrônomo de Cambridge, cunhou o termo “Big Bang” em sarcasmo. Ele e outros astrônomos preferiram um método de olhar para a história do universo chamado de “status estável”. Essa abordagem envolveu átomos de hidrogênio sendo criados continuamente e se fundindo lentamente em nuvens de gás que eventualmente formam estrelas.

1964 viu um grande avanço que confirmou as teorias de Lemaitre. Trabalhadores de Nova Jersey no Bell Labs descobriram uma forma frustrante de interferência de micro-ondas enquanto faziam experiências com um radiotelescópio. Era tão forte que os técnicos podiam apontar o instrumento no centro ou na direção oposta da galáxia. Isso os ajudou a determinar que o instrumento tinha o mesmo comprimento de onda da fonte e transmitia a mesma temperatura.

Essa interferência de micro-ondas foi mais tarde reconhecida como o pano de fundo cósmico de micro-ondas, um remanescente do Big Bang. Lemaitre estava se recuperando de um ataque cardíaco no Hospital Saint Pierre, da Universidade de Louvain, quando recebeu a boa notícia. Em 1966, ele morreu em Louvain aos setenta e um anos.

Há consenso de que a explosão de fogos de artifício de Lemaitre foi uma boa ideia após sua morte. No entanto, as dúvidas permanecem: este foi realmente um evento que aconteceu em um dia diferente de ontem? Talvez a gravidade seja uma explicação alternativa. Pode ter desacelerado a expansão e feito o universo encolher em direção ao seu centro. Isso criaria um novo Big Bang. Este não foi um evento isolado que marcou o início da época. Era parte de uma série interminável de explosões.