Nova teoria elimina inflação na origem do Universo

Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 18/07/2025

Inflao csmica

Com as crises assolando os mais diversos campos da cincia – da crise da cosmologia com a tenso de Hubble e com a dvida se o Universo plano ou esfrico aos resultados nulos da fsica de partculas e as observaes inesperadas do telescpio James Webb – est aberta a temporada de novas ideias sobre o funcionamento do Universo.

Daniele Bertacca e colegas das universidades de Barcelona (Espanha) e Pdua (Itlia) acreditam ter uma contribuio a dar, e apresentaram o que eles chamam de “uma teoria revolucionria sobre as origens do Universo”.

A novidade envolve uma mudana radical na compreenso dos primeiros momentos aps o Big Bang, sem depender das suposies especulativas que os fsicos tradicionalmente assumem.

O que est envolvido um fenmeno csmico chamado inflao: No primeiro bilionsimo de um trilionsimo de um trilionsimo de segundo aps o Big Bang, o Universo teria aumentado de tamanho em um trilho de trilhes de vezes – assim, de uma vez, puff. Essa inflao, um evento quase instantneo – entre 10^-36 a 10^-32 segundos aps o Big Bang -, teria ocorrido h cerca de 14 bilhes de anos e seus efeitos so buscados na distribuio em larga escala da matria no Universo.

O que Bertacca e seus colegas dizem : “No houve inflao”.

Espao De Sitter

H dcadas, os cientistas trabalham sob esse paradigma inflacionrio, seguindo um modelo que sugere que o Universo se expandiu extremamente rpido, em uma frao de segundo, abrindo caminho para tudo o que observamos hoje, sobretudo a planicidade espacial do Universo e o fato de que, apesar de sua vastido, o Universo to uniforme e homogneo.

Mas esse modelo inclui muitos parmetros ajustveis – os chamados parmetros livres – que podem ser modificados. Na verdade, existem centenas de modelos inflacionrios propostos, cada um com seus prprios “ajustes finos”. Cientificamente isso representa um problema, j que dificulta saber se o modelo est realmente prevendo algo ou simplesmente se adaptando aos dados.

Em vez disso, a equipe prope um modelo no qual o Universo primordial no requer nenhum desses parmetros arbitrrios: Ele comea com um estado csmico bem estabelecido, chamado espao de De Sitter, que consistente com as observaes atuais da expanso do Universo, que atribumos energia escura.

O espao de De Sitter uma soluo para as equaes de campo da Relatividade Geral. Essa soluo descreve um Universo com uma constante cosmolgica positiva (a prpria energia escura) e sem matria ou radiao (um “vcuo”), resultando em um espao-tempo com curvatura positiva e constante.

Lembre-se que o universo inicialmente proposto por Einstein era esttico e constante, mas Willem de Sitter (1872-1934) ofereceu uma viso mais rica que, embora no descreva perfeitamente nosso universo atual – nosso Universo contm matria e radiao, por exemplo -, foi muito til para a cosmologia moderna por permitir alinhavar os modelos.

Mas o novo modelo no se baseia em campos ou partculas hipotticos, como o inflaton, o campo escalar usado para justificar a inflao. Em vez disso, ele sugere que flutuaes qunticas naturais no espao-tempo – ondas gravitacionais – foram suficientes para semear as pequenas diferenas de densidade que eventualmente deram origem a galxias, estrelas e planetas.

Verificabilidade e refutabilidade

Segundo a nova teoria, as ondulaes qunticas evoluem de forma no linear, interagindo e gerando complexidade ao longo do tempo, permitindo previses verificveis com dados reais.

Isso traa um cenrio no qual as perturbaes escalares, que servem como “sementes” para a emergncia de toda a estrutura do Universo, so geradas sem depender de um campo escalar – o inflaton, que hoje aceito sem que conheamos nada da sua fsica, como sua energia, sua interao com outras partculas etc.

“H dcadas, tentamos entender os primrdios do Universo usando modelos baseados em elementos que nunca observamos,” disse o professor Ral Jimnez, um dos propositores do novo modelo. “O que torna esta proposta interessante sua simplicidade e verificabilidade. No estamos adicionando elementos especulativos, mas sim demonstrando que a gravidade e a mecnica quntica podem ser suficientes para explicar como a estrutura do cosmos surgiu.”

Ainda uma viso minimalista, mas potencialmente refutvel, ou seja, capaz de fazer previses claras que observaes futuras – como medies das ondas gravitacionais e da estrutura csmica – podero confirmar ou rejeitar. Se o modelo for confirmado, ele poder marcar um novo captulo na maneira como pensamos sobre o nascimento do Universo.

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