Einstein, um visionário?

Num trabalho datado de 1915, Albert Einstein previu  que um corpo de grande massa pode criar uma curvatura no espaço-tempo ao seu redor, capaz até mesmo de curvar a trajetória de um raio de luz que passe pelas imediações.

Em 1919 a  curvatura do luz  foi observada durante um eclipse solar.

Já há algum tempo coloquei uma mensagem sobre este tema que poderão consultar, por exemplo,  aqui e aqui

Nas últimas décadas da sua vida, Einstein dedicou a sua atividade científica à tentativa de unificar a gravitação com o eletromagnetismo. 

Apesar de Einstein ter falhado na sua missão, a sua influência permanece viva até hoje. A ideia de unificação de forças é uma das mais populares entre físicos teóricos do mundo inteiro. Ao eletromagnetismo e à gravitação são adicionadas duas outras forças, que se manifestam apenas a distâncias subatómicas, que são as forças nucleares forte e fraca. 

Pois bem, anteontem, no Público pôde ler-se: 

O físico norte-americano Alan Guth propôs, em 1980, a ideia de que quase imediatamente após o Big Bang – a cataclísmica explosão que criou o espaço e o tempo, há uns 13.800 milhões de anos –, o Universo, que era inicialmente um grãozinho microscópico, adquiriu de forma incrivelmente rápida mais ou menos o tamanho de uma bola de futebol. Esta brutal “inflação” – a palavra é de Guth – permitia, nomeadamente, explicar por que é que o Universo é tão uniforme em todas as direcções.Os especialistas sabiam que a inflação teria produzido ondulações no espaço-tempo, chamadas ondas gravitacionais, previstas pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein mas ainda por confirmar. Esta segunda-feira, uma equipa internacional de cientistas anunciou nos Estados Unidos ter finalmente conseguido “ver” directamente, pela primeira vez, ondas gravitacionais que, quase para além da dúvida, são “ecos” da inflação inicial do Universo(...)

(...)“Não só estes resultados são a prova irrefutável da inflação cósmica como também nos informam sobre o momento em que essa expansão aconteceu e sobre a sua potência”, diz o físico Avi Loeb, da Universidade de Harvard, citado pela agência AFP. “E deitam uma luz nova sobre algumas das questões mais fundamentais, tais como por que é que existimos e como começou o Universo."

Carlos Fiolhais comentou a notícia  em De Rerum Natura. Deixo alguns excertos.

É como e vivêssemos no interior de um gigantesco forno de microondas. O nosso Universo está todo ele  impregnado de uma radiação muito uniforme de microondas, cuja explicação só é dada pela teoria do Big Bang. Quando o Universo tinha cerca de 350 000 anos, que é como quem diz muito perto da origem do espaço e do tempo há 13,7 mil milhões de anos, deu-se, por todo o lado, um importantíssimo evento cósmico: a formação dos átomos. O Universo, em expansão e em arrefecimento desde o seu início, passou de uma época em que era opaco, quando a luz não passava por ser absorvida por uma multidão de partículas vadias, para uma época em que é transparente, uma vez que os átomos só absorvem certos tipos de luz. Antes os núcleos atómicos leves (não havia pesados, pois estes só se podem formar nas estrelas e não havia estrelas) e os electrões andavam numa grande vadiagem. Depois acasalaram, por ser energeticamente mais favorável estarem juntos do que estarem separados. A luz, hoje visível sob a forma de microondas, espalhou-se por todo o lado. Antes o Universo era tão quente que era completamente caótico, depois a descida de temperatura possibilitou o aparecimento da ordem atómica. A detecção ocasional da radiação cósmica de fundo há 50 anos por Penzias e Wilson foi um grande momento da astrofísica: ficou mostrado não só que no início o Universo era mais quente, mas que o arrefecimento estava na origem da ordem. O Universo tem uma história e essa história era mais antiga do que a das galáxias, que se estão desde que existem a afastar umas das outras.  Se, antes de 1964, a teoria do Big Bang era hipotética,  deixou de o ser a partir daí. Depois disso, a observação da radiação cósmica de fundo foi efectuada com grande rigor, varrendo todo o céu, por satélites colocados acima da atmosfera como o COBE e o Planck. O retrato de 360 graus conseguido por essas sondas é o retrato mais antigo do céu, no sentido em que não temos maneira de observar directamente com luz o Universo antes de ter 350 000 anos. É a imagem do Universo enquanto criança. Mas, olhando bem para o retrato, procurando com o auxílio de bons telescópios terrestres, pormenores no retrato mais antigo que se conhece é possível confirmar (ou não) suposições teóricas sobre no que se passou antes. Uma das suposições mais consensuais é a existência de um período de expansão muito rápida do Universo quando a idade deste não passava de uma pequeníssima fracção de segundo. É a chamada inflação, que permite explicar a grande uniformidade do Universo, mesmo em regiões que parecem não poderem ter estado relacionadas na história cósmica.. A era inflacionária foi um período de expansão muito rápida do Universo, um período que não demorou muito.

Acaba de ser anunciado pelo Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, que gere um telescópio de microondas situado perto do Pólo Sul, que a radiação cósmica de fundo recolhida há marcas da inflação, designadamente marcas das poderosas ondas gravitacionais do Big Bang, que a inflação permitiu expandir.
As ondas gravitacionais são uma previsão da teoria da relatividade geral que Einstein propôs em 1916, que é ainda hoje a melhor teoria da gravidade disponível. São precisos grandes abalos gravitacionais para as produzir e daí a dificuldade da  detecção dessas ondas. Mas se há um evento que produziu sem dúvida ondas gravitacionais foi o Big bang, a criação do próprio espaço e tempo. A confirmarem-se os resultados agora divulgados, passamos a dispor de mais uma prova do Big Bang - e uma prova mais remota que a formação dos átomos - e, ao mesmo tempo, uma prova da teoria da inflação, que era uma componente especulativa do Big Bang. Do ponto de vista teórico estamos em "terra desconhecida", num tempo onde uma teoria física válida tem de unir a teoria da gravitação de Einstein com a teoria quântica, fornecendo uma explicação quântica da gravidade. As marcas vêm da observação pormenorizada da polarização[1] das microondas, isto é, dos planos de vibração das ondas electromagnéticas. A ser verdade temos, pela primeira vez, uma acesso observacional, embora indirecto, ao início do Big Bang. Ou melhor quase ao início, uma vez que o início é inacessível(...)

Na imagem:  a radiação cósmica de fundo vista pelo satélite Planck.

Também aqui podem encontrar comentários

(...)Cientistas em um observatório no polo sul anunciaram a detecção de ondas gravitacionais.

(...)O impacto dessa descoberta precisa de uma historinha para ser entendido, e é uma história bem antiga. Aliás, é a mais antiga: no princípio, houve uma explosão. Ninguém sabe exatamente o que aconteceu entre o segundo zero e 10⁻³⁴ segundos, mas os astrofísicos e cosmólogos têm muitas teorias que começam a valer a parte dessa marca dos 10⁻³⁴ s . A melhor delas é a da inflação cósmica: o espaço-tempo expandiu de forma drasticamente acelerada e em seguida diminuiu a taxa de expansão. Essa teoria surgiu para explicar muita coisa estranha nesse nosso universo, muita gente tenta ajustar nessa teoria grandes questões não-explicadas, desde problemas na formação de galáxias à grande desproporção entre matéria e antimatéria no universo. Essa inflação deve ter causado muito alvoroço no universo, mas aconteceu em um passado tão remoto que muitos achavam impossível encontrar qualquer traço direto dela hoje. Muitos achavam, mas não todos. Existe uma boa quantidade de radiação atingindo a terra que vem de um período muito antigo no universo(...) Recebemos essa radiação porque ela ainda está “chegando à Terra”, desde aquele período. A grande descoberta vinda do polo sul é sobre a polarização dessa luz (...)

Para ser claro, não foram detectadas exata e diretamente ondas gravitacionais, e há gente séria trabalhando nisso, assim como nunca encontramos um dinossauro. Mas os ecos dessas ondas foram descobertos, e o escrutínio da comunidade científica será intenso para confirmar se as tais ondas são de fato a única, ou a melhor, explicação para esse quadro lindo de azuis e vermelhos que observamos na imagem acima.

   

 E foi o Big Bang, o caos, o cosmos,

o infinitamente grande.

E foi o tempo…

Tão longo o tempo em tão longa viagem …

E foi a vida…

Tão breve a vida  em tão fugaz passagem…

(2002)

Gouveia R. não publicado

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[1] Uma explicação muito primária da polarização pode ser lida aqui http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/polarizacao/polarizacao4.htm