quarta-feira, 10 de outubro de 2007

Será esse o Universo em que vivemos? (ENFPC - II)

A palestra de abertura do Encontro Nacional de Física de Partículas e Campos foi dada por Glenn Starkman. O título da palestra é uma "provocação" à física de que dispomos hoje, que explica tão pouco do Universo. Segundo Starkman, o modelo que temos para explicar os dados experimentais, o Modelo da Concordância (ou, em inglês, Inflationary Lambda Cold Dark Matter Big Bang Model) é um modelo fenomenológico que indica uma falta de uma física mais fundamental.

Cada um dos termos do Modelo da Concordância, foi introduzido quase que independentemente para explicar diferentes observações estranhas. O "Inflationary" procura resolver, por exemplo, o chamado "problema do horizonte". Na palestra, Starkman explicou este problema solicitando que todos contássemos juntos em voz alta até 5 e batêssemos palma. Depois, pediu que contássemos até cinco mentalmente e de olhos fechados e batêssemos palma ao fim deste tempo. Não foi surpresa a ninguém o fato de que no segunto caso as palmas não foram uníssonas. Em outras palavras, sem uma comunicação entre os diversos indivíduos, o comportamento não foi homegêneo... Com o Universo, acontece que ao olharmos para a esquerda e para a direita vemos regiões que não se comunicam (já que a luz demora um tempão pra ir de uma ponta a outra e é o troço mais rápido que temos). O problema do horizonte é que essas duas regiões são essencialmente iguais, ainda que não se comuniquem! A idéia de inflação diz que o Universo passou por uma fase de rápida expansão levando pontos que estavam próximos e se comunicavam para regiões muito distantes (o que observamos hoje).

O "Lambda" refere-se à letra que usamos para representar uma constante adicionada às equações de Einstein. A "constante cosmológica" resulta numa certa repulsão. Como se fosse uma gravidade às avessas, e isso dá conta (ou pelo menos é uma proposta para dar conta) da energia escura. O problema que isso busca resolver é o seguinte: Quando uma coisa explode, tende a se afastar do centro da explosão, mas perde velocidade com o tempo. No dia-a-dia, a perda de velocidade deve-se, principalmente, ao atrito com o ar. No caso do Universo (que acredita-se ter surgido numa explosão - o big bang), essa desaceleração era esperada, já que matéria atrais matéria e, como todo mundo se puxando, não se vai muito longe... O problema é que na década passada, descobriram que o Universo está aumentando a velocidade com que se expande! Como se tivesse alguma coisa que vencesse a gravidade, que tenta puxar tudo de volta... Essa coisa estranha, é a "energia escura" e a constante cosmológica é apenas uma das alternativas. Há ainda modelos como quintaessência e outro com gás de Chaplygin, dos quais eu nada sei.

O "Cold Dark Matter", ou matéria fria e escura, é um tipo de matéria que é adicionada às nossas teorias para explicar o fato de que os objetos que observamos no céu não dão conta de explicar o que vemos. Aparentemente, há alguma coisa lá que não emite radiação eletromagnética (por isso, "fria" e "escura"). Estamos um tanto quanto perdidos para explicar o que seria isso. Há propostas de que seriam objetos (chamados coletivamente de MACHO's) como anãs-brancas e buracos negros. Há também a proposta de que a matéria escura seja um tipo de partícula que interage muito fracamente, mas que possuem massa (WIMP's). Essa coisa de matéria escura não é somente teoria. Tempos atrás, o telescópio Hubble descobriu o que seria um anel de matéria escura. Embora não se possa ver este tipo de matéria, sua gravidade distorce a luz de objetos "próximos"... Embora esteja, infelizmente, em inglês, o vídeo abaixo pode ser de alguma ajuda para entender a descoberta do Hubble:



Bom, acho que falei tudo o que é viável dizer numa postagem de blog sobre os termos que juntos nomeiam o Modelo da Concordância. O ponto principal aqui, que por tabela segue o que me pareceu ser o ponto principal da palestra do Starkman, é enfatizar que cada um desses nomes é adicionado ao Modelo do Big Bang quase que à força e que há muito o que fazer em física... Não disse acima, mas essas "coisas escuras" constituem cerca de 95% do Universo. Ou seja, tudo o que é descrito pela física é apenas uma ínfima minoria... "Será que o Universo descrito pelos físicos é aquele em que vivemos?", pergunta Starkman.

A palestra terminou dizendo que vivemos numa época frutífera:
A perfect time for observers to observe, experimentalists to experiment and for young minds to invent.

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