sábado, 11 de julho de 2009

Haja Luz!

Membro: CARRARO
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Alguns valores interessantes à respeito do início/expansão do Universo:

1. Nos momentos iniciais do universo que se seguiram ao Big Bang, a matéria e a antimatéria foram criadas em quantidades quase iguais. Em um milissegundo no tempo, o universo resfriouse o bastante para que quarks e antiquarks se "condensassem". Qualquer quark que encontrasse um antiquark, o que ocorreria muito depressa em uma densidade tão alta, resultaria na destruição completa de ambos, libertando um fóton de energia. No entanto, a simetria entre a matéria e a antimatéria não era muito exata; para cada cerca de bilhão de pares de quarks e antiquarks, havia um quark a mais. É essa diminuta fração da potencialidade inicial que compõe a massa do universo como agora o conhecemos.

Por que existiu essa assimetria? Teria sido mais "natural" que ali não houvesse assimetria. Contudo, se houvesse uma simetria total entre a matéria e a antimatéria, o universo rapidamente teria se desenvolvido em radiação pura; e pessoas, planetas, estrelas e galáxias jamais teriam existido.

2. A forma como o universo expandiu-se após o Big Bang dependeu, essencialmente, da quantidade total de massa e energia que o universo apresentava e também da força da constante gravitacional. O nível surpreendente de sintonia dessas constantes físicas tem sido objeto de admiração para muitos especialistas. Escreve Hawking:

Por que o universo iniciou com uma taxa crítica tão próxima de expansão que separa modelos que voltam a entrar em colapso daqueles que se mantêm expandindo eternamente, que, ainda hoje, 10 mil milhões de anos mais tarde, continuam se expandindo próximo da taxa crítica? Se a taxa de expansão um segundo após o Big Bang tivesse sido menor, mesmo em cada parte única de 100 mil milhões de milhões, o universo teria se destruído outra vez antes mesmo de atingir seu tamanho atual.

Entretanto, se a taxa de expansão tivesse sido maior para cada parte única em um milhão, estrelas e planetas não poderiam ter se formado. Teorias recentes envolvendo uma expansão incrivelmente rápida (inflação) do universo em épocas muito remotas parecem oferecer uma explicação parcial ao motivo pelo qual a presente expansão encontra-se tão próxima do valor crítico. No entanto, muitos cosmólogos diriam que isso simplesmente faz a questão recuar para por que o universo possui justamente as propriedades corretas para passar por essa expansão inflacionária. A existência de um universo como o conhecemos repousa no fio da navalha das improbabilidades.

3. A mesma circunstância extraordinária aplica-se à formação de elementos mais pesados. Se a sólida força nuclear que mantém unidos os prótons e os nêutrons tivesse sido minimamente mais fraca, somente o hidrogênio teria, então, se formado no universo. Se, entretanto, tivesse sido levemente mais forte, todo o hidrogênio teria se transformado em hélio, em vez dos 25% nos primórdios do Big Bang. Com isso, as fornalhas de fusão das estrelas e sua capacidade de gerar elementos mais pesados jamais teriam ocorrido.

Somando-se a tal observação extraordinária, a energia nuclear parece estar ajustada apenas o bastante para a formação de carbono, elemento essencial às formas de vida na Terra. Caso essa energia exercesse uma atração muitíssimo inferior, todo o carbono teria se convertido em oxigênio.

Ao todo, existem quinze constantes físicas cujos valores a atual teoria não consegue predizer.
São dadas: simplesmente têm o valor que têm.
A lista inclui: a velocidade da luz, a potência das forças nucleares forte e fraca, diversos parâmetros associados ao eletromagnetismo e a força da gravidade. A probabilidade de todas essas constantes terem os valores necessários para resultar em um universo estável, capaz de sustentar formas de vida complexas, quase tende ao infinito. E, no entanto, elas apresentam exatamente os parâmetros que observamos. Em resumo, nosso universo é monstruosamente improvável.

Como disse o físico Freeman Dyson:

"Quanto mais examino o universo e os detalhes de sua arquitetura, mais evidências encontro de que o universo, em certo sentido, devia saber que estávamos chegando."


A verdade é que, nos ultimos 35 anos, os cientistas ficaram ipressionados ao descobrir que o big bang não foi um evento caótico, do começo dos tempos, mas antes um evento altamente ordenado que exigiu uma enorme quantidade de informações. Desde o exato momento de seu surgimento, o universo teve de ser ajustado com uma precisão INIMAGINAVEL para permiti a existência da vida, como a nossa.

Cientificamente falando, é muito mais provavel a existência de um universo PROIBIDOR da vida do que um universo SUSTENTADOR da vida. A vida se equilibrou num fio de navalha.

O proprio Hawking calculou que, se a taxa de expansão do universo um segundo após o big bang tivesse sido menor em até mesmo uma parte de cem mil milhões de milhões, o universo teria implodido em uma bola de fogo.

O físico inglês P. C. W. Davies concluiu que as chances das condições iniciais serem inadequadas para a formação das estrelas - necessário para os planetas, e, portanto, para a vida - é o número 1 seguido de pelo menos mil bilhões de bilhões de zeros.

Davies ainda calculou que se a forçada gravidade ou a força fraca fosse alterada em somente uma parte de 10 seguido de 100 zeros, a vida jamais poderia ter surgido.

Existem cerca de 50 constantes apenas no universo (mais algumas: a quantidade de energia utilizável no universo, a diferença de massa entre protons e neutrons, as proporções das forças fundamentais da natureza e a proporção da materia em relação à anti matéria) que devem ser balanceadas em um grau matematicamente infinitesimal para que qualquer vida seja possivel.

Eu digo: Essa precisão é tão imensamente fantastica, tão impressionante matematicamente, que é simplesmente a mais pura tolice pensar que poderia ter sido um acidente. É a chamada pelos teóricos de "a probabilidade especificada", que elimina o acaso de qualquer duvida razoavel.

O Principio Antropico
Aas inúmeras leis da Física foram orquestradas ordenadamente desde o início do universo até o aparecimento do homem; o universo em que habitamos aparenta ser explicitamente planejado para o surgimento dos seres humanos"
Patryck Glyn, ex ateu da universidade de harvard

Brandon Carter e outros cientistas descobriram uma série de misteriosas coincidências ou acidentes de sorte no universo, cujo único denominador comum era preparar o aparecimento do homem. A mais leve alteração das forças fundamentais da Física - gravidade, eletromagnetismo, a sólida energia nuclear ou a fraca energia nuclear - teria como resultado um universo irreconhecível: universo formado de hélio, sem prótons ou átomos, sem estrelas, universo que desmoronaria sobre si mesmo antes dos primeiros momentos de sua existência.

Modificar as proporções exatas da massa das partículas subatômicas em relação umas às outras traria efeitos semelhantes. Mesmo a base da vida, como carbono e água, depende de uma fina sintonia extraordinária em nível subatômico, coincidências estranhas nos valores, para as quais os físicos não possuem explicação.

Alguns exemplos
"A gravidade é cerca de 1039 vezes mais fraca que a força eletromagnética. Se a gravidade fosse 1033 vezes mais fraca, as estrelas teriam um bilhão de vezes menos massa e queimariam um milhão de vezes mais rápido.

A fraca energia nuclear tem 1028 vezes a força da gravidade. Se a fraca energia nuclear fosse levemente mais fraca, todo o hidrogênio no universo se teria transformado em hélio (impossibilitando a existência de água, por exemplo).

Uma forte energia nuclear (de 2%) teria impedido a formação dos prótons, produzindo um universo sem átomos. Decrescendo seu valor em 5%, teríamos um universo sem estrelas.

Se a diferença em massa entre um próton e um nêutron não fosse exatamente a que é - cerca de duas vezes a massa de um elétron -, então todos os nêutrons se transformariam em prótons e vice-versa. E diríamos 'adeuzinho' à química como a conhecemos - e à vida.

A natureza propriamente dita da água - tão vital para a vida - é algo misterioso... A água, única entre as moléculas, é mais leve em estado sólido que em estado líquido: o gelo flutua. Se isso não acontecesse, os oceanos congelariam de baixo para cima e a Terra, agora, estaria coberta de gelo sólido. Por sua vez, essa propriedade pode ser atribuída a propriedades exclusivas do átomo de hidrogênio.

A síntese do carbono - o núcleo vital de todas as moléculas orgânicas - em uma escala de importância, envolve aquilo que os cientistas denominam uma 'estarrecedora' coincidência na proporção da energia forte (strong force) para o eletromagnetismo. Essa proporção permite ao Carbono 12 atingir um estado estimulado de exatidão da ordem de 7,65 MeV na temperatura típica do centro das estrelas, o que cria uma ressonância que envolve o Hélio 4, o Berilo 8 e o Carbono 12, possibilitando a ligação necessária que ocorre durante uma janela diminuta de oportunidade, que dura 10E-17 segundos"

A profundidade do mistério envolvido aqui foi apresentada da melhor maneira pelo astrônomo Fred Hoyle, um antigo propositor da teoria do estado estático:

'Tudo o que vemos no universo de observações e fatos, em oposição ao estado mental dos esquemas e suposições, permanece inexplicado. E mesmo em seu supostamente primeiro segundo, o universo em si não é casual. Isso quer dizer que o universo precisa saber com antecedência o que irá acontecer antes de saber como iniciar a si próprio. Porque, de acordo com a Teoria do Big-Bang, por exemplo, em um período de 10E-43 segundos o universo precisa saber quantos tipos de neutrino irão existir no período de 1 segundo. Isso funciona de modo a iniciar a expansão na taxa exata para adequar-se ao número final de tipos de neutrino'.

O conceito de Hoyle sobre a necessidade do universo em 'saber com antecedência' resultados que viriam posteriormente, captou a profundidade do mistério. A sintonia fina de valores e proporções aparentemente heterogêneos, necessários para ir do Big-Bang à vida conforme a conhecemos, envolve uma coordenação intrincada sobre amplas diferenças na escala - desde o nível intergalático ao subatômico -, e através de sistemas de tempo de vários bilhões de anos"


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