CapÃtulo Dois
Qual é a origem do universo? — a controvérsia
OS ASTRONAUTAS emocionam-se ao fotografar a Terra, que parece enorme quando vista através da janela de uma espaçonave. “à o momento mais agradável de um vôo espacial”, disse um deles. Mas a Terra é bem pequena em comparação com o sistema solar. Dentro do Sol caberiam um milhão de Terras, e sobraria espaço! Mas, poderiam esses fatos a respeito do Universo ter algo a ver com a nossa vida e seu sentido?
Façamos uma breve excursão mental ao espaço, para ver o Sol e a Terra em perspectiva. O Sol é apenas uma de um número assombroso de estrelas que ficam num dos braços espirais da galáxia Via-Láctea, ela mesma apenas uma diminuta parte do Universo. A olho nu podem-se ver algumas manchas de luz que, na realidade, são outras galáxias, como a bela Andrômeda, maior do que a Via-Láctea. A Via-Láctea, a Andrômeda e mais umas 20 outras galáxias são mantidas juntas pela gravitação num aglomerado, todas elas ocupando apenas um pequeno espaço num vasto superaglomerado. O Universo contém inumeráveis superaglomerados, e isso não é tudo.
Os aglomerados não estão espalhados por igual no espaço. Numa escala enorme, eles parecem paredes e filamentos envolvendo gigantescas regiões vazias, ou ‘bolhas’. Algumas partes são tão longas e largas que parecem grandes muralhas. Isso talvez surpreenda a muitos que pensam que o Universo criou a si mesmo numa explosão cósmica casual. “Quanto mais claramente vermos o Universo em todos os seus detalhes gloriosos”, conclui um escritor sênior da revista Scientific American, “tanto mais difÃcil será explicarmos com uma teoria simples como é que ele se formou”.
Evidências apontam para um Começo
Todas as estrelas que vemos estão na Via-Láctea. Até os anos 20, esta parecia ser a única galáxia existente. Mas provavelmente você sabe que em observações posteriores, com telescópios maiores, ficou provado que isso não é assim. O Universo contém pelo menos 50 bilhões de galáxias. Não são 50 bilhões de estrelas, mas pelo menos 50 bilhões de galáxias, cada qual com bilhões de estrelas semelhantes ao Sol. Mas não foi a quantidade estonteante de enormes galáxias que abalou as crenças cientÃficas nos anos 20. Foi o fato de estarem todas em movimento.
Os astrônomos descobriram um fato notável: quando passaram luz galáctica através de um prisma, observou-se um ‘esticamento’ nas ondas luminosas, indicando que se afastavam de nós a grande velocidade. Quanto mais distante a galáxia, tanto mais rapidamente parecia afastar-se. Isso indica um Universo em expansão.
Mesmo sem sermos astrônomos profissionais ou amadores podemos ver que um Universo em expansão teria profundas implicações no nosso passado — e talvez também no nosso futuro pessoal. Alguma coisa forçosamente desencadeou esse processo — uma força suficientemente poderosa para vencer a imensa gravidade do Universo inteiro. à válido perguntar-nos: ‘De que fonte viria uma energia tão poderosa?’
Ainda que para a maioria dos cientistas o Universo tenha tido um começo bem pequeno e denso (uma singularidade), não podemos fugir desta questão fundamental: “Se em algum ponto no passado o Universo estava confinado a um estado singular de tamanho infinitamente pequeno e de infinita densidade, temos de perguntar o que havia ali antes e o que havia fora do Universo. . . . Temos de encarar o problema de um Começo.” — Sir Bernard Lovell.
Isso envolve mais do que apenas uma fonte de vasta energia. Requer também previsão e inteligência, pois o ritmo de expansão parece estar ajustado com grande precisão. “Se o Universo tivesse se expandido uma trilionésima parte mais rápido”, disse Lovell, “toda a matéria no Universo já estaria dispersa agora. . . . E se tivesse sido uma trilionésima parte mais lento, as forças gravitacionais teriam arruinado o Universo mais ou menos dentro de seu primeiro trilhão de anos de existência. De novo, não haveria estrelas de longa vida nem a própria vida”.
Tentativas de explicar o Começo
Será que os especialistas agora sabem explicar a origem do Universo? Muitos cientistas, não à vontade com a idéia de que o Universo possa ter sido criado por uma inteligência superior, especulam que, por meio de algum processo, ele tenha criado a si mesmo do nada. Parece-lhe razoável isso? Tais especulações em geral envolvem alguma variação de uma teoria (a do Universo inflacionário) apresentada em 1979 pelo fÃsico Alan Guth. No entanto, mais recentemente, o Dr. Guth admitiu que a sua teoria “não explica como o Universo surgiu do nada”. O Dr. Andrei Linde foi mais explÃcito num artigo em Scientific American: “Explicar essa singularidade inicial — onde e quando tudo começou — ainda é o problema mais renitente da cosmologia moderna.”
Se os especialistas realmente não sabem explicar a origem nem o desenvolvimento primordial do Universo, não devemos procurar uma explicação em outra parte? De fato, você tem boas razões para considerar evidências que muitos têm despercebido, mas que lhe poderão dar uma boa compreensão desse assunto. Essas evidências incluem as dimensões precisas de quatro forças fundamentais responsáveis por todas as propriedades e mudanças que afetam a matéria. A simples menção de forças fundamentais talvez leve alguns a hesitar, pensando: ‘Isso é coisa só para os fÃsicos.’ Não é. Vale a pena considerar os fatos básicos, pois nos afetam.
Regulagem perfeita
As quatro forças fundamentais atuam tanto na vastidão do cosmos como na infinita pequenez das estruturas atômicas. Sim, tudo ao nosso redor está envolvido.
Elementos essenciais à vida (especialmente o carbono, o oxigênio e o ferro) não poderiam existir sem a regulagem perfeita entre as quatro forças manifestas no Universo. Já mencionamos uma dessas forças, a força gravitacional. Outra é a força eletromagnética. Se esta fosse bem mais fraca, os elétrons não seriam mantidos ao redor do núcleo do átomo. ‘Seria grave isso?’, há quem se pergunte. Seria, pois os átomos não poderiam ligar-se para formar moléculas. Inversamente, se essa força fosse bem mais forte, os elétrons ficariam aprisionados no núcleo do átomo. Não haveria reações quÃmicas entre os átomos, ou seja, não haveria vida. Já nesse aspecto fica claro que a nossa existência e a vida dependem da regulagem perfeita da força eletromagnética.
E considere a escala cósmica: uma leve diferença na força eletromagnética afetaria o Sol, alterando assim a luz que atinge a Terra, tornando difÃcil, ou impossÃvel, a fotossÃntese nas plantas. Poderia também roubar da água as suas propriedades Ãmpares, que são vitais para a vida. Mais uma vez, a regulagem perfeita da força eletromagnética torna possÃvel a nossa vida.
Igualmente vital é a intensidade da força eletromagnética em relação à s outras três. Por exemplo, alguns fÃsicos calculam que esta força seja 10.000.000.- 000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (1040) de vezes maior do que a da gravidade. Poderia parecer Ãnfimo acrescentar mais um zero a esse número (1041). Mas isso significaria que a gravidade seria proporcionalmente mais fraca, e o Dr. Reinhard Breuer fala dos resultados disso: “Com gravidade mais baixa as estrelas seriam menores, e a pressão da gravidade nos seus interiores não elevaria a temperatura o suficiente para ocorrerem as reações de fusão nuclear: o Sol não teria como brilhar.” Imagine o que isso significaria para nós!
E se a gravidade fosse proporcionalmente mais forte, de modo que o número tivesse apenas 39 zeros (1039)? “Com apenas esse pequeno ajuste”, continua Breuer, “uma estrela como o Sol teria a sua expectativa de vida drasticamente reduzida”. E há cientistas que acham que a regulagem é ainda mais precisa.
De fato, duas qualidades notáveis do Sol e de outras estrelas são eficiência e estabilidade a longo prazo. Veja uma ilustração simples: para funcionar bem, o motor de um carro precisa de uma combinação perfeita de combustÃvel e ar. Engenheiros projetam complexos sistemas mecânicos e computadorizados para aperfeiçoar o desempenho. Se é assim com um simples motor, que dizer das eficientes estrelas de “combustão” como o Sol? As forças principais envolvidas estão reguladas com precisão, viabilizando a vida. Será casual essa precisão? A Jó, da antiguidade, foi feita esta pergunta: “Você conhece as leis que governam o céu e sabe como devem ser aplicadas na terra?” (Jó 38:33, A BÃblia na Linguagem de Hoje) Nenhum homem conhece. Assim, de onde vem essa precisão?
As duas forças nucleares
A estrutura do Universo envolve muito mais do que apenas a regulagem perfeita da gravidade e da força eletromagnética. Duas outras forças fÃsicas também se relacionam com a nossa vida.
Essas duas forças operam no núcleo de um átomo, muito evidentemente fruto de projeto inteligente. Considere a força nuclear forte, que liga os prótons e nêutrons entre si no núcleo do átomo. Graças a essa ligação podem-se formar vários elementos — os leves (como o hélio e o oxigênio) e os pesados (como o ouro e o chumbo). Pelo visto, se a força de ligação fosse apenas 2% mais fraca, existiria apenas o hidrogênio. Inversamente, se essa força fosse ligeiramente mais forte, haveria apenas elementos mais pesados, mas não hidrogênio. Afetaria isso a nossa vida? Bem, se faltasse hidrogênio no Universo, o Sol não teria o combustÃvel necessário para irradiar energia vitalizadora. E, é claro, não terÃamos água nem alimento, pois o hidrogênio é um ingrediente essencial de ambos.
A quarta força em consideração, a força nuclear fraca, controla a desintegração radioativa. Afeta também a atividade termonuclear no Sol. ‘Está essa força em regulagem perfeita com as outras?’, talvez se pergunte. O matemático e fÃsico Freeman Dyson explica: “A [força] fraca é milhões de vezes mais fraca do que a força nuclear. à fraca justamente o necessário para que o hidrogênio no Sol queime num ritmo lento e constante. Se a [força] fraca fosse mais forte ou mais fraca, todas as formas de vida que dependem de estrelas do tipo do Sol também estariam em perigo.” Sim, esse ritmo de combustão preciso mantém a Terra aquecida — mas não incinerada — e nos mantém vivos.
Ademais, os cientistas acreditam que a força fraca participa nas explosões de supernovas, que eles acham ser o processo para a produção e distribuição da maioria dos elementos. “Se tais forças nucleares fossem ligeiramente diferentes do que são, as estrelas não produziriam os elementos dos quais você e eu nos compomos”, explica o fÃsico John Polkinghorne.
Muito mais se poderia dizer, mas você sem dúvida entende o ponto. Existe uma surpreendente regulagem entre essas quatro forças fundamentais. “Parece que tudo ao nosso redor prova que a natureza fez tudo certo”, escreveu o professor Paul Davies. Sim, a regulagem perfeita entre as forças fundamentais possibilita a existência e a operação do nosso Sol, do nosso agradável planeta com as suas águas vitalizantes, da nossa atmosfera tão essencial à vida, e de uma coleção enorme de preciosos elementos quÃmicos existentes na Terra. Mas, pergunte-se: ‘O que explica essa regulagem perfeita, e o que é responsável por isso?’
CaracterÃsticas ideais da Terra
A nossa existência exige precisão também em outros sentidos. Considere as medidas da Terra e sua posição em relação ao restante do sistema solar. No livro bÃblico de Jó fazem-se as seguintes perguntas, que induzem à humildade: “Onde [estavas] quando fundei a terra? . . . Quem lhe pôs as medidas, caso tu o saibas?” (Jó 38:4, 5) Como nunca antes, essas perguntas exigem respostas. Por quê? Por causa das coisas surpreendentes que têm sido descobertas a respeito da Terra — incluindo seu tamanho e sua posição no sistema solar.
Não se encontrou nenhum outro planeta como a Terra no Universo. à verdade que alguns cientistas apontam evidências indiretas de que certas estrelas têm em sua órbita objetos centenas de vezes maiores do que a Terra. Mas o tamanho da Terra é exatamente o certo para que possamos existir. Como assim? Se a Terra fosse um pouquinho maior, a sua gravidade seria mais forte e o hidrogênio (um gás leve) iria acumular-se por não poder escapar dessa gravidade. Com isso, a atmosfera seria inóspita para a vida. Por outro lado, se a Terra fosse um pouquinho menor, o essencial oxigênio escaparia e as águas do planeta se evaporariam. Em ambos os casos, não seria possÃvel vivermos.
A Terra está também a uma distância ideal do Sol, um fator vital para a sustentação da vida. O astrônomo John Barrow e o matemático Frank Tipler estudaram “a proporção do raio da Terra e a distância do Sol”. Eles concluÃram que a vida humana não existiria “se essa proporção fosse ligeiramente diferente da que se observa”. O professor David L. Block diz: “Os cálculos mostram que se a Terra ficasse só 5% mais perto do Sol, uns 4 bilhões de anos atrás teria ocorrido um descontrolado efeito estufa [superaquecimento da Terra]. Por outro lado, se a Terra ficasse só 1% mais longe do Sol, uns 2 bilhões de anos atrás teria ocorrido uma descontrolada glaciação [enormes camadas de gelo cobrindo grande parte do globo].” — Our Universe: Accident or Design?
A essa precisão, acrescente-se o fato de que a Terra gira em torno de seu eixo uma vez por dia, na velocidade certa para produzir temperaturas moderadas. Vênus leva 243 dias para fazer o mesmo. Imagine se a Terra levasse tanto tempo! Não suportarÃamos as temperaturas extremas de dias e noites tão longos.
Outro detalhe vital é a trajetória da Terra ao redor do Sol. A trajetória dos cometas é larga e elÃptica. Felizmente, a da Terra não é assim; a sua órbita é quase circular. Isso também nos poupa de extremos de temperatura fatais.
Não despercebamos também a localização de nosso sistema solar. Se ficasse mais perto do centro da Via-Láctea, o efeito gravitacional de estrelas vizinhas distorceria a órbita da Terra. Em contraste, se estivesse situado bem na extremidade dessa nossa galáxia, o céu noturno ficaria quase sem estrelas. A luz das estrelas não é essencial à vida, mas não acrescentam elas uma grande beleza ao nosso céu noturno? E, com base em conceitos correntes sobre o Universo, os cientistas calculam que nas extremidades da Via-Láctea não haveria elementos quÃmicos suficientes para formar um sistema solar como o nosso.
Lei e ordem
Por observação pessoal, você sabe que todas as coisas tendem para a desordem. Como todo dono de uma casa verifica, as coisas abandonadas tendem a estragar-se ou a desintegrar-se. Os cientistas chamam essa tendência de “segunda lei da termodinâmica”. Vemos essa lei em ação diariamente. Um carro novo ou uma bicicleta nova abandonados viram sucata. Um prédio abandonado se transformará em ruÃnas. E o Universo? A lei se aplica ali também. Portanto, é de supor que a ordem no Universo deva, com o tempo, ceder à desordem total.
Mas parece que não é isso o que acontece com o Universo, como o professor de matemática Roger Penrose descobriu ao estudar o estado de desordem (ou, entropia) do Universo observável. Uma maneira lógica de interpretar tais descobertas é concluir que o Universo começou num estado de ordem e ainda é altamente organizado. O astrofÃsico Alan Lightman observou que os cientistas “acham misterioso que o Universo tenha sido criado num estado de ordem tão elevado”. Ele acrescentou que “qualquer teoria de cosmologia bem-sucedida devia em última análise explicar esse problema da entropia”, ou seja, por que o Universo não se tornou caótico.
De fato, a nossa existência é contrária a essa lei reconhecida. Portanto, o que explica a nossa vida aqui na Terra? Como já mencionado, essa é uma pergunta básica que merece uma resposta.
[Nota(s) de rodapé]
O diâmetro da galáxia Via-Láctea é de aproximadamente um quintilhão de quilômetros, sim — 1.000.000.000.000.000.000 de quilômetros! A luz leva 100.000 anos para cruzá-la, e essa única galáxia contém mais de 100 bilhões de estrelas!
Em 1995, os cientistas notaram o comportamento estranho da estrela mais distante (SN 1995K) já observada, que estava explodindo na sua galáxia. Como as supernovas em galáxias vizinhas, essa estrela tornou-se bem brilhante e daÃ, lentamente, foi perdendo o brilho, porém num perÃodo mais longo do que jamais detectado antes. A revista New Scientist pôs isso num gráfico e explicou: “O traçado da curva luminosa . . . está esticado no tempo por exatamente a quantidade esperada se a galáxia se distanciasse de nós a aproximadamente metade da velocidade da luz.” A conclusão? Esta é “a melhor evidência até agora de que o Universo realmente está-se expandindo”.
A teoria da inflação especula o que aconteceu numa fração de segundo após o começo do Universo. Os defensores da inflação sustentam que o Universo inicialmente era submicroscópico e daà inflacionou (expandiu-se) mais rápido do que a velocidade da luz, uma afirmação que não pode ser testada em laboratório. A teoria da inflação ainda é polêmica.
Os cientistas descobriram que os elementos revelam espantosa ordem e harmonia. Evidência interessante disso é apresentada no apêndice “Unidades arquiteturais do Universo”, na página 26.
[Fotos nas páginas 12, 13]
O Sol (quadrinho) é insignificante na galáxia Via-Láctea, conforme ilustrado aqui com a galáxia espiral NGC 5236
A Via-Láctea contém mais de 100 bilhões de estrelas, e é apenas uma de mais de 50 bilhões de galáxias no Universo conhecido
[Fotos na página 14]
O astrônomo Edwin Hubble (1889-1953) percebeu que um desvio vermelho na luz de galáxias distantes indicava que o Universo está em expansão e, portanto, teve um começo
[Fotos na página 19]
A perfeita regulagem entre as forças que controlam o Sol resulta em condições ideais para a nossa vida na Terra
[Quadro na página 15]
Tentativa de contar as estrelas
Calcula-se que a galáxia Via-Láctea tenha mais de 100 bilhões de estrelas. Imagine uma enciclopédia que dedicasse uma página a cada uma dessas estrelas — o Sol e o restante do sistema solar ficariam limitados a uma página. Quantos volumes seriam necessários para incluir todas as estrelas da Via-Láctea?
Com volumes razoavelmente grandes, diz-se que essa enciclopédia não caberia na Biblioteca Pública de Nova York, com seus 412 quilômetros de espaço nas estantes!
Quanto tempo levaria para examinar essas páginas? “Folheá-la num ritmo de uma página por segundo levaria mais de dez mil anos”, explica o livro Coming of Age in the Milky Way (Maioridade na Via-Láctea). No entanto, as estrelas da nossa galáxia são mera fração do número de estrelas existentes nos calculadamente 50 bilhões de galáxias no Universo. Se a enciclopédia dedicasse uma página para cada uma dessas estrelas, as bibliotecas do mundo inteiro juntas não teriam espaço suficiente para abrigá-la. “Quanto mais sabemos sobre o Universo”, diz o livro, “tanto mais vemos o quão pouco sabemos”.
[Quadro na página 16]
Comentários de Jastrow sobre o Começo
Robert Jastrow, professor de Astronomia e de Geologia na Universidade de Colúmbia (EUA), escreveu: “Poucos astrônomos poderiam ter previsto que esse evento — o nascimento súbito do Universo — se tornaria um fato cientÃfico comprovado, mas a observação dos céus por meio de telescópios obrigou-os a chegar a essa conclusão.”
Daà ele falou das implicações disso: “A prova astronômica de que [o Universo teve] um Começo embaraça os cientistas, pois eles acreditam que todo efeito tem uma causa natural . . . O astrônomo britânico E. A. Milne escreveu: ‘Não podemos fazer suposições sobre como eram as coisas [no começo]; no ato Divino da criação Deus não teve observadores nem testemunhas.’” — The Enchanted Loom—Mind in the Universe.
[Quadro na página 17]
Quatro forças fÃsicas fundamentais
1. Gravitação: uma força bem fraca a nÃvel de átomos. Afeta objetos grandes — planetas, estrelas, galáxias.
2. Eletromagnetismo: a força principal de atração entre prótons e elétrons, permitindo a formação de moléculas. Os relâmpagos são uma das provas de sua força.
3. Força nuclear forte: a força que liga os prótons e os nêutrons entre si no núcleo de um átomo.
4. Força nuclear fraca: a força que governa a desintegração de elementos radioativos e a eficiente atividade termonuclear do Sol.
[Quadro na página 20]
“Combinação de coincidências”
“Se a força fraca fosse um pouquinho mais forte, nenhum hélio teria sido produzido; se fosse um pouquinho mais fraca, praticamente todo o hidrogênio teria sido convertido em hélio.”
“A margem de possibilidade de vir a existir um Universo em que haja certa quantidade de hélio e também supernovas em explosão é muito estreita. A nossa existência depende dessa combinação de coincidências, e da coincidência ainda mais fantástica dos nÃveis de energia nuclear preditos [pelo astrônomo Fred] Hoyle. Diferente de todas as gerações anteriores, nós sabemos como viemos a existir. Mas, como todas as gerações anteriores, ainda não sabemos por quê.” — New Scientist.
[Quadro na página 22]
“As condições especiais existentes na Terra, em função de seu tamanho ideal, sua composição de elementos e sua órbita quase circular a uma distância perfeita de uma estrela de vida longa (o Sol), possibilitaram o acúmulo de água na superfÃcie da Terra.” (Integrated Principles of Zoology, 7.a edição) Sem água, a vida na Terra não poderia ter surgido.
[Quadro na página 24]
Acredita só no que vê?
Muitas pessoas razoáveis aceitam a existência de coisas que não podem ver. Em janeiro de 1997, a revista Discover publicou que os astrônomos haviam detectado o que eles concluÃram ser cerca de uma dúzia de planetas orbitando estrelas distantes.
“Até agora esses novos planetas só são conhecidos pela maneira como suas gravidades interferem no movimento das estrelas-mães.” Sim, para os astrônomos, os efeitos visÃveis da gravitação constituÃram base para crer na existência de corpos celestes não vistos.
Evidências relacionadas — não a observação direta — foi uma base adequada para os cientistas aceitarem o que ainda era invisÃvel. Muitos que crêem num Criador concluem que têm base similar para aceitar a existência do que não podem ver.
[Quadro na página 25]
Sir Fred Hoyle explica em The Nature of the Universe: “Para fugir da questão da criação seria necessário que toda a matéria do Universo fosse infinitamente velha, o que ela não pode ser. . . . O hidrogênio é constantemente convertido em hélio e em outros elementos . . . Como se dá, então, que o Universo consiste quase só de hidrogênio? Se a matéria fosse infinitamente velha isso seria totalmente impossÃvel. Vemos assim que, pelo que o Universo é, a questão da criação não pode ser simplesmente ignorada.”
2006-11-10 08:03:23
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answer #2
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answered by Anonymous
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