O universo só poderia ter nascido em decorrência do Big Bang, já que todos os cenários alternativos para sua formação levam ao colapso imediato do universo recém-nascido e sua destruição, segundo artigo publicado na revista Physical Review D.
“Todas essas teorias foram desenvolvidas para explicar a estrutura original“lisa”do Universo no momento de seu nascimento e“tatear”as condições primárias de sua formação. Nós mostramos que, de fato, eles geram a imagem oposta - distúrbios poderosos surgem neles, o que acaba levando ao colapso de todo o sistema , escreve Jean-Luc Lehners do Instituto de Física Gravitacional de Potsdam (Alemanha) e seus colegas.
A maioria dos cosmologistas acredita que o Universo nasceu de uma singularidade, que começou a se expandir rapidamente nos primeiros momentos após o Big Bang. Outro grupo de astrofísicos acredita que o nascimento de nosso Universo foi precedido pela morte de seu “progenitor”, o que provavelmente aconteceu durante o chamado “Big Rip”.
O principal problema dessas teorias é que elas são incompatíveis com a teoria da relatividade - no momento em que o Universo era um ponto adimensional, deveria ter uma densidade de energia infinita e curvatura do espaço, e poderosas flutuações quânticas deveriam ter aparecido dentro dele, o que é impossível do ponto visão da ideia de Einstein.
Para resolver esse problema, os cientistas desenvolveram nos últimos 30 anos várias teorias alternativas nas quais o universo nasce em condições diferentes e menos extremas. Por exemplo, Stephen Hawking e James Hartle há 30 anos sugeriram que o Universo era um ponto não apenas no espaço, mas também no tempo, e antes de seu nascimento, o tempo, em nosso entendimento da palavra, simplesmente não existia. Quando o tempo apareceu, o espaço já era relativamente “plano” e homogêneo para que pudesse surgir um Universo “normal” com leis “clássicas” da física.
Por sua vez, o físico soviético-americano Alexander Vilenkin acredita que nosso Universo é uma espécie de "bolha" de falso vácuo dentro do multiuniverso gigante eterno e em constante expansão, onde tais bolhas surgem constantemente como resultado de flutuações quânticas do vácuo, literalmente nascidas do nada.
Ambas as teorias nos permitem contornar a questão do "início dos tempos" e da incompatibilidade das condições do Big Bang com a física de Einstein, mas ao mesmo tempo levantam uma nova questão - tais opções de expansão do Universo são capazes de gerá-lo na forma em que agora existe?
Como os cálculos de Leners e seus colegas mostram, na verdade, esses cenários para o nascimento do Universo não podem funcionar em princípio. Na maioria dos casos, eles não levam ao nascimento de um Universo "plano" e calmo como o nosso, mas ao surgimento de poderosas perturbações em sua estrutura, o que tornará tais Universos "alternativos" instáveis. Além disso, a probabilidade de nascimento de um universo tão instável é muito maior do que suas contrapartes estáveis, o que lança dúvidas sobre as idéias de Hawking e Vilenkin.
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Consequentemente, o Big Bang não pode ser evitado - os cientistas, como Lehners e seus colegas concluem, terão que encontrar uma maneira de reconciliar a mecânica quântica e a teoria da relatividade, bem como entender como as flutuações quânticas foram suprimidas em densidade extremamente alta de matéria e curvatura do espaço-tempo.
