O fim...do universo?

E se de repente tudo acabasse? Todas as pessoas que você conversa, todos os amigos que você cultiva e adora, aquela garota especial para você, aquela paisagem que te deixa maravilhado com o mundo! E se tudo isso acabasse? E se você também fosse sumir da face do planeta? E se o próprio planeta sumisse? E se o universo inteiro sumisse?

Os estudiosos que começaram a estudar sobre o início do universo (a teoria o Big bang é a mais aceita), não ficaram muito tempo pensando apenas no início de tudo. A curiosidade mais primordial do homem é saber o que vai acontecer. Quando vemos um truque de mágica, por exemplo, sempre aguardamos o próximo passo do ilusionista e formulamos em nossas mentes o que poderá acontecer em seguida. Quando estamos observando o clima para o dia não nos informamos sobre hoje, ao invés disso, vemos as previsões do tempo para os próximos dias. Maquinar sobre o futuro sempre foi uma ação básica do homem. E pensando exatamente no futuro (da maneira mais distante e apocalíptica possível) que os cientistas estudam o fim do universo!

O usina tenta nessa semana falar sobre as três principais teorias do fim do universo: o Big freeze, Big Crush e o Big Rip. Vamos lá?

Big Crunch

Todos nós conhecemos a força gravitacional como uma força que puxa os corpos para o centro de gravidade de um corpo maior, se jogarmos uma bola para cima ela subirá ao máximo que puder e depois irá direto ao chão, isto porque a Terra atrai a massa da bola de forma que ela não consegue flutuar (gravidade neutra), ou sair da rota do planeta depois de jogada (gravidade inexistente). Se nós pularmos cairemos de novo em um processo análogo. Agora coloque isso de uma escala maior e você entenderá o big crunch!

Partindo da idéia do big bang os corpos que estão se expandindo (considerado o universo aberto e ilimitado) o fim seria o big freeze. Mas analisando um universo fechado e limitado o fim é que todos os astros iriam se atrair gravitacionalmente (lembra do exemplo da criação de buraco negro?) de forma que iria se colidir e formar uma singularidade. É como se cada corpo celeste fosse uma bolinha e iriam tender a “voltar para o chão” que seria o ponto em que a singularidade foi criada ou ainda o ponto em que os astros se reunirem mais rapidamente. Particularmente essa idéia me parece a mais provável, pois explicaria o big bang. Como? Eu explico. Lembram que o big bang veio de uma singularidade? O universo inteiro seria uma espécie de suflê (ótima analogia deni XP) a massa inicial é a singularidade e com o calor e o tempo ela ia se expandindo, até que alcance o limite e depois de desligarmos o forno o suflê murche tendendo a voltar à massa inicial (forma). O universo se expandiria na explosão e voltaria a se reunir devido à gravidade, daí teríamos uma singularidade que após certo tempo se desestabilizaria e...big bang. Que expandiria por um bom tempo até se reunir devido a gravidade e...big bang de novo. Isso nos coloca em duvida de duas coisas:

1- No final este universo é realmente o primeiro?

Não sabemos dizer, mas existe a possibilidade que não! Talvez inumeráveis big bangs e crunchs tenham ocorrido até chegarmos ao estado atual.

2- E se não for o primeiro como fica o tempo?

Ai é que o caldo entorna. Não existe tempo antes do big bang. Então a linha do contínuo espaço tempo pode ser “reciclada” e tudo que passamos agora já passamos atrás. Isso não tem nada a ver com reencarnação ou coisa parecida, isso quer dizer que já existiu um deni num universo anterior a esse que também não curtia muito seu nome e resolveu cortá-lo para deni, que entrou no mesmo curso da faculdade, que conheceu um amigo-irmão que gosta de filosofia, e que impulsionado por outro amigo-irmão fez um blog de poemas, que depois da ideia do primeiro amigo, resolveu chamá-lo de usina de pensamentos, e falar sobre astronomia, e no segundo mês escreveu um artigo sobre big crunch. Ou seja havia um eu que viveu o mesmo que eu.

Big Rip

O Big Rip (grande ruptura) é uma teoria que parte do mesmo principio do big freeze: o universo está em expansão, desta vez ele se encontra de uma maneira crescente (pense num carro sem freio descendo a ladeira, a cada momento, a velocidade dele aumenta mais e mais), até que se toda a matéria se desprenda...Não entendeu? Suponhamos que você, meu caro andarilho, esteja nesse carro que desce a ladeira. Aos primeiros momentos da descida você sente uma agradável brisa, logo a velocidade aumenta, e como resultado você sente aquela adrenalina boa, passando mais um tempo você já fica com medo pensando em como se arrependeu por não ter recusado entrar no carro. Se acelerássemos mais ainda a ponto de chegarmos ao absurdo, todas as partículas do seu corpo entrariam em colapso e você pareceria um grande castelo de lego, se quebrando claro, aliás, esqueça o castelo, você não pareceria com ele, não pareceria com nada, você já nem era nada, só um monte de átomos vagando em direções sem sentido. É isso que o big rip propõe.

Aliás, ele foi proposto por se observar um parâmetro w com valor menor que -1, W corresponde a uma razão entre pressão e densidade da energia escura (energia escura é uma forma hipotética de energia que se espalha por todo o espaço e tende a opor a força gravitacional, acelerando a expansão do universo) se esta for tratada como fluido perfeito. Isso faz ainda mais sentido porque 70% do universo é constituído de energia escura. O que acontece com o valor de w sendo menor que -1 é que uma energia chamada energia fantasma começa a se manifestar, sendo a pressão maior que a densidade o que teremos é uma expansão sem limites do universo que chegará a isolar astros e depois decompô-los em partes cada vez menores e por fim até mesmo os próprios átomos. Mas fiquem tranquilos, se o big rip ocorrer mesmo (o valor de w já foi obtido como menor que -1, mas uma margem de erro da NASA deixa o valor entre -1,1 e 0,14 ) vai demorar 22 bilhões de anos e a terra só vai ser destruída meia hora antes de tudo. Até lá Rip é só o seu descompactador de arquivos mesmo!

Big Freeze

Hear me

What words just can't convey

Feel me

Don't let the sun in your heart decay 

Não gente espera! Embora a minha banda favorita tenha uma música com este nome, não é bem dela que estamos falando. A palavra freeze aqui não pode ser levada no sentido mais literal (provavelmente você deve estar pensando em um sorvete, um congelador ou uma pedra de gelo, bem se não estava, está agora XP).

Na verdade nos estudos de termodinâmica temos que uma boa parte da energia é transmitida através do calor, lembra? Na condução um corpo entra em contato com o outro e transmite o calor, na convecção as ondas de calor apresentam padrões de transmissão um pouco diferentes (eis o velho exemplo da chaleira de café), na radiação o exemplo fica com a luz solar ou com a lanterna que transmitem o calor através de raios de luz (é por isso que as lâmpadas incandescentes deixam o ambiente, beirando o insuportável de tão quente). Passada a revisão você deve ter recordado que essas coisas “geladas” só assim são por que nós temos mais calor que elas, quando transmitimos o calor tende a se equilibrar (diminuindo o nosso calor e aquecendo o sorvete). 

A teoria do big freeze é bem simples em sua totalidade: as partículas atômicas geram calor através de seu constante movimento de agitação (assim definimos os estados físicos da matéria como solido, liquido e gasoso através do grau de agitação). No Big freeze o universo é admitido como em expansão e assim continuará. O grande problema é que a expansão seria tão eterna que em determinado momento os corpos deixariam de serem visíveis (por estarem demasiado distante, alem disso a energia nuclear de cada uma acabaria com o tempo, transformando as estrelas com menos massa em anãs negras), e logo depois se repartiriam a tal ponto que toda a forma de transmissão de calor cessaria e finalmente todos os corpos do universo alcançariam a temperatura nula (-273°C, 0°K ou zero absoluto), obvio que a sensação térmica de frio já estaria tão alta que o nome freeze volta a ser viável. Essa hipótese seria viável se o universo admitisse um formato hiperbólico fazendo jus a expansão eterna.

O big freeze parte então da idéia de expansão crescente do universo e descreve que o universo que achamos que conhecemos acabará com aglomerados de massas frias e opacas. Onde a temperatura é igual a total ausência de calor.

Existem outras teorias que eu tentei procurar, mas achei pouca coisa:

Big bounce- um conceito extremamente parecido com o big crunch.

Heat death of universe ( morte do calor do universo)- um principio bem parecido com o big freeze (também chamado de big whimper).

Big Brake- um conceito que envolve a energia negra e o termino da aceleração da expansão do universo. Assim a expansão sofreria uma taxa crescente de desaceleração, fazendo com que os corpos celestes sejam destruídos por uma força extrema.

Big Lurch- essa fala que a matéria vai quebrar leis lógicas e as forças do universo crescerão infinitamente até que todo o universo seja submetido a uma forte pressão.