terça-feira, 2 de setembro de 2014

O Universo teve um começo? #6 - O Teorema Borde-Guth-Vilenkin

Em 2001, três cosmólogos chamados Arvind Borde, Alan Guth e Alexander Vilenkin desenvolveram um teorema que mostrava que qualquer universo inflacionário tem que ter o espaço-tempo incompleto no passado. Em 2003, esse teorema foi estendido para outros modelos de espaço-tempo.

O que diz o Teorema Borde-Guth-Vilenkin

A unica condição para o teorema dar certo é a de que o universo esteja expandindo. Se assumirmos que o universo esteve sempre expandindo, então chega a um ponto de singularidade. Basicamente, qualquer universo em expansão não pode ter passado eterno... Até certo ponto. Como ainda não se tem uma teoria de gravidade quântica completa, mesmo se traçarmos a expansão de volta ao inicio, chega uma era de gravidade quântica onde ninguém sabe exatamente o que aconteceu. No entanto, deve ser notado que o teorema independe da descrição anterior a era Planck.
Em 2006, Vilenkin declarou:

“Diz-se que um argumento é algo que convence pessoas racionais e uma prova é algo que convence até mesmo pessoas irracionais. Com a prova agora em seu devido lugar, os cosmólogos não podem mais se esconder atrás da possibilidade de um universo de passado eterno. Não há como escapar: eles têm que encarar o problema de uma origem cósmica.” [1]

Mesmo se o teorema não depende de descrições do inicio do universo, sem uma teoria de gravidade quântica não se pode falar com certeza que o teorema “prova” que o universo teve um inicio absoluto. Mas mesmo assim, ele nos da uma boa evidencia.

Uma maneira de desviar do teorema

Uma maneira de desviar das conclusões do teorema é se o universo “contraiu” antes da expansão. Respondendo a pergunta se o teorema dele prova que o universo deve ter tido um inicio, Vilenkin respondeu:

“Não. Mas ele prova que a expansão do universo deve ter tido um inicio. Você pode evitar o teorema postulando que o universo estava em contração antes de algum tempo. Isso faz parecer que não há nada errado em ter uma contração antes da expansão. Mas o problema é que um universo em contração é altamente instável. Pequenas perturbações o fariam desenvolver todos os tipos de singularidades confusas, então ele nunca chegaria a fase de expansão.

Conclusão

O teorema prova que o universo teve um começo? Não, mas ele é uma boa evidencia de que isso aconteceu. No próximo texto falarei sobre o multiverso inflacionário e seus problemas.

Fontes

[1] – Alexander Vilenkin, “Many Worlds in One”, p. 176


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