O mistério do Big Bang

(Ciência 2.0) À volta do Big Bang existem questões que nos aguçam a curiosidade e que nos fazem arregalar os olhos quando pensamos nas respostas em que podem resultar. No fundo, têm a ver com a nossa existência. O Ciência 2.0 foi procurar saber qual a resposta a estas perguntas.

Como aconteceu o Big Bang?

Em que condições se deu o Big Bang?

O que havia antes do Big Bang?

Como se formou o universo?

O mistério à volta do Big Bang é tão grande que nem a Física consegue responder a estas questões. O que se pode dizer é que o Big Bang ocorreu há cerca de 14 mil milhões de anos, data que é identificada como a idade do nosso universo.

A Física só consegue recuar no tempo até um segundo após o Big Bang. Sabemos o depois, mas não é possível, para já, responder concretamente e de forma completa o que aconteceu antes e durante este evento.

O que havia antes do Big Bang? O que existe como explicação são apenas modelos matemáticos. Mas a melhor resposta à pergunta é, neste caso, a de que não se sabe realmente o que havia antes, nem se existiu um antes.

O universo fervia segundos após o Big Bang
O que se sabe então? Segundos depois do Big Bang, é possível afirmar que o universo estava muito quente. À medida que foi expandindo, foi arrefecendo. A temperatura da radiação cósmica de fundo pode ser medida e sabemos que ela é muito baixa. É atualmente de -270 graus Celsius.

O universo apresenta também uma densidade muito baixa. A densidade do universo é 10-29 inferior à densidade da água. Estes fatores decorrem precisamente da expansão do universo.

E como sabemos estas informações? Como conhecemos o segundo após o Big Bang? De acordo com a relatividade geral, se recuarmos no tempo, há um instante em que a densidade do universo seria infinita, seria imensamente grande. Existiria, assim, uma singularidade (um ponto no espaço-tempo no qual a massa, associada com a sua densidade, e a curvatura do espaço-tempo de um corpo são infinitas) no modelo.

Há teorias ainda por experimentar que tentam quantificar a gravidade
À medida que nos vamos aproximando, à escala temporal, do Big Bang, a densidade aumenta e a temperatura também. O único processo que ocorre no universo para o qual existem dados observacionais que testam bem o modelo tem a ver com a criação dos núcleos leves, em particular o hélio e o lítio, que foram criados nas estrelas. A maior parte do hélio existente no universo foi produzida nos primeiros minutos do universo. Aquilo que o modelo prevê está de acordo com o que é observado.

Como ainda não existem evidências físicas capazes de explicar este fenómeno, há a impossibilidade de responder completamente a estas questões: em que condições foi dado o Big Bang e como se formou o universo. Existem apenas modelos especulativos, teorias que tentam quantificar a gravidade, isto é, para descrever o universo a escalas muito elevadas é preciso uma teoria quântica da gravitação. Mas falta a confirmação experimental e observacional.