Um 'universo cíclico' poderia explicar realmente a constante cosmológica?

Será que um universo cíclico, que passa por uma série de ‘big bangs’ e ‘big crunches’, poderia realmente resolver o enigma de nossa constante cosmológica como sugeriram os físicos Paul Steinhardt (Princeton University, New Jersey, Estados Unidos) e Neil Turok (Cambridge University, Inglaterra)?

O que vem a ser esta tal de ‘constante cosmológica’? Ela representa a energia do espaço vazio, e é considerada como a explicação mais provável do aceleramento observável da expansão do universo. O seu valor atualmente medido é o número 1 seguido de 100 zeros vezes menor do que o que foi predito por teorias físicas de partículas. Isso provoca uma tremenda dor de cabeça para os cosmólogos modernos.

Até onde vai a minha leitura em História da Ciência, eu não tenho informação histórica disso ter causado ‘dor de cabeça’ aos povos antigos e primitivos que já pensavam nessa possibilidade. Interessante, essa idéia é considerada ‘metafísica’ quando se refere aos antigos, mas ‘ciência’ quando diz respeito aos pós-modernistas no século 21. Dois pesos, duas medidas epistêmicas. Tem gato materialista na linha...

Esta possibilidade de que uma grande constante cosmológica pudesse ‘decair’ para o valor atualmente medido foi uma idéia considerada nos anos 1980s do século 20, mas esta teoria foi abandonada porque os cálculos mostravam que levaria muito mais do que 14 bilhões de anos – desde o big bang – para que a constante cosmológica alcançasse o nível que é medido hoje.

Alguém já disse que em ciência nada se cria, tudo se copia. Essa idéia antiquíssima de ‘reencarnação’ do universo oscilante vem dos hindus, e agora nós vemos dois brilhantes cientistas ‘ressuscitando’ novamente esta idéia. Como eles argumentam? Se o tempo for além do big bang, o problema seria resolvido. É justamente isso que o modelo do universo cíclico de Steinhardt-Turok prediz – uma alternativa à Teoria do Big Bang Padrão, que eles desenvolveram em 2002. Vide Cycles of creation.

Turok disse que desde os anos 1960s do século 20 que ‘as pessoas (cientistas não são pessoas?) assumiram que o big bang era o início do tempo porque as leis da física parecem não funcionar lá...mas as equações da teoria das cordas contam uma história diferente, permitindo que o tempo exista antes do big bang’.

Pela teoria de Steinhardt-Turok, o universo atual faz parte deste ciclo infindável de ‘big bangs’ e ‘big crunches’. Cada ciclo duraria cerca de 1 trilhão de anos. A cada ‘big bang’, a quantidade de matéria e radiação do universe é recolocada, mas não a constante cosmológica. E o que aconteceria com ela? Ela diminuiria graudalmente ao longo dos muitos ciclos (de ‘reencarnação’) até o pequeno valor que hoje é observado.

De acordo com os cálculos feitos pelos físicos, a constante cosmológica diminue em etapas através de uma série de transições quânticas. Turok disse que quanto maior o valor da constante, mais rápidas são as transições, mas à medida que a constante atinge níveis menores, o universo muda mais vagarosamente e permanece neste valor positivo mais baixo por um tempo extremamente longo. Assim, conforme Turok, é mais provável que o universo atual tenha esta constante cosmológica pequena.

É, mas como hoje em dia em Física nós vemos mais Metafísica (alô Marcelo Gleiser, Folha de São Paulo) do que ciência propriamente dita, há vozes dissonantes. O cosmólogo Alexander Vilenkin (Tufts University, Medford, Massachusetts, Estados Unidos) [1] disse que esta é “uma solução engenhosa”, mas ele destaca a existência de ‘outras coincidências cósmicas’ que o modelo cíclico não pode explicar: “Por que o tamanho da constante cosmológica é tão idêntica à densidade da matéria no universo atual?”

Nada como uma nota promissória epistêmica, não é mesmo? Turok disse que ele e Steinhardt vão considerar este problema e que a teoria deles é ‘uma tentativa inicial para ir além da teoria da gravidade de Einstein’ e que ‘seria surpreendente se nós resolvéssemos tudo já na primeira vez’.

Journal reference: Science (DOI: 10.1126/science.1126231)

O comentário e questionamento que faço a seguir é sobre os ‘ombros de um gigante’, físico meu amigo que, lamentavelmente, devido ao patrulhamento ideológico da Nomenklatura científica, deve permanecer no anonimato. Mas ele vai entender (Shalom Shabat):

Será que um universo cíclico, que passa por uma série de ‘big bangs’ e ‘big crunches’, poderia realmente resolver o enigma de nossa constante cosmológica?

“Mas uma série infindável de ciclos iria produzir rapidamente um universo que não teria energia utilizável, pois cada colapso iria adicionar irreversivelmente uma enorme entropia ao sistema cíclico.

A entropia, S, adicionada por cada sucessivo universo fechado de massa M, pode ser calculado a cada ponto de expansão máxima como: S=4*pi*k*G*M^2/h_bar*c, que para cada universo fechado tendo a massa de nosso universe ~ k*10^123, que também acontece ser igual à sua capacidade máxima de armazenamento de informação bem no começo de cada ciclo proposto.

Assim, até a primeira metade de um ciclo resultaria no ‘repique de um gato morto’. A única solução que eu vejo para evitar um universo comatoso em cada ‘crunch’ seria se ... criasse mais energia, ‘ex-nihilo’, e a injetasse do ‘exterior’ em cada colapso.

Roger Penrose já usou este argumento contra esta asneira. É estranho que Neil Turok venha com tal teoria absurda. Embora eu tenha conversado com ele apenas uma vez, ele parecia ter a sua cabeça no lugar”.

Por que esta opção por um modelo 'reincarcionista' de universo? Ciência ou ideologia?

[1] VILENKIN, Alexander. “Did the Universe Have a Beginning?” CALT-68-1722 DOE Research and Development Report, California Institute of Technology, Pasadena, CA (November 1992).

N. do blogger: embora Vilenkin pareça um nome judaico, não é este o meu amigo. Como alguém que ia ser treinado em guerra de guerrilha em Cuba, nem sob tortura revelarei os nomes dos que ainda não podem falar abertamente.