A teoria do universo 'saltando' ainda não pode explicar o que veio primeiro

 Novas pesquisas mostram que um novo modelo de universo com intermináveis ​​períodos de expansão e colapso ainda precisa de um começo.

Um modelo saltitante do universo poderia acabar com uma singularidade inicial, mas vem com seus próprios problemas. (Crédito da imagem: NASA/WMAP Science Team/Robert Lea)

Novas pesquisas destacam um problema preocupante com conceitos de um universo cíclico que experimenta períodos infinitamente alternados de rápida expansão e contração, conhecidos como modelos de 'universo saltitante'.

Esses modelos de universo saltitante sugerem que o cosmos não tem começo, eliminando a necessidade de uma singularidade preocupante antes do período inicial de inflação rápida - comumente conhecido como Big Bang - necessário para os modelos do 'começo do tempo'.

Pesquisadores da Universidade de Buffalo dizem que uma receita de universo saltitante recém-sugerida que tenta lidar com o problema da entropia – a medida da energia inutilizável no universo , que só pode aumentar – sofre de um problema que atormentou modelos anteriores de inflação e contração sem fim. Ainda precisa de um começo.

“As pessoas propuseram universos saltitantes para tornar o universo infinito no passado, mas o que mostramos é que um dos mais novos tipos desses modelos não funciona”, disse o físico da Universidade de Buffalo, Will Kinney, em um comunicado.(abre em nova aba)"Neste novo tipo de modelo, que aborda problemas com entropia, mesmo que o universo tenha ciclos, ainda precisa ter um começo."

Isso significa que os proponentes de modelos cíclicos do universo podem ter que voltar à prancheta.

A principal teoria das origens do universo é a chamada 'inflação cósmica'. Isso sugere que, antes do início do tempo, toda a energia do cosmos estava contida em uma singularidade – um ponto infinito adimensional não descrito pelas leis da física.

Isso terminou com um período de rápida inflação - o Big Bang - que viu o universo se expandir e esfriar, permitindo assim a formação de matéria - primeiro átomos de hidrogênio, depois elementos mais pesados ​​e, eventualmente, estrelas e galáxias .

Uma ilustração da expansão do universo.  (Crédito da imagem: Getty Images)

O problema é que, embora essa teoria seja muito boa em descrever o universo à medida que envelhece de frações de segundo até a estrutura cósmica que vemos hoje, cerca de 13,8 bilhões de anos depois, ela não pode descrever as condições da singularidade que existia antes disso. a inflação começou. Ou mesmo o que deu o pontapé inicial.

Esta questão é eliminada por um universo saltitante porque se os períodos de inflação e colapso são infinitos, então não houve começo e, portanto, não há necessidade de explicar o que o precedeu. Isso faria com que o universo sofresse uma inflação semelhante à sugerida pelo modelo de inflação cósmica, mas depois 'voltando' sobre si mesmo em uma espécie de 'Big Crunch'.

Cada novo período de inflação começaria, portanto, a partir dos 'destroços' de um período anterior de expansão, e não de uma singularidade. Mas, Kinney acha que universos saltitantes vêm com seus próprios problemas únicos.

“Infelizmente, sabe-se há quase 100 anos que esses modelos cíclicos não funcionam porque a desordem, ou entropia, se acumula no universo ao longo do tempo, então cada ciclo é diferente do último. disse pesquisador. “Um modelo cíclico recente contorna esse problema de acúmulo de entropia, propondo que o universo se expande bastante a cada ciclo, diluindo a entropia”.

Kinney disse que este novo modelo de universo saltitante tenta esticar tudo para se livrar de estruturas cósmicas, como buracos negros , retornando assim o universo ao seu estado homogêneo original antes que outro salto comece.

"Mostramos que, ao resolver o problema da entropia, você cria uma situação em que o universo tinha que ter um começo. Nossa prova mostra, em geral, que qualquer modelo cíclico que remove a entropia por expansão deve ter um começo", disse ele, acrescentando um universo saltitante. podem sobreviver a esta avaliação. "Nossa prova não se aplica a um modelo cíclico proposto por Roger Penrose, no qual o universo se expande infinitamente em cada ciclo. Estamos trabalhando nisso."

O colaborador de Kinney é Ph.D em física da UB. estudante, Nina Stein. Ela destacou o problema que a dupla teve com um universo saltitante: "A ideia de que havia um ponto no tempo antes do qual não havia nada, nenhum tempo, nos incomoda, e queremos saber o que havia antes disso - incluindo cientistas.

"Mas até onde podemos dizer, em modelos que abordam a entropia, deve ter havido um 'começo'. Há um ponto para o qual não há resposta para a pergunta: 'O que veio antes disso?'"

Isso significa que, por enquanto, o mistério do que existia antes do universo e do próprio tempo permanece e será muito debatido pelos cosmólogos por algum tempo.

“Há muitas razões para se ter curiosidade sobre o início do universo, mas acho que meu favorito é a tendência humana natural de querer saber o que veio antes”, disse Stein. "Em todas as culturas e histórias, os humanos contaram histórias sobre a criação, sobre 'no começo'. Sempre queremos saber de onde viemos."

Fonte: Space.com