Uma simples extensão da relatividade geral explica o nascimento do Universo

E se o Big Bang não tivesse começado com uma singularidade? Esse ponto de densidade infinita, tão debatido entre os físicos, poderia ter sido evitado. Uma nova abordagem da gravidade quântica propõe que o Universo poderia ter surgido sem esse conceito problemático, simplesmente modificando a teoria de Einstein . 

Essa ideia sugere que a própria gravidade, em energias extremas, poderia ter desencadeado a expansão inicial do cosmos sem a necessidade de adicionar quaisquer outros elementos.

A teoria da relatividade geral de Einstein funciona notavelmente bem na maioria das situações, mas prevê singularidades no momento do Big Bang e dentro de buracos negros. Esses pontos, onde a densidade e a temperatura se tornam infinitas, são um sinal de que a teoria está sendo levada além de seus limites. Para lidar com isso, físicos da Universidade de Waterloo e do Instituto Perimeter exploraram uma extensão chamada gravidade quântica quadrática.

Essa nova teoria apresenta um desempenho notável em energias altíssimas, ao contrário da relatividade geral. Ela propõe que a inflação primordial, essa fase de rápida expansão do Universo, pode ser uma consequência direta da própria gravidade, sem a necessidade de um campo hipotético.

O modelo resultante se ajusta muito bem aos dados atuais, às vezes melhor do que os modelos clássicos de inflação. O que surpreendeu a equipe foi a naturalidade com que uma fase inflacionária emergiu assim que a teoria foi processada dentro de uma estrutura coerente. Isso muda nossa visão do Universo primordial: em vez de adicionar elementos à gravidade, ele já contém os ingredientes necessários.

Para testar essa ideia, os cientistas estão se baseando em ondas gravitacionais primordiais e na radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o brilho fossilizado do início do Universo. Se observações futuras detectarem padrões específicos nesses sinais, isso poderá confirmar que a gravidade quântica quadrática está no caminho certo. A equipe planeja refinar suas previsões e compará-las com os dados futuros.

Esta pesquisa, publicada na Physical Review Letters , abre um novo e promissor caminho para a compreensão dos primeiros momentos do nosso universo sem recorrer a singularidades infinitas. O próximo passo será distinguir esse modelo das teorias de inflação mais clássicas por meio de observações precisas.

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