UNIVERSO: DEFINIÇÃO, ORIGEM E EVOLUÇÃO

O que é o Universo?

Uma possível definição de Universo é que ele é tudo que nos influenciou no passado, nos influencia no presente e que poderá nos influenciar no futuro. Isso significa que qualquer coisa que puder ser decoberto pertence ao nosso Universo, pois de alguma forma essa coisa nos influenciou. Se existir um outro Universo, ele não poderá ser descoberto.

O Universo conhecido é formado por galáxias, estrelas, nebulosas, planetas, satélites, cometas, asteróides e radiações. É possível que haja, também, matéria numa forma ainda não detectada. O Universo atualmente conhecido tem um raio de cerca de 20 bilhões de anos-luz, contendo cerca de 100 bilhões de galáxias, incluindo a Nossa Galáxia, também chamada de Via-Láctea. Admite-se uma idade de cerca de 20 bilhões de anos para o Universo. O estudo da origem e da evolução do Universo recebe o nome de Cosmologia.

Existem diversas teorias sobre a origem e evolução do Universo:


Modelo Estático

Princípio Cosmológico: o Universo tem o mesmo aspecto para qualquer observador, a menos de características locais. No modelo estático, admite-se que o Universo teve, tem e sempre terá o mesmo aspecto, ou seja que ele não sofre nenhum tipo de evolução. Esse modelo apresenta o inconveniente de ser contraditório com as observações, que mostram que ocorrem importantes modificações nos elementos que constituem o Universo observável.


Modelo Estacionário

Observações mostram que o Universo está em expansão. Isso contraria o modelo Estático, pois implica na diminuição da densidade do Universo. Para contornar esse problema, esse modelo define o Princípio Cosmológico Perfeito: o Universo tem o mesmo aspecto para qualquer observador em qualquer instante, a menos de características locais. Para garantir a manutenção da densidade do Universo, apesar da expansão, esse modelo supõem a geração espontânea de matéria. Não há provas de que essa hipótese seja válida, mas também não há nada que a refute.


Modelo Expansivo

Através da observação das diferenças entre as cores de luzes que as galáxias emitem e as que nós delas recebemos, pode-se verificar que as galáxias se afastam umas das outras. A aparente mudança de cor recebe o nome de deslocamento para o vermelho, ou “redshift”, e o movimento de afastamento dessas galáxias é conhecido como Recessão das Galáxias. Sabendo da expansão do Universo, uma nova definição do Princípio Cosmológico pode ser enunciada: O Universo é homogêneo e isotrópico para qualquer observador que participe de sua expansão. O astrônomo Hubble descobriu que quanto mais longe uma galáxia se encontra de nós, mais rapidamente ela se afasta de nós. Esse princípio se chama Lei de Hubble.

De que o Universo está em expansão parece que não se tem dúvida. Mas, será que essa expansão vai continuar no mesmo ritmo atual, diminuir o ritmo ou aumentar o ritmo?


Modelo Cíclico

Caso a massa do Universo seja maior do que um certo valor crítico, então a gravidade do Universo é suficientemente grande para frear, gradativamente, a expansão e impor um processo de contração ao Universo. As estimativas atuais da massa do Universo dão um valor ligeiramente inferior ao mínimo necessário para que o Universo sofra essa contração, mas...! Como se determina a massa do Universo? Por amostragem. Imagima-se uma determinada região do espaço que possa ser considerada como representativa da densidade do Universo. Calcula-se a massa dessa região, levando-se em conta as estrelas, as nebulosas e a poeira aí existentes.

Acontece que há indícios da existência de Buracos Negros, que por serem de difícil detecção, não entram nessa estimativa. Além disso, parece que existem neutrinos que possuem massa. Como neutrinos são subprodutos das fusões nucleares que ocorrem no interior das estrelas, deve existir um número muito grande de neutrinos espalhados no Universo. Se isso for verdade, é bem provável que a massa do Universo seja maior que aquela que se estima atualmente, e nesse caso é possível que a massa ultrapasse a massa crítica, fazendo com que o Universo pare de se expandir e comece a contrair. Havendo essa contração, é permissível se pensar que a partir de um certo instante recomece a expansão e que o processo seja cíclico.