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Uma nova pesquisa publicada na revista Physical Review D está desafiando uma das teorias mais fundamentais da cosmologia moderna. O estudo, liderado pelo professor Enrique Gaztanaga do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, propõe que o Big Bang não foi o início absoluto do universo, mas sim o resultado de um colapso gravitacional que formou um buraco negro massivo, seguido por um “ricochete” quântico em seu interior.
O modelo cosmológico padrão, baseado no Big Bang e na inflação cósmica, tem sido notavelmente bem-sucedido em explicar a estrutura e evolução do universo. No entanto, ele apresenta limitações significativas que há décadas intrigam os cientistas. O principal problema é que o modelo começa com uma singularidade – um ponto de densidade infinita onde as leis da física simplesmente quebram e deixam de funcionar.
Para explicar as características observadas do universo, os físicos precisaram introduzir conceitos como a inflação cósmica e a energia escura – componentes que nunca foram observados diretamente. Essas “soluções” funcionam matematicamente, mas deixam questões fundamentais sem resposta: de onde veio tudo? Por que o universo começou dessa forma específica?
A proposta revolucionária dos pesquisadores oferece uma perspectiva completamente diferente.
Tradicionalmente, acreditava-se que esse colapso gravitacional inevitavelmente levaria a uma singularidade, conforme demonstrado pelos teoremas de Roger Penrose na década de 1960. Esses trabalhos, que ajudaram Penrose a ganhar o Prêmio Nobel de Física em 2020, baseavam-se na física clássica. Porém, quando os efeitos da mecânica quântica são incluídos na equação, a história muda drasticamente.
O elemento-chave da nova teoria é o princípio de exclusão quântica, que estabelece que duas partículas idênticas (férmions) não podem ocupar o mesmo estado quântico simultaneamente. Os pesquisadores demonstraram que essa regra fundamental impede que as partículas em colapso sejam comprimidas indefinidamente.
Usando uma solução matemática exata – sem aproximações – eles mostraram que quando a matéria em colapso se aproxima da densidade crítica, o princípio de exclusão quântica força uma reversão do processo. O colapso para e se transforma em expansão, criando um “bounce” ou ricochete cósmico. Esse ricochete ocorre inteiramente dentro do framework da relatividade geral combinada com princípios básicos da mecânica quântica, sem necessidade de campos exóticos ou dimensões extras. O que emerge desse ricochete é um universo notavelmente similar ao nosso. Surpreendentemente, o processo produz naturalmente as duas fases de expansão acelerada que observamos – a inflação primordial e a atual aceleração cósmica – sem precisar invocar campos hipotéticos.
A teoria faz predições testáveis específicas. Ela prevê que o universo deve ter uma pequena curvatura espacial positiva, sendo ligeiramente curvado como a superfície da Terra, em vez de perfeitamente plano. Essa curvatura seria um vestígio da densidade inicial que desencadeou o colapso original. Talvez a implicação mais profunda seja filosófica: nessa visão, nosso universo observável inteiro existe dentro do interior de um buraco negro formado em algum “universo pai” maior. Não somos testemunhas do nascimento de tudo a partir do nada, mas participantes de um ciclo cósmico contínuo, moldado pela interação entre gravidade e mecânica quântica. Essa perspectiva coloca nossa existência em um contexto cósmico ainda mais vasto e interconectado do que imaginávamos.
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FONTE:
#UNIVERSE #BIGBANG #blackholes
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