O que você VERIA se ASSISTISSE ao BIG BANG ?

Há cerca de 13,8 bilhões de anos, um evento único  e inesperado deu origem a tudo que nós conhecemos. O Big Bang. Não faltam vídeos discutindo perguntas como onde o Big Bang aconteceu?

Ou o  que havia antes do Big Bang? E essas são perguntas interessantes. Mas no vídeo de hoje eu quero  responder uma pergunta que eu tenho certeza que ninguém respondeu pra você.

O que você veria se você presenciasse o Big Bang? Pra começar nossa viagem, nós vamos partir do dia  de hoje, 13,8 bilhões de anos depois do Big Bang, e eu vou deixar uma contagem regressiva aqui embaixo para você acompanhar o quão  longe nós estamos do nosso destino. Apesar de estarmos bem confortáveis no  planeta Terra, o espaço não é nada agradável.

Atualmente, a temperatura média do  universo é de menos 270 graus Celsius, que é muito menor do que a  menor temperatura natural já registrada na Terra, de menos 89,2 graus Celsius. Se você for para o espaço, é bom levar um casaco. Melhor ainda se for da Loos, que inclusive você tem 15% de desconto  se usar o cupom Ciência todo dia.

Se você olhar para o espaço atualmente,  você vai testemunhar um universo escuro, marcado por luzes brilhantes  que são as estrelas e galáxias. Mas para os padrões do universo,  você é praticamente cego. Porque tudo o que você enxerga fica dentro de uma pequena região do que é possível  ver, que é a faixa da luz visível.

Se o seu olho fosse equipado com lentes especiais para captar outras frequências  de luz, como o micro-ondas, você ainda conseguiria ver o  brilho que restou do Big Bang. Essa é a radiação cósmica de fundo. Ela é a luz do início do universo que  esfriou conforme o universo se expandiu.

E essa é a luz que vai nos  guiar em direção ao Big Bang. O universo está cheio de luz de todos os tipos e dá pra usar esse fato para determinar  uma espécie de cor média do universo, chamada de Cosmic Latte. Essa é a cor do universo.

Que é meio sem graça. Do ponto de vista tátil, ficar exposto ao vácuo do espaço faria você sentir seu sangue  ferver por causa da baixa pressão. Então, além do agasalho, leve um traje de  astronauta na sua próxima viagem espacial.

Em relação aos outros sentidos, o espaço não  tem cheiro, muito menos ar para respirar. E ele também não transmite sons. Mas você ficaria  surpreso com o que vai acontecer daqui a pouco.

Voltando mais 4 bilhões de anos para o passado,  agora nos encontramos em um universo com quase 10 bilhões de anos de idade. A primeira impressão  que você teria ao chegar nesse momento do universo é de que ele parece basicamente o mesmo. Se você  conseguisse ver em todas as frequências de luz, você talvez notasse o universo como sendo um bege  um pouco mais claro que o Cosmic Latte do presente, com temperatura média do universo apenas 1 grau  mais alta.

Então, é bom continuar de agasalho. Mas o que tem de tão especial nesse momento que  me fez querer parar aqui? Foi aqui que a segunda aceleração do universo começou.

Ou, em outras  palavras, onde a energia escura começou a dominar. Até aqui, o universo era dominado pela gravidade.  E apesar de estar se expandindo, a expansão não estava acelerando.

Mas isso mudou quando a  expansão de uma energia misteriosa, que nós conhecemos como energia escura, começou a dominar  o futuro do universo. Esse é um ponto crucial na história, mas que passaria despercebido se  dependêssemos apenas dos nossos sentidos. Às vezes a beleza de uma viagem não é a vista, e sim o  significado que ela pode ter para alguém.

Voltando para o passado cada vez mais remoto, existe mais  um momento curioso que é digno de parada. Em algum momento entre 15 e 400 milhões de anos após o  Big Bang, a temperatura média do universo era de uns 20 graus Celsius. Essa é a nossa definição de  temperatura ambiente.

Seria possível um ser humano não congelar no espaço? Então sinta-se livre para  tirar o casaco. E além de temperaturas agradáveis, nós estamos nos aproximando da formação  das primeiras estrelas do universo, que aconteceu alguns milhões de anos após o Big  Bang.

As galáxias eram muito mais brilhantes. E as primeiras estrelas deveriam ser enormes e ter  cores mais azuladas do que as estrelas do universo atual. Ao mesmo tempo, várias galáxias estavam se  colidindo e se fundindo.

O universo era um lugar muito mais caótico e dramático. O universo  estava em processo de transição, aos poucos deixando de ser um espaço sem estrelas, para um  universo recheado de bolhas de hidrogênio capazes de fazer fusão nuclear. E além disso, o próprio  espaço estava preenchido com a radiação quente do Big Bang.

Nessa época, a radiação cósmica teria  tons avermelhados. E essa radiação de fundo não só seria visível, como também seria responsável  por uma porção significativa da energia total do universo. Muito antes das estrelas e das galáxias,  o universo já foi dominado por radiação.

E uma radiação quente como uma tarde de verão é um  lembrete desse passado energético. Voltar para mais próximo do Big Bang significa abandonar a  agradável companhia das estrelas e as temperaturas amenas do universo de milhões de anos. Você está  preparado?

Porque a viagem a partir de agora pode ser um pouco turbulenta. Como era o universo sem  o brilho das estrelas? Escuro.

Mas estamos agora a 380 mil anos depois do Big Bang. Outro momento de  transição importante na história do universo. E o que exatamente mudou?

Eu não consigo ver nada.  Bom, os primeiros átomos neutros se formaram em um processo chamado de recombinação.  Que é um nome bem ruim se me perguntarem, porque a palavra recombinação dá a impressão  de que aconteceu alguma combinação antes.

O que é mentira. A recombinação, na verdade, foi  a primeira combinação das partículas que formam átomos, que são os prótons de carga positiva  e os elétrons de carga negativa. Antes dessa primeira recombinação, os elétrons estavam livres,  misturados com toda a matéria do universo na forma de plasma quente.

E esses elétrons livres são  muito bons em bloquear a luz. Eles tornavam o plasma do universo primordial extremamente  opaco. A luz não conseguia viajar pelo universo sem esbarrar em um elétron.

E isso só mudou  quando o universo esfriou o suficiente para os elétrons ficarem presos aos prótons, formando  os primeiros átomos neutros de hidrogênio. E aí a luz pôde se espalhar pela primeira vez. É essa  luz que podemos ver na radiação cósmica de fundo, que também marca o limite de o quanto no passado  nós podemos estudar usando apenas luz.

Então, o que você veria na época da recombinação?  Ignorando o fato de os elétrons bloquearem a sua visão, o universo seria como a chama de uma  vela queimando em um laranja intenso, com pequenas variações de tons em regiões mais quentes ou mais  frias. A temperatura do universo seria bem alta, por volta de 3.

000 graus Celsius, metade da  temperatura da superfície do Sol. Mas isso seria tudo. Além dessa cor alaranjada que parece  a chama de uma vela, não teria mais nada pra ver.

Não existiam galáxias e muito menos estrelas. O  universo é apenas um grande brilho laranja. Tudo bem, existe hidrogênio neutro.

Mas além de átomos  serem pequenos demais para conseguirmos ver, o hidrogênio neutro não possui cheiro, nem cor,  muito menos sabor. TUTU! Senhores passageiros, por favor arreviem além dos cintos, porque  nós vamos atravessar uma época de turbulência.

Conforme voltamos no tempo em direção ao Big  Bang, nós percebemos que o universo começa a ficar cada vez mais azulado e cada vez mais  quente. Chegamos a um ponto em que o universo tem apenas 300 anos-luz de tamanho e uma temperatura  de milhões de graus Celsius. Esse é o universo dominado por radiação.

Todos os ingredientes  que formam os átomos estavam desmontados. O universo era uma sopa de prótons, elétrons, fótons  e outras partículas. Mas se nós já tínhamos todos os ingredientes para formar átomos, por que eles  não se formaram?

Justamente por causa da radiação. Toda vez que um elétron e um próton chegavam perto  de se juntar para formar um átomo de hidrogênio, a radiação chutava o elétron para longe, impedindo  que um átomo se formasse. Se você tentasse ver alguma coisa, você não veria nada.

Nenhum  raio de luz conseguiria chegar aos seus olhos. Todos seriam bloqueados pela nuvem de partículas  fundamentais ao seu redor. Mas isso não quer dizer que o universo primordial seria completamente  escuro.

Durante missões para o espaço, astronautas relatam flashes de luz quando estão  de olhos fechados. Esses flashes são resultado de partículas de alta energia interagindo dentro dos  olhos dos astronautas. E é bem possível que algo similar aconteça com você nessa época do universo. 

Você veria flashes de luz conforme partículas de alta energia interagissem com os fluidos  dentro dos seus olhos. Mesmo de olhos fechados, você não conseguiria impedir o brilho intenso do  universo primordial acontecendo dentro dos seus olhos. E além disso, você finalmente vai ter  algo para sentir.

O universo nessa época era denso o suficiente para você sentir o movimento  das partículas ao seu redor. E você provavelmente ouviria um barulho ensurdecedor de onda de choque  cósmica se espalhando por esse gás quente e denso do universo primordial. E esse som é o rufar dos  tambores que marca a chegada do Big Bang.

Vamos voltar um pouco mais, para apenas 10 segundos  após o Big Bang. Esse é o ponto no qual os primeiros núcleos atômicos começaram a se formar.  Visualmente, nós ainda teríamos um brilho azulado, se a luz chegasse nos seus olhos.

O universo  também brilharia em comprimentos de onda que nós não vemos normalmente, como ultravioleta, então  também é bom levar protetor solar. A temperatura chegaria a uns 4 bilhões de graus Celsius, e não  conhecemos nenhum material capaz de aguentar essa temperatura. Essa temperatura é tão alta, mas tão  alta, que até mesmo o núcleo dos átomos evapora, e núcleos atômicos são uma das coisas mais  resistentes do universo.

E é justamente nesses segundos após o Big Bang que o universo começou  a esfriar o suficiente para os primeiros núcleos atômicos surgirem, que são os núcleos atômicos  de hidrogênio. E é até por isso que falam que o hidrogênio surgiu no Big Bang. Uma afirmação que  só está certa se você pensa no Big Bang de forma correta.

Pensando no Big Bang como uma explosão, a  ideia está errada. O Big Bang não é uma explosão, e sim um processo. Os núcleos de hidrogênio não  foram criados em uma explosão.

Eles se formaram em um processo físico alguns segundos depois  do surgimento do universo. A ideia de que o Big Bang criou o hidrogênio está correta se nós  considerarmos o Big Bang como toda essa série de processos físicos que continua até hoje, que  transformam partículas mais simples em estruturas cada vez mais complexas. O ponto é que nós não  vivemos 13,8 bilhões de anos depois do Big Bang.

Nós vivemos no ano 13,8 bilhão do Big Bang. E  foi nesse período de poucos segundos após o Big Bang que os quarks se combinaram para formar  prótons, os núcleos dos átomos de hidrogênio. O processo de criação de núcleos é conhecido como  nucleosíntese.

E a nucleosíntese criou não só os primeiros núcleos de hidrogênio, mas também de  hélio e lítio. Nesses segundos após o Big Bang, que seu corpo seria queimado pela luz gerada  pelas primeiras fusões nucleares da história do universo, e o seu corpo seria varrido  por ondas de choque que fariam supernovas parecerem cócegas. E nos instantes em que sua  visão não estivesse ocupada por flashes de luz, você veria a própria radiação do  universo como um azul intenso, se estendendo até tipos de luz muito energéticos  para os seus olhos.

E nós ainda não terminamos. Vamos voltar um pouco mais para uma fração  de uma fração de segundos após o Big Bang. O mais perto possível do momento que  nós conseguimos conceber do surgimento do universo.

Esse é o momento em que a luz  surgiu. O momento no qual a radiação cósmica de fundo que serviu de referência para nós  durante essa jornada começou. Literalmente, a luz no fim do túnel.

Ou. . .

no começo do  universo. Esse período do universo primordial é o período da inflação. A inflação  foi um período de expansão extrema, que levou o universo do tamanho de uma laranja  para o tamanho de uma galáxia em muito menos do que um segundo.

No universo moderno existem  quatro forças da natureza bem distintas, a graftacional, a eletromagnética e  as forças nucleares fortes e fracas. Logo após o Big Bang, essas quatro forças  pareciam uma coisa só. De certa forma, é como se as leis da física tivessem se derretido  e se fundido.

O universo foi mudando conforme essas forças foram se separando. E a inflação  marca o momento em que a força eletromagnética se separou da força fraca. O processo que deve  ter produzido os primeiros fótons, as primeiras partículas de luz do universo.

Como exatamente  essas forças eram uma coisa só é um tópico difícil até para a física moderna. Mas se você quiser  um vídeo sobre a grande unificação das forças, eu adoraria saber aqui nos comentários. É  difícil dizer como o universo era antes das quatro interações se separarem.

Nós não temos uma  teoria capaz de descrever o universo antes disso. E até por isso eu preciso botar um asterisco  nesse momento maravilhoso do surgimento da luz. É possível que essa ideia esteja errada. 

Talvez a luz sempre existiu desde o surgimento do universo. Mas esse vídeo favorece a outra  hipótese, a ideia de que a luz, como vemos, surgiu durante a separação da força fraca e da  força eletromagnética. O que infelizmente traz a nossa viagem até um fim.

Tanto porque literalmente  não tem mais luz no universo antes disso, quanto porque as teorias físicas que são a  base desse vídeo quebram aos 10⁻³³ segundos após o Big Bang. Esse valor é chamado de  tempo de Planck. E eu não tô falando sobre o meu cachorro.

Inclusive deixa um like  se você quiser fazer carinho no Planck, porque ele vai ficar bem feliz  de saber que vocês gostam dele. Atualmente, um tempo de Planck após o surgimento  do universo é o limite para tudo que nós conseguimos explicar. Não existe uma teoria física  capaz de nos levar ainda mais para o passado.

É aqui que a luz acaba, tanto no sentido literal  quanto no sentido metafórico. A luz do nosso conhecimento não consegue iluminar um passado  tão remoto. O que não quer dizer que esse vídeo não te mostrou o Big Bang.

Tudo o que esse vídeo  falou é o Big Bang. E é por isso que essa contagem regressiva é inútil. O Big Bang não é um momento  único e dramático no zero absoluto, mas toda uma história de um universo conectado por uma origem  comum e misteriosa.

A energia que hoje prende os átomos do seu corpo e moléculas já existia mesmo  nesse passado remoto. A teoria do Big Bang é a teoria da evolução do universo, a história de  como a energia do universo virou tudo o que nós vemos hoje, inclusive Inclusive, eu e você. Você  é tão parte do Big Bang quanto as leis da física.

Nós não só estamos no universo, nós somos  o universo. E eu digo isso em um sentido profundamente verdadeiro. Nós somos todos  parte do Big Bang.

E nós estamos vivendo em um dos momentos mais visualmente bonitos da  história do Big Bang. Cercados de estrelas, galáxias e fenômenos astronômicos maravilhosos.  Então é bom aproveitarmos esse momento único tanto para o universo quanto para nós mesmos, para  que nós possamos presenciar por um período de tempo mesmo que curto.

E eu espero que essa viagem  tenha valido a pena. Na busca por um destino, nós descobrimos que ele, na verdade, era a jornada.  Todo esse tempo.

Muito obrigado e até a próxima.