como SOBREVIVER ao FIM do UNIVERSO?

O nosso sol tem mais de quatro bilhões de  anos, e um dia o sol como conhecemos vai deixar de existir. Quando seu hidrogênio  acabar ele vai se expandir drasticamente, consumindo tudo que encontrar pelo caminho  e será o fim… Eu chorei quando soube disso. É um fim bem cinematográfico mesmo,  e mesmo que a gente conseguisse de alguma forma dibrar o “fim do Sol”, ainda  assim estaríamos com os dias contados.

Cedo ou tarde, todas as estrelas vão se apagar,  até mesmo os maiores buracos negros vão evaporar. O universo vai ter um fim, e no melhor dos  casos a humanidade vai ter que acabar junto com o universo… Ou será que tem  como escapar do fim do universo ? Eu já fiz um vídeo perguntando onde  o último humano vai morrer - E isso me fez pensar.

Será que dá para  escapar do fim do próprio universo? E a resposta é… talvez! Pois é, bem  anticlimático.

Mas é possível que exista um futuro em que o fim do universo  não é realmente o fim da humanidade. Pois é, essa é a história de como  a humanidade pode sobreviver ao grande rebote! E a nossa salvação  talvez seja… pular em buraco negro.

(VINHETA) Calma, calma, calma. Vamos por partes. Precisamos  entender a origem do universo, para entender o fim dele.

Nada mais justo. Por  isso, vamos começar do começo. Capítulo 1: O COMEÇO Até o começo do século vinte, a maior parte  dos cientistas pensava que o universo era eterno e estático.

Que as galáxias sempre  existiram mais ou menos onde estão hoje, e que as estrelas brilhavam para sempre.  Nesse universo estático, nada mudava. Os cientistas que pensavam  isso estavam errados.

E o erro deles foi demonstrado tanto por física  teórica, quanto por física experimental. A primeira indicação de que o  universo não era estático veio da Teoria da Relatividade  Geral, de Albert Einstein. Nessa Teoria, Einstein propôs a nossa  melhor formulação da gravidade.

Ele disse que “a gravidade são curvas no  próprio tecido do espaço e do tempo. ” O espaço é como um pano esticado, que é  normalmente reto e liso. Mas ao colocarmos algo pesado no pano, o pano se curva com a presença de  objetos massivos.

E se uma bolinha passar perto do objeto massivo, ela tem sua trajetória alterada  pela própria curva no espaço tempo. Doidera né? A gravidade funciona dessa mesma forma, a  presença de corpos massivos como planetas e estrelas curva o espaço tempo.

E essa curva  desvia objetos se movendo em linha reta. E a partir disso, não demorou muito  para que experimentos validassem a nova Teoria da Gravidade proposta por Einstein. A relatividade geral, por exemplo,  previa corretamente a órbita de mercúrio, algo que a teoria da gravidade  de Newton falhou em fazer.

A teoria de Einstein também  previa corretamente como a luz das estrelas era desviada pela gravidade do Sol. A Teoria parecia impecável. .

.  mas ela tinha um problema. Quando a relatividade geral era aplicada ao  universo como um todo, ao universo como observado, ela dava um resultado estranho: O universo nunca  era estático e eterno, como muitos pensavam.

A relatividade geral prevê um universo dinâmico, que talvez estivesse em expansão, ou  contração, mas nunca perfeitamente parado. Capítulo 2: EM MOVIMENTO A teoria de Einstein nos traz um universo  com uma história. Um passado bem determinado, e um futuro bem diferente do  universo de hoje.

E essa com certeza foi a previsão mais polêmica  que a relatividade de Einstein fazia. O próprio Einstein se recusou a aceitar  essa previsão num primeiro momento, e até modificou sua teoria para tentar  ‘congelar’ o universo novamente. Enquanto Albert Einstein e outros cientistas,  como Alexander Friedmann e Georges Lemaître, trabalhavam nas consequências  teóricas da nova teoria da gravidade.

Astrônomos como Knut Lundmark e  Edwin Hubble observavam os céus com os mais novos telescópios e  técnicas astronômicas da época. E o que eles encontraram mudou  para sempre como vemos o universo. Eles perceberam que o universo tinha muitas,  mas MUITAS galáxias.

E quase todas elas tinham algo em comum: Elas estavam se afastando  da Terra e da nossa galáxia, a via láctea. Com exceção das galáxias próximas, todas as outras  galáxias do universo estavam se afastando de nós. E pelo que tudo indicava, se  afastando umas das outras também.

O universo não estava estático e  congelado, mas se expandindo. Quase vivo. As observações astronômicas de Hubble e  a nova teoria da gravidade de Einstein apontavam para o mesmo fato:  o universo tinha uma história.

E boa parte do esforço científico do  século vinte foi dedicado a explorar qual exatamente era essa história. E hoje  já sabemos algumas coisas sobre o universo. Primeiro de tudo, sabemos que a matéria do  universo está distribuída igualmente pelo espaço.

Isso quer dizer que, se você pegasse uma “xícara  de espaço” ao redor da via láctea, e outra xícara ao redor de qualquer outra galáxia, ambas vão  ter mais ou menos a mesma quantidade de matéria. Além disso, o universo parece ser  basicamente o mesmo em todo lugar, ele não tem características únicas em uma ou  outra região. Não importa para onde você olhe, você vê estrelas e galáxias do mesmo tipo.

Esses dois fatos juntos mostram duas coisas.  Nosso universo é uniforme e isotrópico, ou seja, a sua aparência é  a mesma em qualquer direção. Podemos usar esses dois fatos, mais as equações de  Einstein, para descrever o universo como um todo, incluindo toda sua história.

Ou pelo  menos quase toda a sua história. Capítulo 3: PARTE DESCONHECIDA As equações de Einstein indicam que, no  início do universo toda matéria do cosmos estava concentrada em um único ponto de  densidade infinita. Uma singularidade.

Uma previsão tão absurda que a  singularidade é interpretada como uma falha da Relatividade Geral,  e não uma previsão física genuína. Então, atualmente nós não entendemos  como o universo começou. As equações de Einstein quebram no começo do nosso universo.

A nossa melhor teoria do universo  começa a valer logo após esse começo misterioso, e essa é a Teoria do Big Bang. Só  que tem um detalhe, essa teoria NÃO explica o começo do universo. PAUSA  DRAMÁTICA PRA DIGERIR ISSO.

Na verdade, o que a teoria do big bang nos diz  é que aproximadamente treze ponto sete bilhões de anos atrás, o universo estava compactado  em um espaço menor do que um núcleo atômico. E isso é bem doido de se pensar. Toda  a matéria do universo tem menos de dez elevado a menos quinze metros. 

Isso é menos que um bilionésimo da espessura de um fio de cabelo.  As coisas estavam bem espremidas. Inicialmente, o universo primordial era quente e  extremamente compactado.

A partir daí o universo se expandiu e esfriou. E foi durante esse processo  que estruturas complexas começaram a se formar. Primeiro partículas complexas como nêutrons  e prótons, que então formaram átomos de hidrogênio e hélio.

Que eventualmente formaram  estrelas, galáxias e o universo como ele é hoje. Só que essa é uma história muito resumida, e tem muitos detalhes que não  entendemos no universo. Por exemplo, galáxias tem buracos negros enormes no seu  centro, chamado buracos negros supermassivos.

Alguns desses buracos negros supermassivos já eram enormes cerca de oitocentos milhões  de anos depois do começo do universo. E nós não temos a menor ideia de como  esses buracos negros ficaram tão grandes, na verdade nenhum modelo do universo consegue  explicar esses buracos negros supermassivos. E a história desses buracos negros  está intimimamente conectada com a origem do universo e a sua estrutura.

Inclusive a Relatividade de Einstein também  falha no que diz respeito aos buracos negros, prevendo outra singularidade dentro deles. É, pois é, ainda tem muita coisa sobre  o universo que nós ainda simplesmente não sabemos, incluindo sobre o futuro dele. Capítulo 4: O FUTURO Existem três grandes possibilidades  para o futuro do universo, algumas mais prováveis que outras, mas  todas ainda teoricamente possíveis.

Duas dessas possibilidades são parecidas, são versões diferentes que falam sobre a  mesma ideia de expansão eterna do espaço. Na versão mais moderada, acontece a expansão contínua num ritmo  razoável por todo futuro do universo. Nesse caso, o universo vai lentamente esfriar com a expansão, da mesma forma que um gás  diminui de temperatura ao se expandir.

Estrelas vão se apagar, matéria vai se  acumular cada vez mais em buracos negros, até que os próprios buracos negros  evaporem. Assim tudo que sobra é um universo frio cheio de radiação  de baixa energia e mais nada. Esse é o Grande Congelamento, ou “Big  Freeze”, a morte térmica do universo.

A segunda alternativa é que a expansão do  universo acelere rapidamente com o tempo, nesse caso, em uns cento e cinquenta bilhões  de anos, a expansão acelerada do universo vai se tornar tão extrema que ela vai  afetar a própria matéria no universo. Primeiro as galáxias vão ser tão  afastadas umas das outras que elas vão ser completamente desconectadas, sendo  impossível ver outras galáxias no universo. Em seguida as próprias estrelas vão começar a  ser afastadas pela intensa expansão do universo, e em seguida estruturas cada  vez menores vão ser destruídas.

Até mesmo seres vivos e suas moléculas seriam  rasgados pela expansão do universo. Cada partícula seria rasgada e separada umas  das outras, devido a expansão extrema. E por isso, esse final do universo é apelidado  de o “Grande Rasgo”, ou “Big Rip” em inglês.

E agora saiba que não é possível  sobreviver a nenhum desses dois cenários, nem ao congelamento, nem ao rasgo. No congelamento o universo simplesmente  fica sem energia útil para alimentar qualquer forma de vida. E no  rasgo o universo literalmente aniquila qualquer coisa minimamente  complexa.

E agora? Complicado isso daí! Nossa esperança então está na terceira opção que  é muito mais segura, certo?

…Ehh, não exatamente. A terceira opção é o grande  colapso, ou big crunch. Nesse fim do universo, a expansão do  universo se reverte.

E ao invés de se expandir ele começa a se contrair  porque a gravidade ganha e começa atrair toda matéria do universo  de volta para um único lugar. No futuro distante, a matéria estaria novamente comprimida num espaço minúsculo,  em direção a uma singularidade. É basicamente uma volta ao big bang,  que então pode ‘explodir’ novamente e começar um novo universo.

O Big Crunch  é a versão em que o universo não acaba, mas recomeça. Existe um outro  universo após o Big Crunch. E é aí que a humanidade vai poder  sobreviver ao fim do nosso universo atual, certo?

Bom é aí que existe um problema. O problema é que também não dá para  sobreviver a ser compactado para o tamanho de um átomo junto com o resto do universo. Então onde está a esperança de sobreviver? 

A esperança está no desconhecido, no que nós ainda não sabemos sobre o universo. Capítulo 5: A ESPERANÇA O passado remoto do universo é misterioso,  nós não sabemos como resolver o problema das equações de Einstein, que colapsam  em uma singularidade. Da mesma forma, o futuro do universo também apresenta  seus problemas e limitações.

Atualmente a versão mais provável do futuro é a do grande congelamento, com um universo  em expansão lenta mas contínua. Essa expansão é movida pela energia escura,  que é um tipo de energia que causa a expansão do universo. E isso é basicamente tudo que  a gente sabe sobre essa energia escura.

E a nossa projeção do futuro do universo, é baseada na ideia de que a energia escura  vai se comportar como ela se comporta hoje. Mas isso não precisa ser verdade, talvez o  comportamento da energia escura mude com o tempo. E se esse for o caso, não temos a menor  ideia de como o universo vai acabar.

Provavelmente, só vamos ter respostas concretas  sobre os possíveis futuros do universo, quando desenvolvermos uma teoria da  gravidade que inclui física quântica. A equação de Einstein não faz isso, ela  não é uma teoria da gravidade quântica, e até por isso ela falha quando as  distâncias ficam muito pequenas. Como no universo primordial,  ou dentro de buracos negros.

Mas existem várias propostas de como  criar uma teoria da gravidade quântica. O exemplo mais famoso é a Teoria de Cordas, que propõe que tudo no universo são cordas  minúsculas vibrando em onze dimensões do espaço, e isso por alguma razão gera uma  teoria da gravidade quântica. Outra alternativa é a gravidade quântica  em loops, que tenta descrever o espaço como um tecido de loops interconectados,  quase como uma cota de malha quântica.

Outras teorias da gravidade quântica tentam  apenas aproximar gravitação quântica, sem necessariamente propor uma  versão final de uma teoria. Explicar a fundo essas propostas vai  além do que esse vídeo se propõe. Mas o que você precisa saber aqui e agora é que  todas essas propostas de gravidade quântica têm algo em comum: Nas menores escalas,  a gravidade quântica se torna REPULSIVA.

Isso quer dizer que a gravidade atrai tudo  junto até um limite, e partir desse limite, a gravidade impede o colapso completo, o  que impede a formação de singularidades. Em outas palavras, existe uma  densidade máxima para matéria, já que a densidade infinita é impossível. E nesse caso o universo primordial nunca foi  um único ponto de densidade infinita.

E buracos negros também não tem uma singularidade  de densidade infinita dentro deles. Se a ideia de gravidade quântica repulsiva estiver  certa, é possível sobreviver a um dos cenários de fim do universo - o chamado Grande Rebote. Que  é uma modificação na ideia do grande colapso.

A ideia diz o seguinte: Em algum momento do  futuro a energia escura vai perder força, e o universo vai parar sua  expansão e começar a colapsar. A matéria vai começar a se juntar novamente, se  aproximando das condições do universo primordial. E é aqui que a repulsão quântica da gravidade  entra em jogo.

Diferente do grande colapso, o universo não vai ser capaz de colapsar totalmente.  Existe uma densidade máxima possível para matéria. Quando o universo estiver  denso e quente o suficiente, os efeitos quânticos da gravidade vão ter  um maior papel nisso, impedindo o colapso.

Não só impede, mas o universo em colapso também  deve “quicar” e começar a se expandir novamente, devido a repulsão da gravidade quântica,  repetindo o big bang e começando um novo universo. Esse é o grande rebote. A grande diferença entre o grande colapso e o  grande rebote, é que no caso do rebote, o universo não colapsa completamente, ainda existe pelo menos  um pouco do antigo universo no novo universo.

Existe a possibilidade de coisas sobreviveram ao  fim do universo… e continuem existindo no próximo. Agora, o que? E como?

Capítulo 6: SOBREVIVENDO AO FIM Bom, se lembra daqueles buracos negros  supermassivos que são impossíveis de explicar? Quando o universo completou  setecentos milhões de anos, esse buraco negro já tinha setencentos  e oitenta milhões de massas solares, esse é o buraco negro ULAS jota um três quatro  dois mais zero nove dois oito. Eu amo esses nomes.

Bom, mas o ponto aqui é que esse  é um buraco negro muito grande para tão pouco tempo da existência do universo. Caso o Big Bounce seja real, uma possível solução, é que esse buraco negro é simplesmente  mais velho que o universo. Os buracos negros supermassivos podem  ser sobreviventes de universo passados, e por isso eles tiveram tempo de  ficar tão grande quanto eles ficaram.

E aqui vale dizer que o big bounce não é só  uma ideia absurda para o fim do universo, ela é uma teoria científica séria, que está  conectada com problemas não resolvidos da ciência. Como o mistério dos buracos negros  e o comportamento do universo primordial. Ok, mas o melhor de tudo a é que se o grande  rebote for o destino final do nosso universo, é possível escapar do próprio fim dos tempos.

…  Agora como? Simplesmente pulando num buraco negro. Se o “Big Bounce” for verdade,  o único tipo de coisa que deve sobreviver entre o fim de um universo,  e o começo de outro, são buracos negros.

Quem sabe buracos negros são lugares  seguros para assistir o fim do universo. Só que tem um porém, nada escapa de  dentro de buracos negros. Nem mesmo a luz.

Então, supondo que dê para sobreviver dentro do buraco negro, até dá pra assistir o fim  do universo e sobreviver para um próximo. O problema é que nós nunca vamos  sair de dentro do nosso buraco negro, e vamos ficar limitados a  assistir o fim desse universo, e o começo do próximo sem nunca  mais interagir com o mundo de fora. Outra boa notícia é que a sua percepção  de tempo seria alterada pelo buraco negro, o universo lá fora parecia em camera  acelerada.

Vai dar para assistir milhões ou bilhões de anos de história antes de  você ser destruido pelo buraco negro. Então, caso você queira escapar do fim  do universo, é bom levar bastante pipoca, porque você vai ter muita coisa para  assistir, e pouca coisa para fazer. Em suma, a ideia de escapar do fim do universo  pode parecer fantástica, mas mesmo que essa hipótese permita a sobrevivência através de  buracos negros, a realidade é que a jornada e a existência dentro de um buraco negro  teriam seus próprios desafios e limitações.

Então mesmo que o conceito ofereça uma certa  esperança, de certa forma, ele também nos mostra o quanto ainda temos pra aprender sobre  a natureza do cosmos e nosso lugar nele. Independentemente do destino final do  universo, o contínuo esforço humano para entender esses mistérios reflete nossa  incessante curiosidade e vontade de explorar o desconhecido, mesmo que nós tenhamos  que sobreviver ao fim do próprio universo.