A morte do universo - Renée Hlozek

Veja a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek

A forma, o conteúdo e o futuro do universo estão todas intrinsecamente ligados. Sabemos que ele praticamente plano. Sabemos que é feito de matéria bariônica (como estrelas e planetas), mas principalmente de matérias e energia escuras. E sabemos que está em constante expansão, de modo que todas as estrelas, no fim, se esgotarão e darão lugar a um frio vazio. Renée Hlozek explica a beleza desse fim escuro.

Lição de Renée Hlozek, animação de Giant Animation Studios.

Olhando para o alto, no céu noturno,

ficamos maravilhados
por ele parecer não ter fim.

Mas como será o céu

daqui a bilhões de anos?

Um tipo específico de cientista,

chamado cosmologista,

dedica-se a pensar sobre essa questão.

O fim do universo está intimamente ligado

àquilo que existe nele.

Mais de 100 anos atrás,

Einstein desenvolveu
a Teoria da Relatividade Geral,

formada de equações que nos ajudam

a compreender a relação

entre aquilo de que o universo é feito

e a sua forma.

Acontece que é possível

que o universo seja curvo,
como uma bola ou esfera,

que chamamos de positivamente
curvo ou fechado.

Ou pode ter o formato de sela,

que chamamos de negativamente
curvo ou aberto.

Ou pode ser plano.

E esse formato determina

como o universo vai viver e morrer.

Hoje, sabemos que o universo
está bem próximo de ser plano.

Contudo, os componentes do universo

podem, ainda assim,
influenciar seu destino final.

Podemos prever como o universo

vai mudar com o tempo,

se mensurarmos as quantidades
ou as densidades de energia

dos diversos componentes
do universo hoje.

Então, do que é feito o universo?

O universo contém
todas as coisas que podemos ver,

como estrelas, gases e planetas.

Chamamos essas coisas
de matéria comum ou bariônica.

Embora a vejamos em toda a nossa volta,

a densidade total de energia
desses componentes,

na verdade, é muito pequena,

cerca de 5% da energia total do universo.

Então, vamos falar
sobre o que são os outros 95%.

Pouco menos de 27% do restante

da densidade de energia do universo

são feitos do que chamamos
de matéria escura.

A matéria escura apenas interage
muito francamente com a luz,

o que significa que ela não brilha
nem reflete a luz

da forma que as estrelas
e os planetas fazem,

mas, de todas as outras formas,

ela se comporta como matéria comum.

Ela atrai gravitacionalmente as coisas.

Na verdade, a única forma
de detectarmos a matéria escura

é através dessa interação gravitacional,

a forma como as coisas orbitam
em torno dela,

e como ela faz a luz se curvar,

da mesma maneira
que curva o espaço ao seu redor.

Ainda temos de encontrar
uma partícula de matéria escura,

mas os cientistas de todo o mundo
estão buscando

por essa partícula ou partículas furtivas

e pelos efeitos da matéria escura
no universo.

Mas ainda chegamos aos 100%.

Os 68% restantes

da densidade de energia do universo

são feitos de energia escura,

que é ainda mais misteriosa
que a matéria escura.

Essa energia escura não se comporta

como nenhuma outra substância
que conhecemos

e age mais como uma força antigravidade.

Dizemos que ela possui
uma pressão gravitacional,

que a matéria comum
e a matéria escura não possuem.

Em vez de unir o universo,

como esperaríamos
que a gravidade fizesse,

o universo parece estar se expandindo,

a uma velocidade cada vez mais alta.

A ideia dominante sobre a energia escura

é de que ela é uma constante cosmológica.

Isso significa que ela possui
a estranha propriedade

de se expandir
conforme o volume do espaço aumenta,

para manter constante
sua densidade de energia.

Então, conforme o universo se expande,

como está acontecendo neste momento,

haverá cada vez mais energia escura.

A matéria escura e a matéria bariônica,

por outro lado,

não se expandem com o universo

e tornam-se mais diluídas.

Por causa dessa propriedade

da constante cosmológica,

o universo futuro será
cada vez mais dominado

pela energia escura,

tornando-se cada vez mais frio

e se expandindo cada vez mais rápido.

Por fim, o universo ficará sem gás

para formar estrelas,

e as próprias estrelas
ficarão sem combustível

e se esgotarão,

deixando o universo
apenas com buracos negros.

Depois de algum tempo,

até esses buracos negros se evaporarão,

restando um universo
completamente frio e vazio.

Isso é o que chamamos
de morte do calor do universo.

Embora pareça deprimente

viver em um universo

que vai ter um fim frio

e destituído de vida,

o destino final de nosso universo,

na verdade, está em bela simetria

com seu início quente e flamejante.

Chamamos o estado final acelerado

do universo de fase de Sitter,

em homenagem ao matemático holandês

Willem de Sitter.

Entretanto, também acreditamos

que o universo teve outra fase

de Sitter de expansão,

no início de sua existência.

Chamamos esse período inicial de inflação,

quando, logo depois do Big Bang,

o universo se expandiu extremamente rápido

num breve espaço de tempo.

Então, o universo terminará

basicamente da mesma forma que começou:

em aceleração.

Vivemos em um momento extraordinário

da vida do universo,

em que podemos começar a entender

sua jornada

e ver uma história

que se desenrola no céu

diante de todos nós.