O que existia antes do Big Bang?

Físicos tentam descobrir se o nosso Universo surgiu do nada ou se havia algo que existia antes dele.

Segundo a teoria mais aceita atualmente, o Big Bang é considerado o evento que deu início a tudo. Há cerca de 13,8 bilhões de anos, havia apenas um pequeno corpo infinitamente denso e quente. Então, a grande expansão teve início, dando origem aos átomos, moléculas, estrelas e galáxias que vemos hoje. Mas o que existia antes do Big Bang?

A resposta para esta questão permanece um mistério. Porém, isso não impede que alguns físicos tentem resolver a pergunta.

Um universo surgindo do nada pode parecer algo maluco. Porém, a teoria quântica de campo nos diz que mesmo um vácuo – o que supostamente corresponde ao espaço-tempo vazio – está cheio de atividade física na forma de flutuações de energia.

Essas mesmas flutuações podem dar origem a partículas. Isso pode soar como uma peculiaridade matemática em vez de física real, mas tais partículas foram detectadas em inúmeros experimentos.

O estado de vácuo do espaço-tempo está fervendo com partículas constantemente sendo criadas e destruídas, aparentemente “do nada”. Mas talvez isso apenas nos diga que o vácuo quântico é (apesar do nome) uma coisa e não um nada.

É possível que antes do Big Bang, o universo fosse uma extensão infinita de um material ultraquente e denso, persistindo em um estado estacionário até que, por algum motivo, ocorreu o Big Bang.

Esse universo extradenso pode ter sido governado pela mecânica quântica. Então, o Big Bang teria representado o momento em que a física clássica assumiu o papel de principal propulsor da evolução do universo.

Antes do Big Bang?

A questão sobre o que existia antes do nosso Universo se formar existe há milênios.

O teólogo do século IV, Santo Agostinho, por exemplo, já tentava resolver a questão do que existia antes de “Deus criar o Universo”. Sua conclusão foi que a frase bíblica “No princípio” implicava que Deus não havia feito nada anteriormente.

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Mais recentemente, no campo da ciência, o famoso físico Stephen Hawking dizia que antes do Big Bang os eventos são imensuráveis ​​e, portanto, indefinidos.

Hawking chamou isso de proposta sem fronteiras: tempo e espaço, disse ele, são finitos, mas não têm limites, pontos iniciais ou finais, da mesma forma que o planeta Terra é finito, mas não tem borda.

“Já que os eventos anteriores ao Big Bang não têm consequências observacionais, pode-se cortá-los da teoria e dizer que o tempo começou no Big Bang”, disse ele em entrevista ao programa “StarTalk” da National Geographic, em 2018.

Universos cíclicos

Por outro lado, alguns físicos propõem que um universo anterior pode ter sido a fonte do nosso Big Bang.

O físico vencedor do Prêmio Nobel de 2020, Roger Penrose, propôs um modelo intrigante, mas controverso, para um universo cíclico apelidado de “Cosmologia Cíclica Conforme“.

Penrose, percebeu uma conexão matemática entre o estado muito quente e denso do Big Bang, com o estado extremamente frio, vazio e expandido que o nosso Universo se tornará em um futuro distante.

Para essa correspondência, Penrose explicou que esses estados se tornam matematicamente idênticos quando levados aos seus limites. Por mais paradoxal que possa parecer, uma ausência total de matéria pode ter dado origem a toda a matéria que vemos ao nosso redor em nosso Universo.

Seguindo essa visão, o Big Bang pode ter surgido de um universo anterior, que teve toda a matéria consumida em buracos negros, que por sua vez se evaporaram em fótons – perdidos no vazio. Ou seja, todo o universo surge assim de algo que – visto de outra perspectiva física – é o mais próximo que se pode chegar de nada. Ainda é um universo físico, por mais vazio que seja.

Para Penrose, cada ciclo é diferente daqueles antes e depois dele. Essa visão pode nos permitir vislumbrar o antigo universo que deu origem ao nosso através de traços fracos – ou anomalias – na radiação remanescente do Big Bang.

Entretanto, por mais que seja uma teoria fascinante, ela ainda não responde completamente à questão fundamental do “antes”. Na verdade, ela cria mais questões fundamentais. Se o nosso Universo é fruto de um processo cíclico de nascimentos e mortes de universos anteriores, então, o que existia antes de começar esse sistema de ciclos?

De qualquer forma, a teoria de Penrose abre novas possibilidades para explicar o Big Bang, levando nossas explicações além da causa e efeito comuns.

A Teoria da Grande Unificação

A resposta para entender o que aconteceu antes do Big Bang pode estar na chamada “Teoria da Grande Unificação”. Ela é uma teoria hipotética que unificaria as teorias da Relatividade Geral e a da Quântica num único tratamento teórico e matemático.

A teoria da Relatividade explica muito bem como o Universo em grande escala funciona: os planetas, estrelas, galáxias e outras estruturas. Já a teoria Quântica funciona melhor no mundo dos átomos e seus constituintes.

Porém, essas duas teorias não parecem “conversar” uma com a outra. Entretanto, essa conversa é fundamental para entender a origem do Big Bang, uma vez que o Universo era pequeno no seu início, sendo regido pelas duas teorias através de uma conexão matemática ainda desconhecida pelos físicos.

Por enquanto, a melhor candidata a uma teoria da unificação é a “teoria das cordas“, que vê os blocos básicos de construção da realidade como pequenas cordas de massa-energia vibrando no espaço-tempo de 10 dimensões.

Contudo, esta e outras teorias unificadoras ainda estão no campo do debate científico.

Por isso, enquanto não tivermos a tal da teoria da unificação, ainda não seremos capazes de responder a perguntas fundamentais, como: O que é o espaço? O que é tempo? O que é o Universo? E, principalmente, o que existia antes do Big Bang?

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