Astrofísica
Albert Einstein estava certo sobre a expansão do Universo
Pesquisa apresentada em congresso confirma que Teoria da Relatividade, proposta há um século pelo físico alemão, é 'incrivelmente precisa'
Segundo cientistas, os cálculos de Einstein são precisos para explicar o universo em expansão (Getty Images)
Físicos da Universidade de Portsmouth, na Inglaterra, e do Instituto Max Planck, Alemanha, confirmaram que a Teoria da Relatividade, proposta por Albert Einstein no começo do século XX, é 'incrivelmente precisa'. O estudo – anunciado nesta sexta-feira em um encontro nacional de astronomia na Universidade de Manchester, na Inglaterra – ressalta os acertos dos cálculos do físico alemão para explicar a expansão do universo.
Segundo os pesquisadores, Einstein teria acertado inclusive na teoria da constante cosmológica, uma força que atuaria no universo, adicionada por ele à Teoria da Relatividade Geral, mas logo depois descartada. O físico chegou a declarar que chegar à hipótese de tal constante foi o pior erro de sua carreira.
A nova pesquisa, porém – que estudou o período entre 5 e 6 bilhões de anos atrás, quando o universo tinha quase a metade da idade atual –, concluiu que a expansão do universo pode ser explicada mediante apenas a Teoria da Relatividade Geral de Einstein e a constante cosmológica, uma combinação que representa a mais simples resposta para este fenômeno.
A famosa Teoria da Relatividade do físico alemão prediz a velocidade com que as galáxias se distanciam uma das outras e, consequentemente, a velocidade com que o universo deve estar se expandindo atualmente. Os resultados da nova pesquisa apoiam tal hipótese. "Esta é a melhor medição da distância intergaláctica já feita, o que significa que os cientistas estão mais perto do que no passado de compreender por que a expansão do universo está se acelerando", diz a física Rita Tojeiro, uma das autoras do estudo.
Acredita-se que o conceito de energia do vazio – que é a energia intrínseca ou fundamental existente em certo volume de espaço vazio, ou seja, ausente de matéria — seja protagonista em meio a todo esse processo. De acordo com alguns astrofísicos, esta energia está relacionada com o período inicial da expansão do universo e com a aceleração dessa expansão.
"Um dos altos da Teoria Geral da Relatividade de Einstein é que ela pode ser testada. Nossos resultados apoiam tal teoria e são totalmente consistentes com a noção de que a energia do vazio é a responsável pelo efeito de expansão do universo", explica Rita. Segundo ela, esta confirmação vai ajudar os físicos a compreenderem melhor o que origina esse misterioso processo e por que ele continua acontecendo.
Os cientistas esperam ainda avançar as pesquisas sobre a matéria escura, aquela que não emite luz ou radiação eletromagnética suficiente para ser detectada pelos meios técnicos atuais, mas cuja existência pode ser deduzida a partir de efeitos gravitacionais que ela causa na matéria visível, como as estrelas e as galáxias. O novo estudo também apoia a existência de tal matéria. "Criticamente, os resultados não encontram nenhuma evidência de que a matéria escura é simplesmente uma ilusão decorrente da nossa má compreensão sobre o universo", conta.
Segundo os pesquisadores, Einstein teria acertado inclusive na teoria da constante cosmológica, uma força que atuaria no universo, adicionada por ele à Teoria da Relatividade Geral, mas logo depois descartada. O físico chegou a declarar que chegar à hipótese de tal constante foi o pior erro de sua carreira.
A nova pesquisa, porém – que estudou o período entre 5 e 6 bilhões de anos atrás, quando o universo tinha quase a metade da idade atual –, concluiu que a expansão do universo pode ser explicada mediante apenas a Teoria da Relatividade Geral de Einstein e a constante cosmológica, uma combinação que representa a mais simples resposta para este fenômeno.
A famosa Teoria da Relatividade do físico alemão prediz a velocidade com que as galáxias se distanciam uma das outras e, consequentemente, a velocidade com que o universo deve estar se expandindo atualmente. Os resultados da nova pesquisa apoiam tal hipótese. "Esta é a melhor medição da distância intergaláctica já feita, o que significa que os cientistas estão mais perto do que no passado de compreender por que a expansão do universo está se acelerando", diz a física Rita Tojeiro, uma das autoras do estudo.
Acredita-se que o conceito de energia do vazio – que é a energia intrínseca ou fundamental existente em certo volume de espaço vazio, ou seja, ausente de matéria — seja protagonista em meio a todo esse processo. De acordo com alguns astrofísicos, esta energia está relacionada com o período inicial da expansão do universo e com a aceleração dessa expansão.
"Um dos altos da Teoria Geral da Relatividade de Einstein é que ela pode ser testada. Nossos resultados apoiam tal teoria e são totalmente consistentes com a noção de que a energia do vazio é a responsável pelo efeito de expansão do universo", explica Rita. Segundo ela, esta confirmação vai ajudar os físicos a compreenderem melhor o que origina esse misterioso processo e por que ele continua acontecendo.
Os cientistas esperam ainda avançar as pesquisas sobre a matéria escura, aquela que não emite luz ou radiação eletromagnética suficiente para ser detectada pelos meios técnicos atuais, mas cuja existência pode ser deduzida a partir de efeitos gravitacionais que ela causa na matéria visível, como as estrelas e as galáxias. O novo estudo também apoia a existência de tal matéria. "Criticamente, os resultados não encontram nenhuma evidência de que a matéria escura é simplesmente uma ilusão decorrente da nossa má compreensão sobre o universo", conta.
Saiba mais
O que é a Teoria da Relatividade?A Teoria da Relatividade foi desenvolvida pelo físico alemão Albert Einstein no início do século XX. Ela vem em dois "sabores": a relatividade restrita e a geral. A relatividade restrita diz que a velocidade da luz medida no vácuo é a mesma sob qualquer referencial de observação. Mesmo que um objeto esteja se afastando ou se aproximando, a velocidade relativa da luz não muda. Para que a velocidade seja sempre a mesma, há uma dilatação no tempo.
A relatividade geral adiciona gravidade à relatividade restrita. Ela diz que o espaço e o tempo são uma coisa só. É como se ele fosse uma grande superfície elástica. Planetas colocados sobre essa superfície "afundam" o plano por causa de sua massa ou velocidade. À medida que um satélite, por exemplo, se move na direção de um planeta, ele cai em direção ao astro por causa dessa deformação. Se o espaço-tempo for uma espécie de superfície que se estica com a presença de objetos pesados, isso significa que o tempo passa mais devagar nas proximidades desses objetos.
O que ela fala sobre a expansão do universo?
Até o início do século XX, filósofos e astrônomos acreditavam que o universo era fixo, sendo apenas um pano de fundo, onde estrelas, planetas e outros corpos celestes se moviam. Este pensamento só começou a mudar após a Teoria da Relatividade. Alguns estudos concluíram que uma das consequências da teoria de Einstein era de que o universo não poderia ser estático, mas estava em constante movimento. Esta expansão do universo implica no afastamento progressivo de cada galáxia em relação a todas as demais. De acordo com a Teoria da Relatividade, é a geometria do espaço o que determina o tipo de expansão. Ou seja, a teoria prediz com que velocidade as galáxias estão se distanciando uma das outras e, com isso, a velocidade com que o universo deve estar se expandindo.
A relatividade geral adiciona gravidade à relatividade restrita. Ela diz que o espaço e o tempo são uma coisa só. É como se ele fosse uma grande superfície elástica. Planetas colocados sobre essa superfície "afundam" o plano por causa de sua massa ou velocidade. À medida que um satélite, por exemplo, se move na direção de um planeta, ele cai em direção ao astro por causa dessa deformação. Se o espaço-tempo for uma espécie de superfície que se estica com a presença de objetos pesados, isso significa que o tempo passa mais devagar nas proximidades desses objetos.
O que ela fala sobre a expansão do universo?
Até o início do século XX, filósofos e astrônomos acreditavam que o universo era fixo, sendo apenas um pano de fundo, onde estrelas, planetas e outros corpos celestes se moviam. Este pensamento só começou a mudar após a Teoria da Relatividade. Alguns estudos concluíram que uma das consequências da teoria de Einstein era de que o universo não poderia ser estático, mas estava em constante movimento. Esta expansão do universo implica no afastamento progressivo de cada galáxia em relação a todas as demais. De acordo com a Teoria da Relatividade, é a geometria do espaço o que determina o tipo de expansão. Ou seja, a teoria prediz com que velocidade as galáxias estão se distanciando uma das outras e, com isso, a velocidade com que o universo deve estar se expandindo.
O que é constante cosmológica?
Segundo o conceito de constante cosmológica, as galáxias se afastam uma das outras, mas sua densidade espacial permanece constante. Ou seja, matéria nova (átomos de hidrogênio) está constantemente sendo criada em todo o universo, condensando-se em seguida e formando novas estrelas e novas galáxias entre as que já existem. Assim, a densidade espacial permanece constante, o que significa que o universo não teve início e não terá fim.
Albert Einstein introduziu o conceito de constante cosmológica à Teoria da Relatividade Geral em 1917, a fim de eliminar algumas contradições da formulação original de seus pensamentos. Sem essa constante, ele acreditava que sua teoria não daria conta de explicar a inércia, nem a existência de um universo homogêneo e isotrópico (que apresenta sempre as mesmas propriedades físicas). Após cálculos posteriores de outros físicos, que invalidavam tal constante, Einstein acabou desistindo do conceito, considerando-o o maior erro de sua vida.
O que é matéria escura?
É uma matéria do espaço invisível, pois não emite nem espalha luz ou radiação eletromagnética, tornando-a impossível de ser detectada por meios técnicos atuais. A ciência, porém, infere sua existência pelo modo como a matéria visível (estrelas, planetas, asteroides e galáxias) se comporta no vácuo espacial. A matéria escura, que constitui mais de 20% da matéria do universo segundo as teorias mais aceitas, interfere apenas gravitacionalmente na movimentação e pressão da matéria visível.
Segundo o conceito de constante cosmológica, as galáxias se afastam uma das outras, mas sua densidade espacial permanece constante. Ou seja, matéria nova (átomos de hidrogênio) está constantemente sendo criada em todo o universo, condensando-se em seguida e formando novas estrelas e novas galáxias entre as que já existem. Assim, a densidade espacial permanece constante, o que significa que o universo não teve início e não terá fim.
Albert Einstein introduziu o conceito de constante cosmológica à Teoria da Relatividade Geral em 1917, a fim de eliminar algumas contradições da formulação original de seus pensamentos. Sem essa constante, ele acreditava que sua teoria não daria conta de explicar a inércia, nem a existência de um universo homogêneo e isotrópico (que apresenta sempre as mesmas propriedades físicas). Após cálculos posteriores de outros físicos, que invalidavam tal constante, Einstein acabou desistindo do conceito, considerando-o o maior erro de sua vida.
O que é matéria escura?
É uma matéria do espaço invisível, pois não emite nem espalha luz ou radiação eletromagnética, tornando-a impossível de ser detectada por meios técnicos atuais. A ciência, porém, infere sua existência pelo modo como a matéria visível (estrelas, planetas, asteroides e galáxias) se comporta no vácuo espacial. A matéria escura, que constitui mais de 20% da matéria do universo segundo as teorias mais aceitas, interfere apenas gravitacionalmente na movimentação e pressão da matéria visível.
(Com agência EFE)
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