Capítulo XXI

 

ENERGIA ESCURA

 

“ Vivo numa casa muito pequena mas as minhas janelas

dão para um mundo muito grande.”

 - Confúcio -

 

 

     Em Astrofísica ocorrem compressões espantosas de matéria!

     Por exemplo, quando as estrelas esgotam o seu combustível, começam a contrair, e sob acção do seu próprio peso começam a contrair cada vez mais até atingirem uma fracção do seu tamanho original.

     Algumas dessas estrelas implodem subitamente e formam astros extremamente densos, confinados a um raio extremamente curto. Podemos imaginar que estrelas maiores que o Sol podem ser comprimidas até atingirem o raio da cidade de Lisboa.

     Dizemos que a gravidade dessas estrelas colapsadas é tão grande que até mesmo os próprios átomos são praticamente esmagados e os electrões são forçosamente empurrados para dentro do núcleo. A estrutura atómica é quebrada em virtude da compressão ‘gravítica’ da matéria que a envolve.

     A este novo tipo de matéria com ausência de orbitais electrónicas dá-se o nome de Matéria Degenerada Bariónica, e para que isto possa ocorrer é necessário concentrar 100 milhões de toneladas de matéria num único cm3!

     Quando os electrões são forçados a entrar nos núcleos atómicos combinam-se com protões e transformam-se em neutrões. Este novo tipo de matéria, constituída exclusivamente por neutrões, oferece pressão resistiva suficiente para parar o colapso ‘gravitacional’ da estrela. A estrela estabiliza e dizemos que transformou-se numa estrela de neutrões.

     Uma estrela de neutrões contém, muito provavelmente, o material mais rígido do Universo. Mas mesmo este não é absolutamente incompressível, caso a estrela possua matéria inicial suficiente, este material pode ser ainda mais esmagado, e a estrela colapsará completamente. Os núcleos de matéria degenerada subitamente implodem numa fracção de segundo deixando atrás de si um Buraco Negro!

     Os buracos negros são simplesmente misteriosos!

     Para onde foi toda aquela matéria ‘sugada’?

     Até ao presente momento não há nenhuma teoria que revele o mistério que rodeia o destino da matéria que implodiu!  Sumiu, simplesmente!?

     Se bem me recordo, no Universo nada se perde, tudo se transforma!

     Supõe-se que o centro de um buraco negro concentrará uma densidade infinita de matéria e que a sua gravidade será aí igualmente infinita.

     Quando um infinito aparece numa teoria física, assombra-a completamente! Os físicos não se sentem muito à vontade com infinitos … por isso, não gostam muito de buracos negros, nem de singularidades ou de estados infinitos porque nesse enquadramento espacio-temporal não são válidas as leis da Física de que dispomos.

     Durante muito tempo, os físicos mantiveram-se cépticos em relação a tais entidades físicas. Mostravam-se reticentes em acreditar que tais situações extremas de matéria pudessem eventualmente ocorrer. Mas os buracos negros foram detectados e, portanto, não eram meramente fruto da imaginação excessiva de alguns físicos teóricos.

     Tem-se pensado muito sobre o que é que estará no fundo deste poço em forma de funil …

     Esta forma de vórtice que aparece de imediato nas nossas mentes transmite-nos uma ideia errada acerca do que é um buraco negro.

     Pessoalmente não aprecio muito a forma funilar, gosto mais da geometria das esferas … as ‘bolhas de óleo’!

     Como vos disse anteriormente, nem tudo o que nos ensinam na escola é verdadeiro. No entanto, nem tudo é falso! Longe disso!

     Uma das Leis que nos ensinaram na escola e que muito provavelmente não estará errada, é a Lei da Conservação da Energia.

     Olhando para um buraco negro, assim de repente … se supostamente a emissão da energia gravitacional naquele lugar deveria ser infinita, uma vez que toda a massa foi concentrada num raio zero … olhando bem à sua volta sabemos que a gravidade ali em redor é bastante forte … mas se fosse realmente infinita … já não estaríamos aqui!

     Olhando para os restantes buracos negros espalhados pelo Universo … contabilizando tudo … fazendo as contas, portanto … se a matéria sumiu e não há gravidade infinita, então, há uma violação da Lei da Conservação da Energia?!!   Haverá uma fuga nesta Lei?!  Um buraco na Conservação da Energia!? Impossível! Recuso-me a acreditar.

     Tal confirmação implicaria reformular completamente a Lei da Conservação da Energia. Não me parece que este princípio esteja incorrecto.

     Mas afinal, para onde vai toda aquela energia de um buraco negro?! Para o fundo do poço?!

     O nosso Universo não é assim tão estranho quanto isso, provavelmente será, acima de tudo, lógico!

     Se assumirmos que não há fuga, então, só nos resta uma hipótese para tentar salvar esta lei imaculada. Se está a faltar qualquer coisa, logo, alguma coisa nova tem necessariamente de aparecer!

     Há uma coisa nova que está constantemente a aparecer, a expandir-se,  a entrar no nosso Universo constantemente, preenche todo o espaço à nossa volta, é omnipresente e está mesmo à nossa frente, é a Energia Escura!

     A existência desta nova forma de energia foi proposta recentemente, em 1998, quando dados adquiridos acerca da velocidade de afastamento das galáxias não coincidiam com os dados previstos. Segundo a teoria do Big Bang, a expansão do nosso Universo deveria obedecer a um determinado valor, no entanto, constata-se que essa velocidade de expansão é bastante superior. Esta Energia Escura surge como uma justificação para tentar explicar a expansão acelerada do Cosmos.

     Sabemos que o Universo está em expansão e que esta surgiu com o Big Bang, que projectou todo o espaço e matéria primordial tal como uma explosão clássica. No entanto, a energia desta explosão não está a diminuir, não está a desacelerar, antes pelo contrário, a aceleração e a velocidade de expansão do Universo está a aumentar!

   Normalmente, a energia de uma explosão clássica perde-se, atenua, dilui-se, até cessar … e nunca aumenta! No caso do Big Bang tem-se uma explosão que em vez de dissipar a energia está a ganhá-la!

     De forma a evitar este paradoxo postulou-se a existência de uma nova força  responsável  por separar o Cosmos cada vez mais rapidamente e atribui-

-se-lhe o nome de energia escura, que faz lembrar um pouco a ‘constante cosmológica’ perdida de Einstein.

      De onde vem esta ‘constante cosmológica’ que estica e distende o tecido do espaço-tempo imperceptivelmente?

     Não podemos contar com ela como tendo origem no Big Bang, por isso, de algum sítio ela deve vir, de alguma forma esta energia deve entrar no nosso Universo e não de uma maneira constante, mas antes de uma forma dominante, porque esta energia tem estado a aparecer em quantidades cada vez maiores. Esta energia é, na verdade imensa. Para ficarmos com uma noção clara, 70% do nosso Universo é composto por esta energia escura.

     Uma das principais características atribuídas a essa energia escura é de que esta é naturalmente repulsiva, ou seja, actua como se possuísse Antigravidade!

     Ao contrário da Gravidade clássica, este novo tipo de gravidade não atrai, antes pelo contrário, a natureza desta força é naturalmente repulsiva, ou melhor, não contém Gravidade própria! Na verdade, é uma característica bastante invulgar do Cosmos, a Antigravidade. A maioria das pessoas comuns nunca ouviu falar de tal força, contudo, ela existe e só há uma forma de obter algo que não tenha gravidade própria e qual é?

     De acordo com o que vimos anteriormente, a evolução da Gravidade clássica é uma produção tardia da matéria que só surge quando a estrutura atómica é estabilizada de tal modo que, podemos dizer, sem estrutura atómica e sem electrosfera não há força gravitacional e até podemos acrescentar, se quisermos, que ao nível quântico elementar a natureza da matéria é antigravitacional.

     No caso específico da matéria completamente degenerada assiste-se à ruptura da estrutura gravitacional; à quebra da electrosfera do átomo, uma vez que o próprio átomo colapsa sobre si próprio, logo, decorrido algum tempo este novo tipo de matéria irá comportar-se como se tivesse uma pressão negativa o que produz ausência natural de Gravidade, assumindo uma constante repulsiva e não compressiva. Podemos dizer que esta nova forma de matéria-energia terá uma densidade diferente, uma pressão negativa e ao contrário da densidade positiva da matéria comum bariónica que observamos difundida e espalhada pelo nosso Universo este novo tipo de energia que surge, tem uma densidade diferente, por isso, irá tentar encontrar um outro caminho para escoar. Digamos que esta nova forma de energia negativa flui para 'fora' do nosso Universo visual.

     Porém, esta energia não desaparece, antes pelo contrário, envolve-nos e circunda-nos em todas as direcções.

     Se repararam, quando iniciámos a História Natural do Universo e do próprio Big Bang havia uma forma de energia que já estava presente, uma energia primitiva, a Radiação Pura Primordial, que nas suas características base assume as mesma descrições que a própria energia escura. A minha questão é a seguinte: serão estes dois tipos de energia uma e a mesma coisa?

     Se as características desta energia escura são tão semelhantes à energia primitiva presente no início do Universo, então, talvez possamos considerá-la como sendo a mesma forma de energia. Esta forma de energia constituiria o fluido cósmico elementar, a base que possibilita o desenvolvimento e a evolução e, consequentemente, a transformação desta energia em matéria bariónica, desde os átomos, aos planetas, às estrelas e à própria vida. Esta seria a matéria-prima do Cosmos, o Apeiron de Anaximandro!

     E muito mais do que uma simples matéria-prima, esta forma de energia incorpora o próprio suporte do espaço-tempo! De forma que podemos considerá-la como a Quinta Força Suprema do Universo!

     Antes de mais, deixem-me só referir que é preciso não confundir matéria escura com energia escura, pois não há nenhuma relação entre estes dois conceitos, a não ser no nome que lhes foi atribuído.

     Para finalizar, é evidente que todos vós já devem ter percebido que pretendo relacionar esta energia escura que entra com a energia negra que sai, quer isto dizer que a energia sumida dos buracos negros não sumiu pura e simplesmente em direcção ao fundo de um poço infinito!

     Todo o caos concebido por estas estruturas complexas, todo o monopólio de elevada entropia aí gerado, a desintegração da matéria é constantemente recuperada e reciclada sob a forma de energia escura pelo próprio Universo.

     Mais uma vez, no Universo nada se perde, tudo se transforma!