Cosmologia 3

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2. Quatro Questões Fundamentais da Cosmologia

No prefácio de seu estimulante livro Deus e a nova física, Paul Davies coloca quatro questões que são fundamentais para a cosmologia científica:

:.  Qual é a origem do universo?

:. Como conseguiu o universo a sua organização?

:.  Por que o universo é feito das coisas de que é feito?

:.  Por que são como são as leis da natureza?

Claro que só uma leitura completa do livro poderá responder adequadamente a tais questões, mas uma síntese das respostas encontra-se no capítulo 16, p. 225-228, onde o autor percorre novamente as quatro perguntas do início. Minha intenção aqui é abordar um pouco mais detalhadamente a primeira questão e muito resumidamente as outras três, dado o pouco espaço disponível. Não colocarei lado a lado argumentos científicos e teológicos sobre a necessidade de Deus para explicar a criação. Apenas apresento os argumentos de Paul Davies, menos conhecidos, certamente, para os leitores,  do que os argumentos teológicos[22].

 

Qual é a origem do universo?

Duas propostas se apresentam: a de um universo infinito e a de um universo criado. Ou o universo sempre existiu, não teve origem no tempo e, portanto, tem uma idade infinita, ou o universo teve um começo em determinado momento e, portanto, há um acontecimento primordial que deve ser investigado.

Hoje a maioria dos cosmólogos sustenta a ideia de que entre 12 e 15 bilhões de anos atrás o universo surgiu de uma tremenda explosão, que foi batizada de big-bang.

Há inúmeras provas que atestam esta teoria. A segunda lei da termodinâmica estabelece que dia após dia o universo se torna mais desorganizado, caminhando irreversivelmente para o caos[23]. Os cientistas concluíram que o universo caminha para um equilíbrio termodinâmico, quando as temperaturas se nivelam e o universo entra num estado de “morte térmica” ou desordem molecular máxima. “O fato do universo ainda não ter morrido (…) implica que ele não pode ter existido por toda a eternidade”[24].

Além disso, na década de 20, o astrônomo americano Edwin Hubble descobriu que o universo está em expansão, pois as galáxias estão se afastando umas das outras em alta velocidade e de modo uniforme em toda a parte, já que é o espaço entre elas que está se dilatando.

E na década de 60, acidentalmente, os físicos Penzias e Wilson descobriram uma radiação que banha todo o universo e que veio a se confirmar como a radiação cósmica do big-bang, o calor restante das enormes temperaturas geradas pela explosão inicial, quando o universo estava todo comprimido em dimensões mínimas.

Não é correto, porém, pensar o estado primordial do universo como um ponto altamente comprimido num determinado lugar e época. Não existe um onde nem um quando, pois tanto o espaço quanto o tempo surgem do próprio big-bang. “O primeiro instante do big-bang, quando o espaço estava infinitamente contraído, representa um limite ou extremidade no tempo em que o espaço cessa de existir. Os físicos chamam a esse limite uma singularidade (…) Nem o espaço nem o tempo se podem estender para lá da singularidade inicial”[25].

Mas o que provocou o big-bang? Antes do século XX tanto cientistas quanto teólogos supunham que a matéria não podia ser criada por meios naturais. Muitos cientistas falavam num universo eterno, o que evitava o problema da criação da matéria, enquanto os teólogos se apegavam aos relatos bíblicos da criação, nos quais se lia que todo o universo fora feito por Deus a partir do nada (embora não seja exatamente isto  o que diz Gn 1,1-2,4a, onde o ato criador consiste parcialmente na organização do caos!)[26].

Contudo, “a crença em que a matéria não se pode criar por meios naturais sofreu um rombo dramático durante os anos trinta, quando, pela primeira vez, se  produziu matéria em laboratório”[27].

São três os passos desta história:

. Com a famosa equação de 1905, E=mc2 (energia = massa multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz), Einstein mostrou que a matéria é energia trancada a sete chaves: “Se se encontra uma forma de a abrir, então a matéria desaparece numa explosão de energia [como  as terríveis bombas atômicas]. Inversamente, se se concentrar uma quantidade suficiente de energia, aparecerá matéria”[28].

. Nos anos 30, Paul Dirac, tentando conciliar a teoria da relatividade de Einstein com a teoria quântica, prevê o pósitron. Estudando o estranho comportamento dos elétrons [que, digamos assim, têm que girar duas vezes sobre si mesmos para apresentar a mesma face…], Dirac predisse que, se se concentrasse energia suficiente, novas partículas com carga positiva, uma espécie de anti-elétrons, apareceriam.

. Em 1933, Carl Anderson estudando a absorção de raios cósmicos por folhas de metal, detectou, pela primeira vez, o pósitron. Depois da Segunda Guerra Mundial, com a construção dos aceleradores de partículas, centenas de outros tipos de partículas subatômicas foram  produzidas e hoje são comumente armazenadas em recipientes magnéticos.

Aplicado ao cosmos,  isto, em princípio, excluiria a necessidade de um ser sobrenatural para a criação da matéria no big-bang, mas ainda resta o problema do espaço e do tempo.

E  antes de procurarmos uma causa externa para a origem do universo, vale a pena conferirmos o conceito de causação retroativa, elaborado por John Wheeler. Partindo das conclusões da mecânica quântica, quando esta diz que a realidade só se concretiza através de atos de observação, Wheeler afirma que “a física gera a participação do observador; a participação do observador gera a informação; a informação gera a física”, numa espécie de circuito fechado auto-excitante que permite atenuar a relação de precedência da causa sobre o efeito[29].

Em síntese,  quanto  à origem das coisas físicas, sabe-se que os objetos, como estrelas e planetas, formaram-se a partir dos gases primordiais e o material  cósmico foi criado no big-bang. Estas descobertas são possíveis pela compreensão da origem do espaço-tempo, explicada pela teoria quântica, que sugere que a matéria pode ser criada e destruída no espaço vazio espontaneamente e sem causa. Assim o espaço-tempo também pode ter sido  criado espontaneamente e sem causa alguma. Neste cenário notável, todo o cosmos se limita a surgir do nada completamente, de acordo com as leis da física quântica, e cria pelo caminho toda a matéria e energia necessárias para construir o universo visível.

 

Como conseguiu o universo a sua organização?

Ora “um estado inicial caótico pode evoluir para um mais ordenado, desde que haja uma reserva de entropia negativa”.  Em tempo, lembro que entropia é uma quantidade matemática inventada pelos físicos para quantificar a desordem; logo, a entropia negativa, gerada pela expansão do universo, explica como “a presente organização é compatível com um universo que começou acidentalmente num estado aleatório” [30].

 

Por que o universo tem as coisas e leis que tem?

A respeito destas duas questões, a resposta vem de uma teoria matemática que abrange toda a física numa única super-lei. Assim, a física pode explicar o conteúdo, a origem e a organização do universo físico, mas não as leis (ou a super-lei) da própria física.  Tudo o que é necessário são as leis. O universo pode tomar conta de si próprio, mesmo de sua criação. Mas as leis têm de estar ali para começar, de modo que o universo possa vir à existência.

Tradicionalmente Deus é creditado como o inventor das leis da natureza e como criador das coisas (espaço-tempo, átomos, pessoas etc) sobre as quais estas leis atuam.

Seria Deus um matemático? Já que não se pode conhecer as coisas deste mundo sem conhecer a matemática… A matemática é a poesia da lógica. A lógica é o único ramo da matemática que pode “pensar acerca de si”. Assim, toda a natureza poderia ser deduzida de uma inferência lógica, mais do que de provas empíricas. O universo poderia então se constituir de uma consequência inevitável da necessidade lógica.

“Os cientistas têm cada vez mais consciência da ligação entre os processos físicos e a computação, e lhes parece produtivo pensar o mundo em termos de informática”, onde o universo seria o hardware e as leis matemáticas seriam o software[31].

Surge então a ideia de uma mente universal, existindo como parte do universo físico. Um Deus natural em vez de sobrenatural. Este “fazer parte” não significa ter uma “localização espacial”, como as nossas mentes também não a têm. Nem significa ser feito de átomos, do mesmo modo que as nossas mentes não o são, diferente do cérebro. O cérebro é o meio de expressão da mente humana. Analogamente o universo físico seria o meio de expressão da mente de um Deus natural. Neste contexto, Deus é o conceito holista supremo, talvez muitos níveis de descrição acima do da mente humana.

 

Conclusão

Paul Davies termina sua obra Deus e a nova física observando que  “muito do que foi apresentado confirmará a opinião de que a ciência se opõe implacavelmente à religião. Seria estulto negar que muitas das ideias religiosas tradicionais sobre Deus, o homem e a natureza do universo, foram varridas pela nova física (…) Contudo, não foi minha intenção neste livro fornecer respostas fáceis para questões religiosas que perduram. O que procurei fazer foi expandir o contexto em que as questões religiosas tradicionais se discutem. A nova física tem alterado tantas noções do senso comum quanto ao espaço, ao tempo e à matéria que nenhum pensador religioso o pode ignorar (…) É minha convicção profunda de que só pela compreensão do mundo em todos os múltiplos aspectos – reducionista e holista, matemático e poético, através de forças, campos e partículas, bem como através do bem e do mal – viremos a entender-nos a nós próprios e a captar o sentido por detrás do universo, a nossa casa” [32].

Entretanto, gostaria de terminar fazendo minhas as reflexões de Einstein em  um texto escrito em setembro de 1937 e que diz o seguinte: “O nosso tempo é marcado por maravilhosas conquistas nos campos da compreensão científica e da aplicação técnica destas percepções. Quem não se sentiria animado com isto? Mas não nos esqueçamos de que o conhecimento e as habilidades sozinhos não podem levar a humanidade a uma vida feliz e digna. A humanidade tem todas as razões para colocar os proclamadores de altos padrões e valores morais acima dos descobridores da verdade objetiva. O que a humanidade deve a personalidades como Buda, Moisés e Jesus está, para mim, acima de todas as conquistas da mente inquiridora e construtiva. O que esses homens abençoados nos deram devemos guardar e tentar manter vivo, com todas as nossas forças, para que a humanidade não perca sua dignidade, a segurança de sua existência e sua alegria de viver”[33].

 

Bibliografia

BOHR, N. Física atômica e conhecimento humano: ensaios 1932-1957. 2. ed. Rio de Janeiro: Contraponto, 2008, 132 p. – ISBN 9788585910075.

CALDER, N. O universo de Einstein. Brasília: Editora da UnB, 1988, 174 p. – ISBN 9788523002510.

CAPRA, F. O Tao da física: Um paralelo entre a física moderna e o misticismo oriental. 28. ed. São Paulo: Cultrix, 2011, 376 p. – ISBN 9788531611483.

DAVIES, P. Deus e a nova física. Lisboa: Edições 70, 2000, 272 p. – ISBN 9789724401782. 

DAVIES, P. A mente de Deus: A ciência e a busca do sentido último. Rio de Janeiro: Ediouro, 1994, 256 p. – ISBN 9788500826948. 

DAVIES, P. Outros mundos. Lisboa: Edições 70, 1987, 200 p. – ISBN 9789724405285.

DE FREITAS MOURÃO, R. R. Dicionário enciclopédico de astronomia e astronáutica. Rio de Janeiro: Lexikon, 2008, 1000 p. – ISBN 9788586368356.

DE TOLEDO PIZA, A. F. R. Schrödinger & Heisenberg: A Física além do senso comum. 2. ed. São Paulo: Odysseus, 2007, 224 p. – ISBN 9788588023802.

DOS ANJOS, M. F. (org.) Teologia e novos paradigmas. São Paulo: Loyola/SOTER, 1996, 192 p. – ISBN 9788515013791.

DUKAS, H.;HOFFMANN, B. (orgs.) Albert Einstein: o lado humano. Brasília: Editora da UnB, 1984, 134 p. – ISBN 9788523001698. 

EINSTEIN, A. Como vejo o mundo. 27. ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2005, 216 p. – ISBN 9788520904268.

EINSTEIN, A. Escritos da maturidade. 3. ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1994, 304 p. – ISBN 8520905676.

EINSTEIN, A. A teoria da relatividade especial e geral. Rio de Janeiro: Contraponto, 2003, 136 p. – ISBN 9788585910273.

FREIRE-MAIA, N. Criação e evolução: Deus, o acaso e a necessidade. Petrópolis: Vozes, 1986, 357 p.

GOLGHER, I. O universo físico e humano de Albert Einstein. Belo Horizonte: Oficina de Livros, 1991, 344 p. [confira na Estante Virtual].

GRIBBIN, J. À procura do gato de Schrödinger. 2. ed. Lisboa: Editorial Presença, 1988, 198 p. In Search of Schrödinger’s Cat [eBook Kindle].

GRIBBIN, J. In Search of the Multiverse: Parallel Worlds, Hidden Dimensions, and the Ultimate Quest for the Frontiers of Reality. Hoboken, NJ: Wiley, 2010, 240 p. – ISBN 9780470613528.

HAWKING, S. Uma breve história do tempo: Do big bang aos buracos negros. 29. ed. Rio de Janeiro: Rocco, 2002, 262 p. – ISBN 8532502520.

HAWKING, S. Buracos negros, universos-bebês e outros ensaios. Rio de Janeiro: Rocco, 1995.

HAWKING, S. O Universo numa Casca de Noz. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2011, 216 p.  – ISBN 9788520926789.

HEISENBERG, W. Física e filosofia. 4. ed. Brasília: Editora da UnB, 1998, 158 p. – ISBN 9788523000943.

HEISENBERG, W. A parte e o todo: encontros e conversas sobre física, filosofia, religião e política. Rio de Janeiro: Contraponto, 2000, 286 p. – ISBN 9788585910136.

JAMMER, M. Einstein e a Religião: Física e Teologia. Rio de Janeiro: Contraponto, 2001, 224 p. – ISBN 9788585910372.

KRAUS, L. M. The Physics of Star Trek. Revised Edition. New York: Basic Books, 2007, 282 p. – ISBN 9780465002047.

KRAUS, L. M. Um Universo Que Veio Do Nada. São Paulo: Paz e Terra, 2012, 224 p. – ISBN 978-8577532513.

MESTERS, C. Paraíso terrestre: saudade ou esperança? 20. ed. Petrópolis: Vozes, 2012, 152 p. – ISBN 8532603319.

PAIS, A. Einstein viveu aqui. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2000, 332 p. – ISBN 9788520908303.

PAIS, A. Sutil é o Senhor: a ciência e a vida de Albert Einstein. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1995, 660 p. – ISBN 8520906311.

SCHWANTES, M. Projetos de Esperança: Meditações sobre Gênesis 1-11. 2. ed. São Paulo: Paulinas, 2009, 144 p. – ISBN 857311844X.

SILK, J. O big bang: a origem do universo. Brasília: Editora da UnB, 1985, 379 p. – ISBN 9788523001896.

SUSIN, L. C. (org.) Mysterium Creationis: um olhar interdisciplinar sobre o Universo. São Paulo: Paulinas/SOTER, 1999.

SUSSKIND, L.; FRIEDMAN, A. Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum What You Need to Know to Start Doing Physics. New York: Basic Books, 2014, 384 p. – ISBN 9780465036677.

SUSSKIND, L.; HRABOVSKY, G. The Theoretical Minimum: What You Need to Know to Start Doing Physics. New York: Basic Books, 2014, 256 p. – ISBN 9780465075683 [também em eBook Kindle].

THOMAS, A. Hidden In Plain Sight: The fundamental link between relativity and quantum mechanics. Seattle: CreateSpace, 2012, 217 p. – ISBN 9781469960791.

VIEIRA, C. L. Einstein, o reformulador do Universo. São Paulo: Odysseus, 2003, 223 p. – ISBN 8588023326.

VV.AA. Teologia e Cosmologia. Concilium, Petrópolis, n. 186, 1983. 

>> Bibliografia atualizada em 02.08.2015

> Este artigo foi publicado inicialmente em Cadernos de Teologia, Campinas, n. 4, p. 7-24, 1997.

Artigos


[22]. Entre as questões que merecem ser tratadas estão as conclusões incomuns da mecânica quântica que abolem a distinção entre sujeito e objeto, as teorias alternativas para explicar o surgimento do universo, a natureza das leis matemáticas, a relação entre mente, cérebro e identidade pessoal, holismo x reducionismo, o argumento cosmológico da existência de Deus… 

[23]. A segunda lei da termodinâmica diz que num sistema isolado, a entropia (= o processo de desorganização) ou é constante, quando o sistema está em equilíbrio, ou  evolui reversivelmente, ou é uma função crescente, quando o sistema evolui irreversivelmente. “O âmago da termodinâmica é a sua segunda lei, que proíbe o calor de fluir espontaneamente dos corpos frios para os corpos quentes, ao passo que permite o fluxo espontâneo do quente para o frio”, explica DAVIES, P. A mente de Deus,  p. 44-45.

[24]. Idem, ibidem, p. 45. Cf. sobre o big bang SILK, J. O big bang. A origem do universo. Brasília: Editora da UnB, 1985.

[25]. DAVIES, P. Deus e a nova física, p. 30.

[26]. Sobre os relatos da criação cf. GRELOT, P. Homem, quem és? São Paulo: Paulus, 1980; MESTERS, C., Paraíso terrestre: saudade ou esperança?  20. ed. Petrópolis,  Vozes, 2012; SCHWANTES, M. Projetos de esperança: Meditações sobre Gênesis 1-11. 2. ed. São Paulo: Paulinas, 2009.

[27]. DAVIES, P. Deus e a nova física, p. 38.

[28]. Idem, ibidem, p. 38.

[29]. Idem, ibidem, p. 58. Sobre a mecânica quântica e sua incompatibilidade com o senso comum, cf. DAVIES, P. Outros mundos. Lisboa: Edições 70, 1987; GRIBBIN, J., À procura do gato de Schrödinger. 2. ed. Lisboa: Editorial Presença, 1988; HEISENBERG, W. Física e filosofia. 4. ed. Brasília: Editora da UnB, 1998; BOHR, N. Física atômica e conhecimento humano: ensaios 1932-1957. 2. ed. Rio de Janeiro: Contraponto, 2008, especialmente  o relato feito por Bohr de seu debate com Einstein sobre as consequências epistemológicas da interpretação ortodoxa da mecânica quântica, nas p. 41-83.

[30]. DAVIES, P. Deus  e a nova física, p. 225.

[31]. DAVIES, P. A mente de Deus, p. 116.

[32]. Idem, ibidem, p. 239.

[33]. DUKAS, H.; HOFFMANN, B. (org.) Albert Einstein: o lado humano: Rápidas visões colhidas em seus arquivos, p. 56.

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