A cosmologia está quebrada. Não catastroficamente, mas o suficiente para manter as noites sem dormir dos teóricos. Temos o Lambda-CDM, o modelo padrão que lida com quase todas as observações que lançamos no cosmos. A radiação cósmica de fundo em micro-ondas? Verificar. Distribuição de galáxias? Verificar. É o campeão dos pesos pesados. O problema é que L maiúsculo.
Lambda representa a constante cosmológica. Espaço reservado de Einstein para energia do espaço vazio. Explica porque é que a expansão do Universo está a acelerar. Simplesmente não temos ideia de por que ele tem o valor que tem.
A teoria quântica de campos prevê um número aproximadamente 122 ordens de magnitude maior. É sem dúvida a pior previsão da história da física. Para piorar a situação, a tensão sobre o Hubble persiste. As medições locais da taxa de expansão não correspondem às do universo primitivo. Nenhum dos problemas desapareceu. Eles são teimosos.
Entra Savvas Koushiappas. Um físico teórico da Brown University que acaba de publicar um novo artigo no arXiv com uma ideia estranha.
Talvez o universo tenha seu próprio princípio de incerteza.
Aqui está o argumento de venda. O tamanho do universo e a sua taxa de expansão não podem ser especificados com perfeita precisão. Heisenberg sabia disso sobre partículas. Koushiappas diz que isso também se aplica ao cosmos. Essa imprecisão fundamental pode explicar a energia escura. Sem adicionar novas partículas. Sem invocar misteriosos campos de energia do vácuo. Apenas a matemática.
Ele trata o fator de escala – basicamente o tamanho do espaço – como um operador quântico. Não combina com a taxa de expansão. Na mecânica quântica, essa não comutação cria a incerteza entre posição e momento. Aplique-o aqui e a equação de Friedmann muda.
A modificação é sutil. Um expoente livre dita tudo. Se esse expoente for positivo? A expansão acelerada tardia surge naturalmente. Nenhuma energia escura é necessária. A própria geometria causa o empurrão. O universo se expande porque é confuso.
E fica mais estranho. A equação não é perfeitamente constante. Ele prevê que a equação de estado da energia escura deve ser ligeiramente maior que -1. Não exatamente -1 como a constante original de Einstein.
Parece familiar? Inquéritos actuais como o DESI já apontam para desvios. Os telescópios da próxima geração podem confirmar isto ou descartá-lo completamente.
Virar o sinal? A história muda completamente. A matemática suaviza o universo primitivo. A singularidade do Big Bang desaparece. Nenhuma densidade infinita em t = 0. Em vez disso, um “salto clássico”. O cosmos se contrai, atinge um tamanho mínimo e depois volta à expansão.
Isso é realidade? Provavelmente ainda não.
Esta é uma proposta teórica de um único autor. A matemática faz muito trabalho pesado. Ele assume um universo espacialmente plano que corresponde aos dados atuais. Mas também exige que a taxa de expansão seja um operador bem comportado.
Os dados serão dobrados? Ou será que o universo insistirá no valor simples e enfadonho de -1? Ainda não sabemos. Teremos que esperar para ver. 🌌
