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5 teorias sobre como será o fim do universo

Baseado no conhecimento sobre o universo, os físicos têm algumas ideias sobre como ele vai terminar. Conheça algumas delas

Por: Daniele Cavalcante

20 mar 2024 - 13h42

(atualizado às 16h42)

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Não é fácil prever o futuro do universo, mas os físicos têm algumas hipóteses baseadas no que se sabe sobre os mecanismos por trás da evolução do cosmos. Confira as principais, desde a ideia do encolhimento até a sombria possibilidade de uma destruição de toda a existência por meio do vácuo.

Algumas hipóteses sobre o fim do universo podem parecer um tanto absurdas, mas há muita matemática por trás de cada uma delas. O motivo é simples: elas precisam ser uma consequência direta de como o universo funciona, ou pelo menos do funcionamento que já conhecemos.

O problema é que ainda faltam muitos mistérios para se desvendar, como a natureza da energia escura (a força repulsiva por trás da expansão acelerada do universo), a gravidade quântica (se ela existe ou não), o problema da antimatéria "desaparecida" e o próprio formato do universo.

Nas últimas décadas, muitas propostas foram apresentadas para resolver cada um desses enigmas; algumas delas foram um pouco mais bem sucedidas que outras nas tentativas de encontrar evidências que possam sustentá-las. Dependendo de qual for a resposta adotada, um cenário diferente pode se formar para o futuro distante do cosmos.

1. Big Rip

A expansão do universo foi descoberta por Edwin Hubble na primeira metade do século XX, mas foi só em 1998 que os astrônomos descobriram que essa expansão está cada vez mais acelerada. Isso trouxe uma nova perspectiva para os possíveis cenários de apocalipse cósmico.

O cenário Big Rip pode ser provável caso a energia escura aumente em força, não apenas em velocidade (Imagem: Reprodução/Jeremy Teaford/Universidade Vanderbilt)
Foto: Canaltech

Uma das hipóteses que surgiram com base nesse fato foi o modelo Big Rip, no qual a expansão do universo vai atingir velocidades cada vez maiores, até que a gravidade não consiga mais unir os objetos em estruturas como as galáxias. Em algum momento, toda a matéria — estrelas, átomos e o próprio espaço-tempo — vão ser dilacerados.

Nesse modelo, a constante de Hubble (número que descreve a taxa da expansão acelerada) aumenta até o infinito em um tempo finito, fazendo com que as distâncias entre as partículas se tornem infinitas. Os cálculos baseados em dados de telescópios sugerem que isso pode acontecer daqui a 152 bilhões de anos, ou mais.

2. Big Crunch

O conceito do Big Crunch propõe um universo que se expande apenas até um certo limite, para então voltar a colapsar sob a influência da gravidade. É uma hipótese bem popular, mas que perdeu prestígio entre os cientistas nos últimos anos.

Este modelo depende principalmente da Teoria da Relatividade Geral e de observações em larga escala, mas ignora a mecânica quântica. Por isso, novas descobertas nessa segunda área levam os cientistas a possibilidades mais atraentes.

Um campo escalar em falso vácuo, onde a energia E é maior do que no vácuo verdadeiro (Imagem: Reprodução/Stannered/Wikimedia Commons)
Foto: Canaltech

Além disso, os físicos não encontraram muitos bons motivos para acreditar que a aceleração da expansão do universo vá diminuir. Isso significa que a expansão vai afastar as galáxias cada vez mais, tornando improvável que a gravidade vença esse "cabo de guerra".

3. Big Bouncing

Podemos descrever o Big Bouncing como uma sequência de Big Bang e Big Crunch, resultando em um universo cíclico. Ou seja, após o Big Crunch, o cosmos voltaria à sua condição inicial para produzir um novo Big Bang.

Podemos pensar que isso não é exatamente o fim do universo, mas pode ser que suas características mais essenciais sejam diferentes entre um ciclo e outro (embora essa possibilidade não seja um consenso entre cientistas).

Existem várias modificações dessa hipótese. Por exemplo, algumas delas tentam eliminar a necessidade de uma singularidade (o ponto de densidade infinita, de onde antigamente se supunha ter surgido o universo no Big Bang) para dar início ao novo ciclo.

4. Big Frozen

Também conhecida como "morte do calor" ou "morte térmica do universo", essa hipótese é uma das mais aceitas atualmente. Nela, a expansão contínua resulta na separação de toda a matéria, levando o cosmos a uma temperatura bem próxima do zero absoluto.

Em algum momento no futuro, a expansão deixará as galáxias tão distantes umas das outras que não poderíamos enxergar nenhuma delas. As nuvens de formação estelar também vão estar dispersas demais para que a gravidade consiga causar o colapso delas em novas estrelas.

Eventualmente, todo o gás existente no universo não vai ser capaz de produzir nenhuma estrela, e as que já existem deixarão de brilhar ou explodirão em supernovas. O universo ficará cada vez mais escuro, enquanto os buracos negros desaparecem lenta e gradualmente devido à emissão da radiação Hawking. O que sobra é um grande cemitério cósmico gelado.

5. Decaimento do falso vácuo

Uma hipótese ainda mais assustadora sobre o fim do universo é o decaimento do falso vácuo, que pode ocorrer a qualquer momento e aniquilar todo o universo, reduzindo tudo a um vácuo completo. Essa proposta se baseia na física quântica de campos.

O falso vácuo é um espaço hipotético com a menor quantidade possível de energia, que pode durar por bilhões de anos com uma certa estabilidade, mas ainda com campos quânticos. Entretanto, tudo no universo tende a buscar os estados mais estáveis possíveis, e isso inclui o verdadeiro vácuo.

Cientistas assumem que vivemos em um universo governado pelo verdadeiro vácuo, mas essa conclusão poderia estar equivocada. A estabilidade de um falso vácuo poderia durar mais do que a idade atual do universo, então é possível que um decaimento ocorra a qualquer momento.

Se o vácuo decair para um estado mais estável que o atual, dois cenários podem ocorrer: ou a completa desativação das forças fundamentais da natureza e na alteração das constantes cosmológicas, ou a destruição de toda a matéria bariônica (aquela formada por elétrons e prótons), levando à impossibilidade da vida.

Fonte: Starts With a Bang, Astronomy, New Atlas

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