terça-feira, 19 de março de 2013

Quais seriam as implicacoes de um universo infinito? De quantidades infinitas de universos? A materia tambem seria infinita, certo?

Em um Universo infinito o espaço seria infinito e o conteúdo também. Esse conteúdo constitui-se de campo, radiação e matéria (incluindo antimatéria). A massa também seria infinita. Quanto à energia, poderia ser infinita ou nula, se a energia potencial negativa das interações atrativas compensasse a energia cinética (incluindo a térmica) e as energias potenciais positivas das interações repulsivas. Esse cálculo ainda não está fechado. O momentum (quantidade de movimento) total deveria ser nulo, bem como o momento angular. Mas este poderia não ser e o Universo, como um todo, ter uma rotação. Parece que não tem. A carga elétrica total deveria ser nula. Quanto aos números bariônicos e leptônicos, isso iria depender se há anti-matéria em mesma quantidade do que matéria. No Universo Observável a matéria predomina de modo absoluto, na atualidade, mesmo que tenha sido quase igual à antimatéria no início. A diferença, de uma parte em um bilhão, a favor da matéria é a matéria que sobrou e está aí. O resto foi aniquilado (um bilhão de vezes mais partículas) e formou a radiação de fundo que preenche o Universo (tem um bilhão de fótons para cada partícula de matéria). A temperatura e a densidade não seriam infinitas. Ao que parece, o Universo é, de fato, infinito. Mas só temos acesso a uma parte dele, dita "Observável", que é a parte de onde a luz teve tempo de chegar até nós desde o começo. Fora, mesmo que o Universo seja finito, tem muito mais coisa. Esse Universo Observável tem 92 bilhões de anos-luz de diâmetro e 13,7 bilhões de anos de idade. O raio, em anos-luz, é maior do que a idade porque, enquanto a luz foi caminhando, o Universo foi se expandindo. Sabendo-se que a radiação de fundo, agora, é de micro-ondas e, na emissão, era de raios gama (aniquilação de prótons), pode-se calcular de quanto foi a expansão desde então, o que dá cerca de 3,4 , considerando que essa radiação surgiu uns 380 mil anos depois do Big Bang. O Universo todo, sendo infinito, sempre o foi, desde o surgimento. A expansão não é uma expansão do seu tamanho e sim da separação entre as partes, ou seja, um inchamento do espaço e não um movimento das partes, afastando-se. Tudo fica mais longe, inclusive os elétrons dos prótons, dentro dos átomos. Tem que ficar muito bem entendido que esse aumento de separação não se dá por afastamento relativo, mas por crescimento do espaço que intermedia. Ou seja, o espaço é dinâmico. Não é uma entidade estática e apriorística. O Universo não se expande para ocupar um espaço vazio que o contorne. O espaço é que cresce. Todo o espaço existente está dentro do Universo, seja ele finito ou infinito. Não existe espaço vazio fora do Universo e nem dentro. Quanto a existirem outros universos, possivelmente infinitos, isso é uma conjectura não comprovada. Trata-se de uma possibilidade aventada por certas soluções matemáticas do modelo das branas. Mas isso não é confirmado por nenhuma observação. Para mim, o Universo é um só. Implicações locais da infinitude ou finitude do Universo não mudam. O que existe além do Universo Observável não é capaz de nos influenciar e o observável é finito. Então não faz diferença para o que acontece aqui e agora. Apenas faria diferença se o Universo fosse finito e menor do que o Observável. Mas se ele for maior do que o observável, tanto faz que seja finito ou infinito. Talvez possa haver alguma diferença nas observações de campo muito profundo, pois a finitude implica em uma curvatura global positiva e a infinitude em curvatura nula ou negativa. Então o efeito de lente gravitacional cosmológica para um universo finito é convergente e para um infinito, de curvatura negativa, é divergente. Para um Universo plano não há lente gravitacional cosmológica. Ao que parece, o Universo é infinito e plano (curvatura zero). Uma hipótese muito curiosa é a de que todas as grandezas globais relevantes para o Universo sejam nulas, o que faria com que o seu surgimento a partir de nada não contrariasse nenhuma lei de conservação, mesmo que elas não precisem ser aplicadas ao surgimento.

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