Big Bang - A Sequência De Acasos Que Levou a Sua Descoberta

Até meados dos anos de 1960, não havia evidência que sustentasse a teoria da Grande Explosão

A Grande Explosão

BBC NewsAdaptado da série 'The Genius of Accidents'

Muitas das grandes descobertas da ciência só vieram após extensas pesquisas, cálculos rigorosos e procedimentos controlados em laboratório. Parte delas, contudo, é resultado de uma combinação de erros, acasos e acidentes - a teoria do Big Bang é um exemplo.

A origem do Universo foi descoberta em um lugar em que ninguém buscava. E foi formulada graças a uma descoberta fortuita anterior - a que deu origem à radioastronomia, ramo da astronomia que estuda as radiações eletromagnéticas emitidas ou refletidas pelos corpos celestes.

"Na década de 1930, os laboratórios Bell estavam tentando criar radiotelefones, mas havia um sinal que estava interferindo nas transmissões pelo Atlântico. Pediram a Karl Jansky (físico e engenheiro de rádio) para investigar", contou à BBC News Sara Bridle, professora de astrofísica da Universidade de Manchester.

"Jansky elaborou um receptor de rádio especial para captar ondas de rádio em todas as direções. Foi chamado de 'carrossel de Jansky' porque rodava para localizar os lugares de onde vinham essas ondas", conta Bridle.

"Eventualmente, Jansky se deu conta de que elas vinham da constelação de Sagitário, que é onde agora sabemos que está o centro da Via Láctea", completa a professora.

Ela explica que esse foi o primeiro registro de ondas de rádio que vinham de fora da Terra e do Sistema Solar - e o início da radioastronomia, que abriu uma janela completamente nova para que o homem explorasse o Universo.

"Foi pura casualidade. E sequer foi um astrônomo", acrescenta a astrofísica Sara Bridle.

Descoberta importante

A descoberta foi importante porque revelou todo um pedaço do Universo que ainda era completamente invisível e, por isso, desconhecido.

Para o astrônomo Nial Tanvir, era como estar num quarto com pouca luz, observando assustado tudo o que se podia enxergar e, de repente, alguém aparece com um óculos de visão noturna.

"Se vamos além dos limites do que vemos com nossos olhos, temos o infravermelho, o micro-ondas, radio-ondas e, em outra direção, raios X e Y. Se usamos esses outros tipos de luz, normalmente nos deparamos com processos diferentes do que os que vemos com os nossos olhos", explica Tanvir.

A origem do Universo é, por excelência, um desses processos - comprovado graças ao acaso, que ajudou a demonstrar empiricamente o chamado Big Bang, ou Grande Explosão.

"A ideia do Big Bang, do ponto de vista teórico, é que num momento no passado, toda a matéria e toda a energia do Universo estava um único lugar e logo explodiu. Essa explosão marcou o início do tempo e da expansão do espaço, partindo do nada, e a expansão continua acontecendo", resume Tanvir. "Soa como uma teoria louca, mas é o que a matemática nos diz", completa o astrônomo.

A teoria da Grande Explosão ganhou força durante o século passado. No entanto, até meados dos anos 1960, ainda faltavam provas contundentes para derrubar teorias alternativas.

A evidência que faltava veio à tona graças à radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB, na sigla em inglês), outro acaso.

"A descoberta da CMB foi feita por pessoas que nem sequer estavam procurando (a origem do Universo)", assinala a professora de astrofísica Sara Bridle.

Tudo começou com Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson trabalhavam com uma antena supersensível - com design digno de filme de ficção científica (veja na foto abaixo) - desenhada para detectar as ondas de rádio emitidas pelos echo balloon satellites, satélites em formato de balão.

Penzias e Wilson usavam essa antena para detectar ondas de rádio quando se depararam com um ruído estranho

Para medir as ondas, elas precisavam eliminar todo tipo de interferência que viesse de outras fontes.

Quando fizeram isso, os pesquisadores se depararam com um ruído desconhecido e persistente, "um sinal fraco, mas facilmente detectável, que não vinha de nada na Terra nem no Sistema Solar, nem mesmo da nossa galáxia", diz Tanvir, relembrando a história.

Esse sinal vinha de todas as direções.

Um ruído incômodo

Em todos os lugares eles encontravam o mesmo "calor de fundo", como o próprio Penzias explicou em uma entrevista à BBC no final dos anos 70, referindo-se à energia emitida pelas ondas.

"Nos surpreendeu, ou melhor, no início, ficamos irritados. Ao invés de obter um bonito e impecável zero que esperávamos para a Via Láctea, obtivemos um resultado que era 100 vezes maior que o previsto: uma temperatura de quase quatro graus", contou Penzias.

"E esses quatro graus eram o resultado depois que todas as 'contribuições' do solo, da atmosfera e da antena tinham sido subtraídas", reforçou.

Em busca de uma explicação para o que estava acontecendo, eles consideraram várias possibilidades, entre elas algumas ideias insólitas.

"A maior suspeita vinha de alguns pombos que visitavam a antena - sempre tínhamos que limpar os 'rastros' que elas deixavam", disse ele, referindo-se às fezes das aves.

Eventualmente, "os pombos foram capturados e mandados para um lugar distante". Mas os animais voltaram e "contar o que fizemos com eles não é, provavelmente, politicamente correto", disse o cientista.

O que está por trás da explosão

O ruído incômodo era, na verdade, evidência do Big Bang

Apesar de terem sumido com os pombos, o som irritante não desapareceu. Eles ainda não tinham ligado o barulho ao Big Bang - mas, afinal, quem pensaria nisso?

"Eles estavam realmente confusos e, por acaso, um amigo comentou que havia um grupo de físicos teóricos que estava bem ali perto tentando justamente decifrar o que havia acontecido depois do Big Bang", conta Bridle.

"Em teoria, esperaria-se que houvesse muita luz deixada pela grande explosão do Big Bang, luz que estaria presente hoje", diz a professora. "Então eles ligaram para os físicos e perceberam que o que tinham encontrado era exatamente o tipo de sinal que aquela explosão emitiria."

Eles haviam encontrado a base da cosmologia moderna.

Pura sorte?

Um esforço para melhorar as comunicações de rádio, um ruído no espaço e alguns físicos teóricos por perto... tudo se reuniu em um notável acidente que, segundo a maioria dos cientistas, deu ao mundo o que era necessário para comprovar a maior de todas as teorias: o Big Bang.

Poderia-se dizer que Penzias e Wilson ganharam na loteria científica.

Uma vez que o cocô do pombo foi descartado, o "ruído" irritante acabou por ser a descoberta acidental do século, a evidência da origem do Universo.

Mas, embora a descoberta da CMB, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, tenha sido um acidente, será possível afirmar que, realmente, foi pura sorte?

Penzias e Wilson tiveram a sorte de se deparar com o ruído e de encontrar a teoria para explicá-lo literalmente logo ao lado. A dupla, entretanto, foi muito cuidadosa e não ignorou as evidências que lhe apareciam, por mais irritantes que elas fossem.

Os cientistas ganharam em 1978 o prêmio Nobel de Física.

Em um mundo em que o tempo de acesso aos telescópios é regulamentado e o teste de hipóteses, base do método científico, depende de financiamento, a radioastronomia moderna aprendeu com os acidentes de seu passado.

"Agora, quando um novo telescópio é feito, garantimos que novos tipos de observações possam ser feitas, de modo que não nos limitemos a tentar resolver incógnitas conhecidas", diz Sarah Britle.

Em outras palavras, a porta deve estar sempre aberta para o acaso e a sorte. 

Texto Publicado originalmente na BBC Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-45170971> Acesso em: 21 de Agosto, 2018.

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