Laura Vieira
RedatoraJornalista recém-formada, com experiência no Tribunal de Justiça, Alerj, jornal O Dia e como redatora em sites sobre pets e gastronomia. Gosta de ler, assistir filmes e séries e já passou boas horas construindo casas no The Sims.
Albert Einstein, o gênio da física, não ficou famoso apenas por transformar a física moderna, mas também por suas frases irônicas. Uma delas afirma: “Duas coisas são infinitas: o universo e a estupidez humana; e não tenho certeza sobre o universo.” Por trás do humor, porém, existe uma questão científica que continua aberta até hoje.
Mais de 100 anos após o nascimento da cosmologia moderna, fundamentada na Teoria da Relatividade Geral de Einstein, telescópios espaciais e medições muito mais sofisticadas e tecnológicas revelaram muito sobre o cosmos, mas ainda não conseguiram responder à pergunta mais simples de todas: o universo é mesmo infinito? Ele realmente tem um fim ou se estende para sempre?
Um universo em expansão, mas com limites para o que podemos ver
A dúvida sobre o tamanho do universo acompanha a ciência há séculos, mas só começou a ganhar respostas mais concretas no início do século XX. Na época, muitos astrônomos acreditavam que a Via Láctea era praticamente todo o universo. Isso começou a mudar quando o astrônomo Edwin Hubble analisou alguns objetos difusos no céu que eram chamados de “nebulosas”. Em 1924, ele demonstrou que esses pontos borrados não eram nuvens de gás próximas, mas galáxias inteiras muito distantes, cheias de bilhões de estrelas. Com isso, cientistas perceberam que o cosmos era muito maior do que eles haviam imaginado até então.
Essa descoberta mudou completamente a forma como entendemos o cosmos. Ao estudar a luz dessas galáxias, Edwin percebeu que muitas delas apresentavam desvio para o vermelho, um fenômeno semelhante ao efeito Doppler do som: quando algo se afasta, suas ondas se alongam. No caso da luz, isso indica que as galáxias estão se afastando de nós, uma evidência concreta de que o universo está em expansão. Hoje sabemos também que essa expansão é impulsionada por uma força chamada energia escura, que empurra as estruturas cósmicas para longe umas das outras.
Mesmo com instrumentos extremamente avançados, como o James Webb Space Telescope, existe um limite físico para o que conseguimos observar no cosmos. Esse limite é imposto por dois fatores simples, que é a velocidade da luz e a idade do universo. A luz não viaja instantaneamente. Ela leva tempo para atravessar o espaço. Como o universo surgiu há aproximadamente 13,8 bilhões de anos, só conseguimos enxergar objetos cuja luz teve tempo suficiente para chegar até nós desde então.
Mas há um detalhe importante: o espaço não ficou parado enquanto essa luz viajava. Desde o Big Bang, o próprio universo está se expandindo. Isso significa que as regiões de onde essa luz partiu hoje estão muito mais distantes do que estavam quando a viagem começou.
Por causa dessa expansão, os cientistas calculam que a parte do cosmos que conseguimos observar, chamada de universo observável, tenha cerca de 93 bilhões de anos-luz de diâmetro. Mas o ponto mais importante é que isso não representa o tamanho total do universo. É apenas o limite do que conseguimos ver a partir da Terra. Ou seja, além dessa fronteira visível, podem existir inúmeras outras galáxias e estruturas cósmicas cuja luz ainda não teve tempo de chegar até nós.
Plano, curvo ou uma “rosquinha” cósmica? As hipóteses usadas por cientistas para tentar entender o formato do universo
Mais de um século após as teorias de Einstein, a ciência ainda tenta responder uma pergunta simples e profunda: o universo tem fim?
Outra dúvida essencial também ronda a cosmologia moderna: qual é o formato do universo? Durante um workshop da Agência Espacial Europeia sobre a missão do satélite Planck, ocorrido em 2001, o astrofísico Joseph Silk explicou que os dados da radiação cósmica de fundo sugerem que o universo parece ser “plano”. Mas “plano”, na física, não significa bidimensional como uma mesa. Na verdade, significa que o espaço segue as regras da geometria euclidiana:
- linhas paralelas nunca se encontram;
- a soma dos ângulos de um triângulo é 180°.
Esse tipo de geometria permite duas possibilidades muito diferentes:
- Universo infinito: semelhante a um plano que se estende sem limites;
- Universo finito, mas sem bordas: algo parecido com a superfície de uma rosquinha, onde o espaço se curva e pode se conectar consigo mesmo.
Se essa segunda hipótese estiver correta, a de que o universo pode ser finito, mas fechado sobre si mesmo, o espaço poderia se conectar consigo próprio. Isso significa que viajar em linha reta por um tempo suficiente poderia, em teoria, levar você de volta ao ponto de partida. Se isso acontecesse, poderíamos acabar observando a mesma região do universo mais de uma vez, mas em direções diferentes do céu.
Os cientistas acreditam que esse efeito deixaria uma espécie de assinatura na radiação cósmica de fundo em micro‑ondas, a luz mais antiga do universo, um brilho remanescente do Big Bang que preenche o espaço. Dessa forma, ao invés de um padrão completamente aleatório, apareceriam repetições ou simetrias incomuns, como manchas parecidas surgindo em pontos diferentes do céu. No entanto, esses padrões nunca foram encontrados, o que mantém a pergunta aberta: o universo é realmente infinito ou apenas gigantesco?
O que a ciência sabe e o que ainda é um grande mistério
Apesar dos avanços da cosmologia, a pergunta de Einstein continua aberta: o universo é mesmo infinito? A seguir, veja o que a ciência já conseguiu responder e o que ainda falta para alcançar essa resposta.
O que sabemos hoje:
- O universo tem cerca de 13,8 bilhões de anos;
- Ele está em expansão acelerada, impulsionado pela energia escura;
- O universo observável mede cerca de 93 bilhões de anos-luz;
- As medições indicam que a geometria do espaço é muito próxima de plana.
O que ainda não sabemos:
- Se o universo é realmente infinito ou apenas extremamente grande;
- Se sua topologia pode ser finita, mas sem bordas, como uma rosquinha;
- Qual é exatamente a natureza da energia escura.
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