CONSTANTES DO UNIVERSO, UMA RESPOSTA NATURAL OPOSTA AO PRINCÍPIO ANTRÓPICO E AO ARGUMENTO DO DESIGN – Parte 1

universo

Este trabalho tem o cunho meramente informativo acerca das temáticas ajuste fino, constantes do universo, princípio antrópico e argumento do design. Não se trata de um trabalho acadêmico em que o autor tenha defendido alguma tese. Simplesmente se funda nas pesquisas científicas realizadas na atualidade. É também fruto de um debate que pretendeu tratar acerca das constantes do universo abordando a temática de que elas não são ao acaso, mas possuem uma razão para ocorrerem, a qual não se subsume a um projeto ou a um princípio antrópico. Essas razões se resumem a processos naturais e cosmológicos para elas serem como elas são.

Procurei me basear em autores defensores da teoria das cordas e da gravidade quântica em loop de forma a descrever a questão de nossas constantes universais e a possibilidade de vida no multiverso.

Além disso, procurarei demonstrar que o princípio antrópico é um equívoco, uma vez que coloca a vida como causa do universo e não o contrário, o que dá a falsa idéia de que o universo foi feito para que nós humanos pudéssemos habitá-lo.

Procurarei demonstrar também as falácias e sofismas que residem atrás do argumento do designer, que nada mais é que uma “lacuna” para o deus judaico-cristão se esconder, diante de uma questão científica ainda controversa.

O livro de Victor Stenger; “The fallacy of fine tunning” e L. Barnes – “The Fine-Tuning of the Universe for Intelligent Life”:

De pronto, de acordo com o livro de Stenger “The fallacy of fine tunning“, O autor não desconsidera a ideia de afinação do universo.

O que Stenger não considera é que somente possa haver uma e somente uma afinação para o universo, porém Stenger dispensa a explicação via multiverso, segundo afirma Barnes no abstract de “The fine tunning of the universe for intelligent life“.

Barnes também não parece ser um adepto da teoria dos multiversos, pois para ele, há muitos desafios relacionados a esta hipótese.

De modo a entendermos a questão acerca da afinação do Universo, é importante falarmos um pouco de inflação e adentrarmos a alguns pequenos detalhes técnicos acerca do assunto, porém sem usar matemática, o que poderia extrapolar o conhecimento de muitos leitores.

Inflação cósmica

A inflação cósmica é a teoria fundada por Alan Guth na década de 80 e foi posteriormente reforçada com a teoria da inflação caótica proposta por Andrei Linde na mesma época.

Guth propôs o mecanismo para que a inflação começasse, ou seja, o decaimento de falsos vácuos em bolhas de vácuos verdadeiros que se expandiam à velocidade da luz. Um falso vácuo é um setor meta estável do espaço que aparece como um vácuo perturbativo. Este vácuo perturbativo é instável devido aos efeitos instantâneos de tunelamento que levam a estados de baixa energia. O tunelamento é causado por flutuações quânticas ou pela criação de partículas de alta energia. O falso vácuo é um ponto de mínimo local, mas não o estado de mais baixa energia, que pode se manter estável por certo tempo.

O estado de vácuo não se trata de um espaço completamente vazio. Ele contém ondas eletromagnéticas flutuantes e partículas que surgem e desaparecem sem uma razão aparente.

Todavia, a teoria proposta por Guth apresentou problemas, pois não era consistente em demonstrar um fim para o período inflacionário e responder á questão da isotropia do atual universo como é observada hoje.

Andrei Linde resolveu este problema desenvolvendo um novo cenário para a inflação, denominado Inflação Caótica ou Inflação Eterna, que é tal como a teoria do estado estacionário de Hoyle, para a qual o universo sempre existiu e não haverá um fim para o cosmos.

Detalhes acerca da inflação cósmica e do multiverso:

 A inflação cósmica é compreendida como o período em que o universo passou por uma rápida expansão exponencial que representa em torno de 1978 em volume, em torno de 10-36 a 10-32 segundos após o Big Bang. Após este período o universo continuou a se expandir, porém a taxas bem menores.

O período da inflação é conhecido como época eletrofraca, que sucedeu o período da grande unificação. Ou seja, é o período em que a força eletrofraca (força fraca e o eletromagnetismo o que está abaixo de 100 GeV) se dissociou da força forte e emergiu no universo, sendo que anteriormente haviam se dissociado a força gravitacional e a força forte.

Para explicar a inflação cósmica, desenvolveu-se um campo escalar (invariante com as transformações de Lorentz – que explicam como a velocidade da luz se comporta conforme referenciais independentes e explicam as simetrias que ocorrem nas leis do eletromagnetismo) hipotético denominado inflaton.

Observe que campos não escalares são influenciados pelas transformações de Lorentz, o que ocorre com campos vetoriais e campos tensoriais. Campos escalares fundamentais não foram observados na natureza, embora o bóson de Higgs possa ser o primeiro exemplo, pois apresenta spin zero.

O mais baixo estado de energia do campo inflaton pode ou não ser um estado de energia zero, o que depende da densidade de energia potencial escolhida para o campo.

A inflação cósmica tem o efeito importante de atenuar.

As heterogeneidades na distribuição da matéria – hoje sabemos que o espaço não é homogêneo e que esta propriedade é uma alternativa à energia escura no que consiste à expansão do universo, cujo modelo adotado para tal observação é o de Lemaître-Tolman-Bondi, que explica o desvio para o vermelho de supernovas sem o emprego da energia escura.

A anisotropia que quer dizer propriedades diferentes em diferentes direções, que se trata de um efeito doppler causado pelo movimento da Terra em relação à matéria primordial do universo causadora da radiação cósmica de fundo.

A curvatura do espaço é a geometria do universo. Hoje pelos dados da WMAP sabemos que o universo é plano, com 0,4% de erro.

As considerações acima colocam os primórdios do universo no estado em que era dominado pelo campo inflaton, que seria a fonte da constante cosmológica, sendo as únicas heterogeneidades significativas as pequenas flutuações quânticas no inflaton.

Pela teoria de Linde, o processo de inflação caótica poderia ter produzido uma gama infinita de universos.

Nas teorias de inflação eterna, a fase inflacionária de expansão do universo dura para sempre, pelo menos em algumas das regiões do universo. Uma vez que estas regiões se expandem exponencialmente rápido, a maior parte do volume do universo, em qualquer momento dado, está se inflando.

Todos os modelos de inflação eterna produzem um multiverso infinito, normalmente em uma representação fractal.

Na inflação caótica, os picos na evolução de um campo escalar (determinação da energia do vácuo) correspondem a regiões de inflação rápida dominante. A inflação caótica geralmente atua eternamente, já que as expansões dos picos inflacionários apresentam retorno positivo e passam a dominar a dinâmica de grande escalado universo.

As regiões com uma maior taxa de inflação expandem mais rapidamente e dominam o universo, apesar da tendência natural de inflação findar em outras regiões. Tal circunstância permite a inflação continuar para sempre, de forma que ela seja futura e eterna.

O modelo de universo-bolha propõe que as regiões diferentes deste universo inflacionário (denominado um multiverso) decaiu para um estado de vácuo verdadeiro em diferentes momentos, com as regiões de decomposição correspondentes a “sub” – universos.

Estes não estão casualmente em contato uns com os outros ou resultando em diferentes leis físicas, em diferentes regiões, que são então sujeitas a “seleção”, a qual determina os componentes de cada região com base (dependente) a sobrevivência dos componentes quânticos dentro dessa região.

O resultado final será um número finito de universos com leis físicas consistentes dentro de cada região do espaço-tempo.

As variantes do modelo de universo-bolha postulam vários estados de falso vácuo, o que resulta numa progênie de universos gerados em falsos-vácuos de baixa energia, que, por sua vez, produzem uma progênie de universos estado de vácuo verdadeiro, a partir de si mesmos.

A teoria da inflação caótica não produz um universo perfeitamente simétrico; são criadas pequenas flutuações quânticas no campo inflaton. Estas pequenas flutuações formam as sementes primordiais para toda a estrutura a ser gerada posteriormente no universo.

É no cenário do modelo de universo bolha que se encaixam as discussões acerca de principio antrópico, ou seja, o universo é afinado para que a vida exista e mais especificamente a vida inteligente.

O princípio antrópico:

O princípio antrópico apresenta o seguinte raciocínio lógico:

Premissa 1 – Os valores das constantes físicas, o equilíbrio entre matéria e antimatéria e várias outras leis da física são necessárias para os seres humanos existirem;

Premissa 2 – Seres humanos existem;

Conclusão 1 – A física deve ter sido finamente sintonizada para os valores constantes a fim de possibilitarem a nossa existência;

Conclusão 2 – Portanto o sintonizador, Deus, existe.

O salto das premissas 1 e 2 para a conclusão 1 é o aspecto mais fraco do princípio antrópico, por ser uma tautologia. Ou seja, as coisas são como são porque se fossem diferentes não seriam como são (Bob Park – Superstition: belief in the age of science).

Em outras palavras, se as constantes ou leis do universo fossem diferentes, formas de vida diferentes poderiam se desenvolver, possivelmente até mesmo ao ponto onde elas deveriam estar discutindo a sintonia fina que permitiria elas existirem.

Quanto à conclusão 2, é uma falácia non sequitur, uma vez que existir uma sintonia fina no universo, não implica em dizer que um sintonizador exista.

No mais, o princípio antrópico não passa de uma crença na impossibilidade de que numerosos fatores no início do universo, que teriam de ser coordenados de forma a produzir um universo capaz de sustentar formas avançadas de vida, pudessem ser obra do acaso. Isto seria uma evidência da criação do universo por algo como um deus.

Entretanto, mais uma vez se segue uma falácia non sequitur acompanhada de um argumento da ignorância recheado por negacionismo quanto à existência de casualidade e da causalidade naturais. É aqui que se funda a argumentação do Design Inteligente, doravante DI.

Caso as constantes do universo fossem diferentes do que são, poderia haver outros universos bem diferentes deste e com boas condições para haver vida e vida inteligente.

Ainda que o ajuste de nosso universo seja algo raro, raridade não é evidência de nada. Tomemos como exemplo aquele dado por John Allen Paulos – “Innumeracy – Mathematical illiteracy and its consequences”- quanto à mão de cartas no jogo de bridge.

Quando alguém recebe uma mão de bridge de 30 cartas, a probabilidade de que tenha recebido aquela mão específica é de menos que uma em 600 bilhões. Receber esta mão de cartas é algo tão improvável que é absurdo e, portanto, somente poderia haver uma inteligência superior por detrás daquele arranjo de cartas ou ter ocorrido um milagre, o que é ainda mais absurdo que uma mera improbabilidade.

Como não temos nada com o que comparar o nosso universo, no entanto, parece presunçoso afirmar que sabemos qual a improbabilidade estatística da ocorrência dos fatores que eram necessários para que ele existisse.

E se houver muitos universos? O nosso poderia ser bastante comum e não exigir nenhum tipo de Ajustador Fino.

Além disso, não parece implicar a existência de um projetista argumentar que existimos no único momento da história do universo em que podemos percebê-lo, e que se determinado número de fatores tivesse sido diferente não estaríamos aqui agora.

O fato de que, bilhões de anos atrás, não poderíamos estar aqui, não implica a existência de um projetista, pois poderíamos ter existido há muito mais tempo que a idade do sistema solar, uma vez que de acordo com as vertentes do princípio antrópico o universo é finamente ajustado para nós.

Nem implicaria a existência do tal projetista o fato de que, em poucos bilhões de anos, este planeta começará a morrer (dada a morte de nosso sol) e, poucos bilhões de anos após este evento, não haverá nenhuma possibilidade de vida por aqui.

 O mesmo ocorre com a gama de planetas e luas que existem pelo universo. Ao menos aqui no sistema solar, parece que nada, além da Terra seria capaz de suportar vida como nós. Nem mesmo por aqui isso acontece, visto que há ambientes restritos á cada forma de vida e o nosso é ainda mais restrito.

 Portanto, o argumento do “sintonizador do universo” que é uma variante do designer, é completamente falho, uma vez que se esquece que somos formas de vida extremamente sensíveis (humanos e todas as outras formas que habitam este mundo), posto que no espaço ou em um ambiente extraterrestre, caso lá haja vida, será adaptado às condições daquele mundo, sendo muito difícil de viverem no nosso.

Dessa feita, podemos Concluir que:

O modelo de inflação cósmica proposto por Guth demonstra um início para a expansão do universo, modelo este que foi completado pelo modelo de inflação caótica proposto por Linde, no qual ocorrem os universos-bolha, onde se insere a teoria do ajuste fino para o universo, como não havendo um ajuste exclusivo, mas vários, conforme a bolha em que este universo se encontra. É nesta perspectiva que surgem as idéias acerca de princípio antrópico e em sua carona seguem as idéias de design inteligente, como sendo necessária a presença de um sintonizador para o Universo.

O que se pode notar é que o principio antrópico não passa de uma falácia da poça de água (o buraco é ajustado para conter a água), pois vemos que na natureza, este princípio falha, seja aqui na terra como na adversidade do espaço.

Quanto ao argumento de que existiria um sintonizador pra que as leis do universo sejam como são, também não passa de uma falácia do argumento da ignorância, pois tais condições de nosso universo podem ser naturalmente explicadas e invocar as probabilidades para dizer qual a chance das coisas serem como são para nós, é um argumento infundado, pois não temos qualquer parâmetro comparativo.

A medida que a discussão evoluir, trarei a exposição do panorama da teoria das cordas, mais especificamente a teoria-M que é uma promissora forma de esclarecer acerca das constantes do universo dentro de um panorama muito amplo de possibilidades. Entretanto, esta teoria é como a teoria proposta por Everett acerca dos universos paralelos. Ainda precisa ser testada, pois o que nos trouxe foram apenas evidências indiretas acerca da existência de universos paralelos embora muitos teóricos afirmem que a expansão do universo é uma forte evidência de que existam outros universos.

Referências

Stenger: The antropic coincidences. A natural explanation.

Stenger – The fallacy of fine tunning.

Stenger Is the universe fine-tuned for us?

Everett – The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics.

Marra & Notari – Observational constraints on inhomogeneous cosmological models without dark energy.

Mac Callum – Inhomogeneous and anisotropic cosmologies.

Steinhardt & Turok – Endless Universe.

Steinhardt – the inflation debate.

Tipler & Barrow – The Anthropic Cosmologicval Principle.

Barnes – The fine tuning of the universe for intelligent life.

Linde – The self reproducing inflationary universe.

Krazinski – Exact inhomogeneous models and the drift of light rays induced by nonsymmetric flow of the cosmic medium.

Jenkins & Perez – Looking for life in the multiverse.

Guth – The inflationary universe: a possible solution to the horizon and flatness problem.

Guth – the inflationary universe.

Vilenkin – Many Worlds in One: The Search for Other Universes.

Rees – Apenas 6 números.

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Escrito especialmente por Elyson Scafati

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