Conforme a tecnologia avança o conhecimento científico também alcança, novos patamares. Nos últimos anos, com o auxílio do Telescópio Espacial James Webb, encontramos e redescobrimos maravilhadas de nosso Universo. De exoplanetas com chuva de areia à confirmação da taxa de expansão do cosmo, muitos mistérios da astronomia e física começam a ser desvendados pelo homem.
Mas, quanto mais descobrimos sobre o mundo, pondera o físico e filósofo Carlo Rovelli, "também nos damos conta de que aquilo que não sabemos é muito mais do que aquilo que já compreendemos". Mostramos abaixo uma lista com os cinco problemas mais notáveis ainda não resolvidos pela física.
Os mistérios da física 'ainda' não resolvidos
O que é a matéria escura?
O Universo se compõe de matéria visível (5%), matéria escura (27%) e energia escura (68%). Fonte: NASA
É lógico que, para podermos enxergar o Universo, é necessário que exista matéria e luz para refleti-la, mesmo que nos espectros não detectáveis pelo olho humano, como o ultravioleta e o infravermelho. Mas, o que dizer de uma matéria que ocupa espaço, contém massa, mas não reflete, absorve ou irradia a luz? Essa é a matéria escura.
Confirmada na década de 1970, pela astrônoma norte-americana Vera Rubin, a matéria escura ainda é um grande enigma para os cientistas. Alguns teorizam que ela é feita de “partículas massivas de interação fraca”, ou WIMPs na sigla em inglês. Mas todos continuam, literalmente, no escuro, e até agora nenhum WIMP foi encontrado.
E a energia escura? O que é?
História do Universo e a energia escura.Fonte: NASA
Se um tipo de matéria que ocupa espaço, contém massa, mas não emite luz, já é um grande mistério, imagine algo que constitui 68% do Universo, mas não ocupa espaço e não contém massa (pelo menos como definimos esse conceito). Essa é, ou pode ser, a energia escura, uma possível propriedade do próprio espaço, que permeia todo o Universo de maneira uniforme.
Esse conceito torna a energia escura parecida com a famosa constante cosmológica de Einstein, cuja função seria contrabalançar a gravidade, isso se o Universo fosse estático. No entanto, o próprio físico abandonou sua teoria, quando Hubble (o astrônomo) descobriu que o Universo estava em expansão. E o motivo pode ser justamente o efeito antigravitacional da energia escura.
3. Existem mesmo universos paralelos?
A teoria da eterna inflação caótica propõe um número infinito de bolhas de universos.Fonte: Getty Images
Aqui não estamos tratando do Universo Marvel, mas sim do nosso próprio Universo, ou seriam multiversos? O modelo cosmológico padrão atual, conhecido como, CDM (Lambda Cold Dark Matter), reconhece que o espaço-tempo é plano (não curvado pela presença de massa e energia), e que a expansão acelerada do universo é impulsionada pela energia escura, como vimos acima (vimos?).
Sendo assim, Universo pode ser apenas aquilo que podemos ver, mas outras regiões do espaço-tempo desconectadas, os "multiversos", poderiam existir, propõe o físico russo-americano Andrei Linde, da Universidade de Stanford, nos EUA. Em sua teoria de inflação caótica eterna, ele representa infinitos universos como bolhas espremidas, cada uma com seu próprio universo.
4. Por que existe mais matéria do que antimatéria?
Partículas e antipartículas se aniquilam quando se encontram.Fonte: Getty Images
Quando se trata de antimatéria, não há mistério: ela existe, já foi detectada (pelo físico americano Carl Anderson em 1932), produzida, capturada e estudada em laboratórios do mundo inteiro. A questão aqui é saber por que essas antipartículas são em menor número do que suas partículas subatômicas correspondentes, de carga e rotação opostas.
Essa assimetria, que faz com que tenhamos hoje apenas uma em um bilhão de partículas de antimatéria remanescentes do Big Bang, acabou sendo providencial. Se tivéssemos quantidades iguais de matéria e antimatéria, essas partículas e antipartículas poderiam ter se aniquilado mutuamente, deixando para trás só um brilho desbotado de fótons.
5. Por que o tempo só avança do passado para o futuro?
A seta do tempo é unidirecional, do passado para o futuro.Fonte: Getty Images
O termo "seta do tempo" ou "direção do tempo" é de fácil compreensão: essa dimensão tem um fluxo unidirecional, avançando sempre do passado para o futuro. O motivo também não é de difícil compreensão: em sistemas complexos, o nível de entropia (desordem) só aumenta e, por isso, não há como revertê-la depois.
Mas o mistério aqui, até hoje não respondido, é: por que a entropia do Universo era tão baixa na época do Big Bang? E, principalmente, por que as coisas eram tão ordenadas em um tempo caótico no qual toda a energia do Universo estava contida em uma pequena quantidade de espaço? Esse continua sendo um desafio para os cosmólogos no futuro.
Qual desses mistérios você acredita que a física vai conseguir solucionar primeiro? Conte para a gente em nossas redes sociais! E aproveite também para descobrir, quantos buracos negros estelares existem na Via Láctea.
Fontes
