No estudo científico da maioria dos processos naturais observados no Universo, o pensamento humano geralmente é guiado pelo mesmo processo lógico de análise: a relação de causa e efeito.
Quando vemos algo acontecer, esse é o efeito; os processos anteriores e que levaram à ocorrência deste efeito são o que chamamos de causa.
Essa relação nos permite extrapolar os fenômenos para momentos distintos no tempo, tanto para prever efeitos futuros quanto para imaginar causas passadas. Em outras palavras, dado um determinado fenômeno observacional, é possível – por meio de leis físicas – estudar suas possíveis consequências e também as razões pelas quais ele ocorreu.
Representação artística de uma protoestrela e um disco protoplanetário: exemplos de causas da formação de estrelas e planetas.Fonte: Getty Images
Desse modo, podemos estudar como planetas, estrelas e até mesmo galáxias se formaram, como foi sua evolução e como será o futuro deles. Se regressarmos cada vez mais no tempo, em direção ao passado, percebemos intuitivamente que isso não poderia ter ocorrido em uma cadeia infinita de eventos, uma vez que deve ter existido uma “causa primeira”: a que levou à existência do próprio Universo.
Segundo as ideias primordiais da teoria clássica do Big Bang, os resultados observacionais do Cosmos pareciam indicar que ele começou a partir de uma singularidade infinitamente quente e densa do qual emergiram o próprio espaço e o tempo.
Contudo, existem modelos teóricos atuais que apresentam o Big Bang como fator que deu origem ao Universo como o conhecemos, mas não do espaço e do tempo em si. De acordo com estes modelos, o Big Bang foi apenas mais um efeito desencadeado por uma causa anterior. Havia algo antes do Big Bang, então?
Diagrama da história do Universo, desde o Big Bang até os dias atuais.Fonte: NASA
A resposta é simples e direta: não sabemos. Quando os astrônomos falam sobre o Big Bang, geralmente não se referem, de fato, ao início do Universo (tempo zero, t = 0), mas ao estado incrivelmente quente e compacto do Universo nos segundos de sua existência (tempo maior que zero, t > 0). Em certa medida, isso também é porque até mesmo uma ideia real sobre a verdadeira natureza do tempo é complexa.
Diversos argumentos têm sido postos na busca de uma saída para esse impasse cognitivo, desde a ideia extrema de que o tempo não existe, sendo apenas uma ilusão nas mentes humanas, como a ideia de que o tempo passou a existir com o Universo, tornando todo o conceito da palavra “antes” sem sentido.
Essa ideia era defendida pelo físico e cosmólogo britânico, Stephen Hawking, cuja ideia de perguntar o que aconteceu antes do Big Bang seria equivalente a perguntar o que fica ao norte do Polo Norte ou qual distância é menor que a distância zero.
Se o tempo surgiu no Big Bang, não é possível existir um "antes".Fonte: Getty Images
A Teoria Quântica de Campos nos diz que mesmo o vácuo, supostamente correspondente ao espaço-tempo vazio, está repleto de atividade física na forma de flutuações de energia. Essas flutuações podem dar origem ao aparecimento de partículas, que desaparecem pouco depois. Isto pode parecer mais uma peculiaridade matemática do que física real, mas tais partículas foram detectadas em inúmeras experiências.
Assumir que a singularidade inicial do Big Bang surgiu a partir de tais flutuações quânticas de vácuo também é uma ideia postulada por cientistas atualmente, mas filósofos da ciência têm criticado de forma incisiva tal ideia, afirmando que mesmo tais flutuações seriam “algo” ao invés de “nada”.
Representação de um Universo Cíclico.Fonte: Inside the Perimeter
De acordo com outra ideia relativamente popular da natureza cósmica, é a hipótese do Universo cíclico (ou oscilatório), na qual a atual expansão do espaço poderia um dia migrar para um estado de contração gravitacional que resultaria em um Big Crunch: um colapso sobre si.
Esse colapso, por sua vez, geraria um novo Big Bang, produzindo uma repetição infinita de um Universo eterno. Os resultados obtidos de observações, contudo, apontam que é provável que o Universo continue expandindo aceleradamente para sempre graças aos efeitos da misteriosa energia escura.
Mesmo um século após inúmeras revoluções na cosmologia, ainda continuamos incapazes de responder uma das perguntas mais fundamentais que existem: como tudo começou?
