Se o universo está se expandindo, para onde o Universo se expande?
O universo não precisa se expandir em nada para se expandir.
Eu sei que parece ridículo, então deixe-me dar um exemplo diferente que é mais fácil de entender:
Imagine que você tem uma linha que dura para sempre. Nessa linha, você tem uma marca em cada centímetro. Existe um número infinito de centímetros. Agora mova cada marcador para que fiquem separados por 5 cm. Todo o padrão se expandiu. Ainda vai para o infinito, mas os marcadores estão mais distantes. O padrão se expandiu, mas o comprimento ainda é infinito.
Agora, um novo exemplo: suponha que você tenha um longo pedaço de borracha, indo até o infinito. (Esse pedaço de borracha representa o universo.) A borracha tem marcas em cada centímetro. Agora estique a borracha, até que os marcadores estejam separados por cinco centímetros. Ainda vai ao infinito – mas se expandiu.
O vácuo
Os físicos pensam em “espaço” não como vazio, mas semelhante a um pedaço de borracha. (Mas eles não o chamam de borracha; eles o chamam de “vácuo”. “Partículas”, em física, são apenas vibrações do vácuo.) O vácuo pode se expandir, assim como o pedaço de borracha. Mas, como vai até o infinito, não precisa de mais espaço. Uma maneira inteligente de dizer isso é que “há muito espaço no infinito”. (Isso é inteligente, mas realmente não explica nada.)
Agora, aqui está algo novo que pode confundi-lo ou pode ajudar.
Na teoria da física padrão, as galáxias estão se distanciando cada vez mais; essa é a expansão do universo. No entanto, da maneira como a teoria o descreve (quero dizer, na Teoria da Relatividade Geral), nenhuma das galáxias está realmente se movendo. Tudo o que está acontecendo é que a quantidade de espaço (vácuo) entre eles está aumentando.
Não, você não aprenderá isso na escola, nem mesmo na faculdade (a menos que tenha um professor extraordinário). Geralmente é ensinado na pós-graduação, quando você está fazendo um doutorado. Nesse ponto, a linguagem que você encontrará é esta: “Na Teoria do Big Bang, todas as galáxias têm coordenadas fixas. (Isso significa que elas não estão se movendo.) A ‘expansão’ é descrita pelo ‘tensor métrico’, que descreve as distâncias entre essas coordenadas fixas. Na Teoria do Big Bang, é o tensor métrico que está mudando; que representa a expansão do universo, mesmo que as galáxias não estejam se movendo. A recente descoberta de expansão acelerada significa que a taxa de expansão é aumentando.”
Talvez você tenha lido sobre a curvatura do espaço. Coloque um buraco negro entre dois objetos imóveis e a distância entre eles aumentará repentinamente – mesmo que eles não tenham se movido. Portanto, “distância” não é tão simples quanto as pessoas pensavam. Foi Einstein quem teve a notável ideia de que o “espaço” (isto é, o vácuo) é flexível; ele pode se curvar e esticar.
Espero que você ache isso muito confuso. Isso não é um mau sinal. Quando você aprende coisas novas que são completamente diferentes do que você jamais imaginou, a “confusão” é o primeiro passo.
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