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CAPÍTULO 3
Que se faça a luz
Na época em que o universo existia há apenas uma fração de segundo, tinha
a temperatura de um feroz trilhão de graus e incandescia com um brilho
inimaginável, sua agenda principal era a expansão. A cada momento que
passava, o universo se tornava maior, pois mais espaço passava a existir a partir
do nada (não é nada fácil de imaginar, mas neste ponto a evidência fala mais
alto que o senso comum). À medida que se expandia, o universo se tornava
mais frio e mais pálido. Por centenas de milênios, a matéria e a energia
coabitaram uma espécie de sopa grossa, em que os velozes elétrons
espalhavam continuamente fótons de luz de um lado para outro.
Àquela época, se nossa missão tivesse sido olhar através do universo, não
teríamos como realizá-la. Qualquer fóton que entrasse em nossos olhos,
apenas nanossegundos ou picossegundos antes, teria feito elétrons quicarem
bem diante de nosso rosto. Teríamos visto apenas uma névoa resplandecente
em todas as direções, e todos os nossos arredores – luminosos, translúcidos,
de cor branco-avermelhada – teriam sido quase tão brilhantes quanto a
superfície do Sol.
Enquanto o universo se expandia, a energia carregada por todo fóton
decrescia. Por fim, por volta da época em que o jovem universo atingiu seu
380.000 o aniversário, sua temperatura caiu abaixo de 3.000 graus, com o
resultado de que os prótons e núcleos de hélio podiam capturar
permanentemente elétrons, introduzindo, assim, átomos no universo. Em
épocas anteriores, todo fóton tinha energia suficiente para romper um átomo
recém-formado, mas agora os fótons tinham perdido essa capacidade, graças
à expansão cósmica. Com menos elétrons desvinculados para arruinar os
mecanismos, os fótons podiam finalmente correr pelo espaço sem se chocar
com nada. Foi quando o universo se tornou transparente, a névoa se dissipou,
e um fundo cósmico de luz visível foi liberado.
Esse fundo cósmico persiste até hoje, o resto da luz remanescente de um
universo primitivo deslumbrante, crepitante. É um banho ubíquo de fótons,
agindo tanto como ondas quanto como partículas. O comprimento de onda
de cada fóton é igual à separação entre uma de suas cristas oscilantes e a
próxima – uma distância que se poderia medir com uma régua, se fosse
possível pôr as mãos num fóton. Todos os fótons viajam à mesma velocidade
no vácuo, 186.000 milhas (300.000 quilômetros, aproximadamente) por
segundo (chamada naturalmente a velocidade da luz), de modo que os
fótons que possuem comprimentos de onda mais curtos têm um número
maior de cristas de onda passando por um ponto particular a cada segundo.
Portanto, os fótons de comprimento de onda mais curto acumulam mais
oscilações num dado intervalo de tempo, e por isso terão frequências mais