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Robert Herman, que tinham colaborado anteriormente com Gamow,
estimaram pela primeira vez qual deveria ser a temperatura do fundo
cósmico.
Em retrospectiva, Alpher, Gamow e Herman tinham o que hoje parece
um argumento relativamente simples, uma ideia que já propusemos: o tecido
do espaço-tempo era menor ontem do que é hoje, e como era menor, a física
básica requer que fosse mais quente. Assim os físicos fizeram o relógio andar
para trás a fim de imaginar a época que temos descrito, o tempo quando o
universo era tão quente que todos os seus núcleos atômicos foram
desnudados, porque as colisões de fótons deixavam todos os elétrons soltos
para vagar livremente pelo espaço. Sob essas condições, Alpher e Herman
conjeturavam, os fótons não poderiam ter corrido ininterruptamente através
do universo, como fazem hoje. O atual percurso livre dos fótons requer que o
cosmos se tornasse suficientemente frio para que os elétrons se
estabelecessem em órbitas ao redor dos núcleos atômicos. Isso formou átomos
completos e permitiu que a luz viajasse sem obstrução.
Embora Gamow tivesse o insight crucial de que o universo primitivo deve
ter sido muito mais quente que nosso universo atual, Alpher e Herman foram
os primeiros a calcular que a temperatura teria hoje em dia: 5 graus Kelvin.
Sim, eles obtiveram o número errado – a CBR tem realmente uma
temperatura de 2,73 graus Kelvin. Mas ainda assim esses três sujeitos
executaram uma extrapolação bem-sucedida voltando às profundezas de
épocas cósmicas há muito desaparecidas – uma das tantas grandes proezas
na história da ciência. Pegar um pouco de física atômica básica de uma lousa
no laboratório, e deduzir desses dados teóricos o fenômeno da maior escala já
mensurada – a história da temperatura de nosso universo – é nada menos
que alucinante. Avaliando essa realização, J. Richard Gott III, um astrofísico
na Universidade de Princeton, escreveu em Time Travel in Einstein’s Universe:
“Predizer que a radiação existia e depois calcular sua temperatura correta
dentro de um fator de 2 foi uma extraordinária realização – mais ou menos
como predizer que um disco voador de 15,24 metros de largura aterrissaria
no gramado da Casa Branca e depois observar um de 8,23 metros de largura
realmente aparecer”.
Quando Gamow, Alpher e Herman fizeram suas predições, os físicos
ainda estavam indecisos quanto à história de como o universo começou. Em
1948, o mesmo ano em que saiu o artigo de Alpher e Herman, surgiu uma
teoria rival sobre o universo, a teoria do “estado estacionário”, publicada em
dois artigos na Inglaterra, um escrito por dois autores, o matemático
Hermann Bondi e o astrofísico Thomas Gold, o outro assinado pelo cosmólogo
Fred Hoyle. A teoria do estado estacionário requer que o universo, embora em
expansão, tenha sempre apresentado a mesma aparência – uma hipótese com
uma simplicidade profundamente atraente. Mas, como o universo está em
expansão, e como um universo de estado estacionário não teria sido mais
quente, nem mais denso ontem do que hoje, o roteiro Bondi-Gold-Hoyle
sustentava que a matéria surgia de maneira contínua em nosso universo,