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CAPÍTULO 6
Um universo ou muitos?
A descoberta de que vivemos num universo em aceleração, com uma taxa
sempre crescente de expansão, sacudiu o mundo da cosmologia já em 1998,
com a primeira notícia das observações das supernovas que apontam para
essa aceleração. Agora que o universo em aceleração recebeu confirmação
das observações detalhadas da radiação cósmica de fundo, e agora que os
cosmólogos tiveram vários anos para lutar corpo a corpo com as implicações
de uma expansão cósmica em aceleração, surgiram duas grandes perguntas
para atormentar seus dias e iluminar seus sonhos: o que faz o universo
acelerar? E por que essa aceleração tem o valor particular que agora
caracteriza o cosmos?
A resposta simples à primeira pergunta atribui toda a responsabilidade pela
aceleração à existência da energia escura ou, equivalentemente, a uma
constante cosmológica não zero. A quantidade da aceleração depende
diretamente da quantidade de energia escura por centímetro cúbico: mais
energia implica maior aceleração. Assim, se conseguissem apenas explicar de
onde vem a energia escura, e por que ela existe na quantidade que eles
atualmente encontram, os cosmólogos poderiam alegar ter revelado um
segredo fundamental do universo – a explicação para o “almoço grátis”
cósmico, a energia no espaço vazio que impulsiona continuamente o cosmos
para uma expansão eterna cada vez mais rápida e para um futuro distante
de enormes extensões de espaço, correspondentes a enormes quantidades de
energia escura e quase nenhuma matéria por ano-luz cúbico.
O que cria a energia escura? A partir dos reinos profundos da física de
partículas, os cosmólogos produzem uma resposta: a energia escura surge de
eventos que devem ocorrer no espaço vazio, se confiamos no que
apreendemos da teoria quântica da matéria e energia. Toda a física de
partículas se baseia nessa teoria, que tem sido verificada com tanta
frequência e com tanta exatidão no reino submicroscópico que quase todos
os físicos a aceitam como correta. Uma parte integrante da teoria quântica
indica que aquilo que denominamos espaço vazio, na verdade, zumbe com
“partículas virtuais”, que piscam surgindo e sumindo com tanta rapidez que
nunca podemos determiná-las diretamente, mas apenas observar seus
efeitos. O aparecimento e desaparecimento contínuo dessas partículas
virtuais, denominadas “flutuações quânticas do vácuo” por aqueles que
gostam de uma boa expressão da física, fornece energia ao espaço vazio. Além
disso, os físicos de partículas podem calcular, sem muita dificuldade, a
quantidade de energia que reside em cada centímetro cúbico do vácuo. A
aplicação direta da teoria quântica ao que chamamos de vácuo prediz que as
flutuações quânticas devem criar energia escura. Quando contamos a