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governados pela mecânica quântica, que guardam a chave da origem da
estrutura, para aqueles tão enormes que neles a mecânica quântica já não
desempenha nenhum papel e a matéria obedece às leis estabelecidas pela
relatividade geral.
Para esse fim, devemos procurar explicar o universo fortemente
estruturado que vemos hoje como algo que surgiu de um cosmos quase sem
características logo depois do big bang. Qualquer tentativa de explicar a
origem da estrutura deve também levar em consideração o cosmos em seu
presente estado. Mesmo essa tarefa modesta tem desconcertado os
astrônomos e os cosmólogos com uma série de tentativas e erros, da qual
agora nos afastamos (assim esperamos ardentemente) para caminhar na luz
brilhante de uma descrição correta do universo.
Durante a maior parte da história da cosmologia moderna, os astrofísicos
têm pressuposto que a distribuição da matéria no universo pode ser descrita
como homogênea e isotrópica. Num universo homogêneo, todo local parece
semelhante a todo outro local, como os conteúdos de um copo de leite
homogeneizado. Um universo isotrópico é aquele que parece o mesmo em
qualquer direção a partir de qualquer ponto determinado no espaço e tempo.
Essas duas descrições podem parecer a mesma coisa, mas não são. Por
exemplo, as linhas de longitude sobre a Terra não são homogêneas, porque
elas são mais afastadas em algumas regiões e mais próximas em outras; elas
são isotrópicas apenas em dois lugares, os polos Norte e Sul, para onde todas
as linhas de longitude convergem. Se você ficar no “topo” ou no “fundo” do
mundo, a grade de longitude parecerá a mesma para você, não importa até
que ponto para a esquerda ou para a direita você virar a cabeça. Num
exemplo mais físico, imagine-se em cima de uma montanha perfeita em
forma de cone, e suponha que essa montanha é a única coisa no mundo.
Nesse caso, toda visão da superfície da Terra a partir desse poleiro pareceria
igual. O mesmo seria verdade, se você vivesse por acaso no centro de um alvo
de arco e flecha, ou se você fosse uma aranha no centro de sua teia
perfeitamente tecida. Em cada um desses casos, sua visão será isotrópica,
mas definitivamente não homogênea.
Um exemplo de padrão homogêneo, mas não isotrópico aparece num
muro de tijolos retangulares idênticos, dispostos à maneira sobreposta
tradicional de um pedreiro. Na escala de vários tijolos adjacentes e sua
argamassa, o muro será o mesmo em todo lugar – tijolos – mas linhas
diferentes de visão ao longo do muro vão intersectar a argamassa de maneira
diferente, destruindo qualquer pretensão de isotropia.
Intrigantemente (para aqueles que gostam de certo tipo de intriga), a
análise matemática nos diz que o espaço se revelará homogêneo, apenas se
for em todo lugar isotrópico. Outro teorema formal da matemática nos diz
que, se o espaço é isotrópico em apenas três lugares, o espaço deve ser
isotrópico em todo lugar. Apesar disso, alguns de nós ainda evitam a
matemática por achá-la desinteressante e improdutiva!
Embora fosse estética a motivação para pressupor a homogeneidade e a