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isotropia na distribuição da matéria no espaço, os cosmólogos passaram a
acreditar nessa pressuposição a ponto de estabelecê-la como um princípio
cosmológico fundamental. Poderíamos também chamá-lo princípio da
mediocridade: por que uma parte do universo deveria ser mais interessante
que a outra? Nas menores escalas de tamanho e distância, reconhecemos
facilmente que essa afirmação é falsa. Vivemos num planeta sólido com uma
densidade de matéria média perto de 5,5 gramas por centímetro cúbico (em
americanês, isso é cerca de 340 libras por pé cúbico). O nosso Sol, uma estrela
típica, tem uma densidade média de aproximadamente 1,4 gramas por
centímetro cúbico. Entretanto, os espaços interplanetários entre os dois têm
uma densidade média significativamente menor – menor por um fator de
aproximadamente 1 sextilhão. O espaço intergaláctico, que responde pela
maior parte do volume do universo, contém menos de um átomo em cada
dez metros cúbicos. Aqui a densidade média cai abaixo da densidade do
espaço interplanetário por outro fator de 1 bilhão – o bastante para deixar a
mente satisfeita com a acusação ocasional de ser densa.
Quando expandiram seus horizontes, os astrofísicos viram claramente
que uma galáxia como a nossa Via Láctea consiste em estrelas que flutuam
através do espaço interestelar quase vazio. Da mesma forma, as galáxias se
agrupam em aglomerados que violam a pressuposição de homogeneidade e
isotropia. Restava a esperança, entretanto, de que, ao mapearem a matéria
visível nas maiores escalas, os astrofísicos descobrissem que os aglomerados de
galáxias têm uma distribuição homogênea e isotrópica. Para que a
homogeneidade e a isotropia existam dentro de uma determinada região do
espaço, ela deve ser grande o suficiente para que nenhuma estrutura (ou
falta de estrutura) resida singularmente dentro dela. Se você toma uma
amostra dessa região, os requisitos de homogeneidade e isotropia implicam
que as propriedades globais da região devem ser semelhantes, sob todos os
aspectos, às propriedades médias de qualquer outra amostra com o mesmo
tamanho tirada da região. Que embaraçoso seria se a metade esquerda do
universo parecesse diferente de sua metade direita.
De que tamanho deve ser a região examinada para se encontrar um
universo homogêneo e isotrópico? O nosso planeta Terra tem um diâmetro
de 0,04 segundos-luz. A órbita de Netuno abrange 8 horas-luz. As estrelas
da galáxia da Via Láctea delineiam um disco largo e chato com um diâmetro
de aproximadamente 100.000 anos-luz. E o superaglomerado de galáxias de
Virgem, ao qual pertence a Via Láctea, estende-se uns 60 milhões de anosluz.
Assim, o volume cobiçado que pode nos dar homogeneidade e isotropia
deve ser maior que o superaglomerado de Virgem. Quando fizeram
levantamentos da distribuição das galáxias no espaço, os astrofísicos
descobriram que mesmo nessas escalas de tamanho, tão grandes quanto 100
milhões de anos-luz, o cosmos revela lacunas enormes, comparativamente
vazias, limitadas por galáxias que têm se arranjado em lâminas e filamentos
que se cruzam. Longe de lembrar um formigueiro fervilhante e homogêneo,
a distribuição das galáxias nessa escala lembra uma bucha ou esponja vegetal.