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In “As Artes entre as Letras”, 26/11/2014, revisto

Fiat lux! No início foi a luz por todo o lado, a luz que vai ser celebrada ao longo de 2015 – Ano Internacional da Luz. A luz é o nome genérico que podemos dar ao campo unificado em vibração, incluindo o campo eletromagnético que é a luz propriamente dita, que deve ter preenchido todo o Universo a partir do momento inicial do Big Bang, há cerca de treze mil milhões de anos.

Pouco depois desse instante fundador, essa luz começou a transformar-se em partículas: os quarks, os eletrões e os neutrinos, as partículas que hoje supomos fundamentais de que afinal tudo no nosso mundo é feito. Sim, não há nada conhecido no mundo material que não seja feito de quarks, eletrões e neutrinos. Os quarks e os eletrões têm carga, positiva ou negativa (os eletrões são só negativos), o que basta para poderem trocar luz entre eles, assegurando a sua relação (por exemplo, os eletrões repelem-se entre si, mas já são atraídos por quarks positivos). Em escassos três minutos – os primeiros três minutos – passaram a existir núcleos atómicos, que são conjuntos de agregados de três quarks (os protões e os neutrões, os primeiros carregados positivamente e os segundos neutros, como o próprio nome indica). Mas foi preciso esperar 300.000 anos para que se formassem por todo o lado do Universo os primeiros átomos, os átomos dos elementos químicos mais leves – principalmente, hidrogénio e hélio.

Esse processo ocorreu quase instantaneamente, quando o Universo, a expandir e a arrefecer desde o seu início, chegou a uma temperatura em que era preferível aos eletrões, negativos, “casarem-se” com os núcleos atómicos, positivos, para formar os átomos, que são neutros. Os átomos podem emitir ou absorver luz, através da desexcitação ou excitação dos eletrões em torno dos núcleos, mas apenas luz de certas energias (este é um conteúdo essencial da teoria quântica que explica com enorme êxito a estrutura atómica). O Universo passou então, e de repente, de uma situação em que era completamente opaco – a luz era emitida e recolhida, não podendo progredir muito – para uma situação em que a luz se podia propagar indefinidamente: passou a ser transparente. Como uma marca desse momento ficou por todo o Universo uma radiação que hoje está na banda das micro-ondas mas que já teve menor comprimento de onda (o comprimento de onda está associado à energia, a radiação num universo mais frio é menos energética). Chamamos a tal “fóssil” que ficou do momento da formação dos átomos “radiação cósmica de fundo”. Vivemos no interior dessa radiação, que é inescapável: o Universo é um gigantesco “banho” de micro-ondas. Como as micro-ondas são uma forma de luz, embora invisível, existe luz por todo o lado.

Mas no céu há também pontos que, sendo emissores de luz visível, nos maravilham os olhos. As câmaras fotográficas que são os nossos olhos desenvolveram-se, ao longo do lento percurso da evolução biológica, para aproveitar ao máximo a luz que a nossa estrela emite em maior quantidade. Outras estrelas emitem luz como o Sol, ou de um modo parecido com o Sol (algumas surgem-nos com outras cores, por exemplo vermelhas ou azuis, por serem mais frias ou mais quentes do que o Sol). Tanto o Sol como as outras estrelas emitem, além de luz visível, luz invisível, luz infravermelha, luz ultraviolenta, micro-ondas e ondas de rádio, raios X e raios gama. Toda essa luz é radiação eletromagnética, sendo a única diferença o seu comprimento de onda: as micro-ondas têm um comprimento de onda maior do que a luz visível. Felizmente que a nossa atmosfera filtra as radiações mais perigosas como os raios X e os raios gama (de outro modo, não estaríamos aqui a contemplar as estrelas!). Algumas das estrelas maiores – as chamadas supergigantes vermelhas – explodem violentamente, espalhando o seu invólucro pelo cosmos e deixando à vista o seu caroço. Naquilo que espalham estão os núcleos mais pesados, aqueles que só podem ser feitos nas estrelas, como é o caso do carbono, que entra profusamente nas moléculas de que somos feitos tal como toda a vida tal com o a conhecemos e, nesse sentido, somos “filhos das estrelas”. O que está lá dentro da supergigante vermelha que explodiu, uma explosão conhecida por supernova? O caroço, se for suficientemente denso, poderá ser um buraco negro, um abismo do espaço-tempo (o espaço, ensinou-nos Einstein, está ligado ao tempo, assim como a matéria está ligada à energia) de onde nada sai, nem sequer a luz. É, de resto, por a luz não poder sair desse buraco, mas só entrar nele, que se lhe chama buraco negro. No cosmos vem luz de todo o lado, exceto dos buracos negros.

No enredo do filme recentemente estreado em Portugal Interstellar da autoria do realizador anglo-americano Christopher Nolan e que beneficiou da ajuda do físico norte-americano Kip Thorne como conselheiro científico, desempenha um papel determinante um buraco negro gigante chamado Gargântua, nome dado pelo escritor francês quinhentista François Rabelais a um gigante num seu romance. De facto, para além de sabermos que os buracos negros existem, uma vez que existem suficientes provas da precipitação de matéria e de energia sobre esses sorvedouros cósmicos, não sabemos muito sobre eles. Não há, felizmente, nenhum nas proximidades no nosso sítio da Galáxia ou Via Láctea, embora se pense que deva haver um, e bem grande, no centro da Galáxia, em torno do qual o nosso Sol circula. Podemos, portanto, especular sobre viagens para o interior de um buraco negro, não sendo o referido filme a primeira vez em que isso é feito. Tanto quanto sabemos tal representa o fim do viajante. Sentirá forças gravitacionais terríveis e será literalmente amassado logo que passe o horizonte, ou círculo de não retorno, na periferia do buraco negro. Mas há quem especule que, do outro lado do buraco negro, poderá existir uma saída: um buraco branco. Se um buraco negro é um sítio onde tudo entra, um buraco branco é um sítio de onde tudo sai. A junção de um buraco negro seria uma espécie de túnel no espaço-tempo, um atalho no nosso Universo ou quiçá a passagem de um Universo para outro. Não havendo dados que permitam fundamentar conclusões científicas, a ficção é livre. O filme Interstellar é boa ficção científica, pois atende à ciência naquilo que pode de uma forma assaz inteligente, mas larga esta quando a entende largar, dando espaço à fantasia do argumentista.

Os buracos brancos existem? De certo modo, vivemos no interior de um. O Universo criado pelo Big Bang é um bom exemplo de um buraco branco. O aparecimento primeiro da luz e depois da matéria em todo o lado ilustra o conceito de buraco grande. E o que existiu antes do buraco branco? Será que existiu um Universo anterior que colapsou num buraco negro, permitindo o buraco branco que é o nosso Big Bang? Boas perguntas para as quais não temos hoje respostas. Muito provavelmente, nunca teremos respostas para elas. Há questões que os seres humanos, baseados no seu conhecimento científico do mundo, podem colocar e às quais será talvez impossível encontrar respostas. Como escreveu William Shakespeare no Hamlet: “Há mais coisas, Horácio, no céu e na Terra do que sonha a tua filosofia”.

Carlos Fiolhais
tcarlos@uc.pt