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A expansão infinita do universo: por que a teoria do universo em estado estacionário pode explicar o espaço infinito?
Na cosmologia, o modelo do estado estacionário, ou teoria do estado estacionário, fornece uma alternativa à teoria do Big Bang. De acordo com o modelo de estado estacionário, à medida que o universo se expande, a densidade da matéria permanece constante devido à criação contínua de matéria no universo, fazendo com que a teoria siga o princípio da cosmologia perfeita, que afirma que o universo observável está a qualquer momento É sempre igual em todos os lugares.
O modelo do universo em estado estacionário implica que o universo não tem começo nem fim. No entanto, esta visão enfrenta desafios observacionais crescentes.
Olhando para trás na história, a expansão do universo foi descoberta através das observações de Edwin Hubble. Na época, o modelo estático do universo proposto por Einstein em 1917 era considerado instável. A teoria do Big Bang, proposta pela primeira vez por Georges Lemaître, sustenta que o universo tem uma idade finita e evolui através de resfriamento, expansão e colapso gravitacional. No modelo de estado estacionário, embora o universo esteja em expansão, a sua aparência não muda ao longo do tempo, consistente com o princípio da cosmologia perfeita. Os desenvolvedores da teoria, Hermann Bondi, Thomas Gold e Fred Hoyle, publicaram um artigo seminal em 1948 propondo um processo de criação contínua de um modelo físico do universo.
No entanto, durante as observações nas décadas de 1950 e 1960, os modelos de estado estacionário começaram a apresentar problemas. As observações daquela época mostraram que o universo estava realmente mudando. Fontes galácticas extremamente luminosas, como quasares e rádio-galáxias, só são descobertas a grandes distâncias, o que significa que só existiram no passado e diferem da distribuição prevista pelos modelos de estado estacionário. As previsões da teoria do Big Bang foram confirmadas e os testes estatísticos subsequentes descartaram rapidamente a viabilidade do modelo de estado estacionário.
Evidências observacionais mostram que o universo não é estático, uma descoberta que contribuiu para o domínio da teoria do Big Bang.
A descoberta da radiação cósmica de fundo em micro-ondas também marca mais um fracasso do modelo de estado estacionário. A uniformidade desta radiação e o espectro quase ideal do corpo negro são difíceis de explicar pela produção da maioria das fontes de poeira estelar, o que aponta claramente para a plausibilidade da teoria do Big Bang. Mesmo entre os proponentes da teoria, a esperança de falhas está a ser cada vez mais rejeitada. Neste ambiente, o apelo do modelo de estado estacionário diminuiu gradualmente e os seus adeptos enfrentam uma realidade irrefutável.
Além dos resultados observacionais, um dos pressupostos fundamentais da teoria do estado estacionário, o Princípio Cosmológico, também foi desafiado nos últimos anos. As últimas observações do universo mostram que o universo não é completamente simétrico em todas as direções e posições, dificultando a eficácia dos modelos de estado estacionário. Até este ponto, os cientistas encontraram algumas anomalias aparentes, incluindo distorções hemisféricas nas medições da radiação cósmica de fundo em microondas.
Muitas novas grandes descobertas estruturais desafiam a exigência de uniformidade, algumas das quais estão além do que o Modelo Padrão pode explicar.
Em 1993, os cientistas Fred Hoyle, George Burbage e Jayant Narlikar propuseram uma nova visão de estado estacionário, nomeadamente cosmologia de estado quase estacionário, QSS). Este modelo tenta explicar novos dados observacionais que as primeiras teorias do estado estacionário não conseguiram lidar, propondo que enquanto o universo está em constante criação, ocorrem outros minibangs. Mas, apesar das novas ideias, o modelo QSS ainda é considerado pelos principais cientistas como tendo muitos problemas não resolvidos.
Em geral, embora a teoria do universo em estado estacionário tenha recebido algum apoio nos primeiros dias da sua proposta, o seu estatuto tem sido cada vez mais marginalizado à medida que a evidência observacional floresceu. Hoje, a comunidade científica é quase unânime em acreditar que a teoria do Big Bang é o melhor modelo para explicar a origem do universo. Então, que tipo de imaginação e descoberta haverá sobre o futuro do nosso universo?
