Desafiando Einstein: a controvérsia da teoria da relatividade geral

Nossa humanidade já foi abençoada com alguns gênios. Albert Einstein foi um físico alemão que é conhecido pela Teoria da Relatividade. Ele é um dos pilares da física moderna e é famoso também por sua fórmula de equivalência de massa-energia, E=mc².

A genialidade de Einstein não é questionável mas, até hoje, vários cientistas tentam refutar suas teorias ou coisas que foram ditas por ele, e até hoje, o físico alemão vence.

No caso da teoria da relatividade, ela já é bem sucedida por mais de um século, mesmo tendo falhas teóricas que preveem seu próprio colapso em singularidades como buracos negros e no Big Bang. E ao contrário das teorias das outras três forças fundamentais, a relatividade geral somente foi testada em gravidade fraca.

De acordo com o proposto por Einstein, o universo surgiu com o Big Bang. No entanto, dentro de buracos negros existem coisas singulares que fazem com que o espaço e tempo percam significado, além de grandezas como densidade de energia e pressão ficarem infinitas. Isso mostra a necessidade de uma outra teoria, além da de Einstein.

Teoria de Einstein

Tecmundo

Teoricamente, essas singularidades do espaço-tempo deveriam ser explicadas pela mecânica quântica, que age em escalas minúsculas. Na física quântica são apresentadas duas noções básicas: as partículas como pontos singulares são uma coisa ilógica, e o princípio da incerteza de Heisenberg, que propõe que nunca é possível saber de forma exata determinadas propriedades de uma partícula, como sua posição e velocidade. Isso acontece porque elas são como ondas em escalas menores e se manifestam como ondas de matéria.

Tendo isso como base vem a ideia de uma teoria que combine a relatividade geral e física quântica e que não deveria ter as inconsistências existentes nas outras. No entanto, tentando integrar as teorias vêm desvios das proposta de Einstein.

Por isso que a teoria gravitacional de Einstein não pode ser a palavra final a respeito da gravidade. Tanto é que logo depois que Einstein introduziu a relatividade geral em 1915,  Arthur Eddington, que confirmou essa teoria no eclipse solar de 1919, já buscava alternativas para compreender as divergências.

Desafios

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Contudo, a teoria do físico alemão resiste ao tempo e prevê, com acertos, desde a precessão da órbita de Mercúrio até a existência de ondas gravitacionais. Por isso que a pergunta é: onde estão os possíveis desvios dessa teoria?

O resultado de 100 anos de estudo foi o modelo padrão da cosmologia, o modelo ?-Cold Dark Matter (?CDM). Nele, o “?” simboliza a constante cosmológica de Einstein, que é equivalente à energia escura.

Os astrônomos pensaram nessa energia para justificar a aceleração da expansão cósmica. E mesmo que até determinado ponto esse modelo concorde com os dados cosmológicos, ele é notavelmente insuficiente.

Tanto é que, somente nos últimos cinco anos ele sofreu com inconsistências observacionais significativas. No caso da constante de Hubble, que fala a idade e escala do universo, ela pode ser mensurada no universo inicial pela radiação cósmica de fundo. Já no universo mais recente, ela pode ser mensurada através de supernovas.

No entanto, essas medidas dão resultados que entram em conflito. E a essência dos componentes chave do modelo ?CDM, no caso, a energia escura, matéria escura e o campo que fez a inclinação inicial do universo, ainda não é conhecida.

Fonte: Tecmundo

Imagens: Tecmundo