E10 Cosmologia Quântica e Inflação

Tópico

A cosmologia quântica tenta descrever o universo durante suas primeiras frações de segundo, um período em que a escala de Planck marca o limite exato do que a física conhecida pode descrever.

A inflação cósmica é um período extremamente breve de expansão exponencial acelerada que explica por que o universo se tornou tão plano e homogêneo, e que também semeou, por meio de flutuações quânticas amplificadas por essa mesma expansão, as sementes das variações de temperatura observadas hoje na radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

A nucleossíntese primordial, que ocorreu nos primeiros minutos desse universo primitivo, produziu as proporções de hidrogênio, hélio e traços de lítio que são observadas hoje — proporções que foram fixadas precisamente pela densidade bariônica e pela temperatura do universo naquele momento primordial.

A temperatura da radiação cósmica de fundo em micro-ondas diminui à medida que o universo se expande, e essa temperatura aumenta em proporção direta ao desvio para o vermelho da luz de fundo desde sua emissão.

As flutuações de temperatura dessa radiação cósmica de fundo são minúsculas, da ordem de apenas uma parte em cem mil, mas são precisamente essas minúsculas sementes que, posteriormente amplificadas pela gravidade, deram origem a toda a estrutura cósmica subsequente: galáxias, aglomerados de galáxias e os vastos vazios que agora separam essas estruturas umas das outras. Tanto a radiação cósmica de fundo quanto a nucleossíntese primordial confirmam, independentemente, esse mesmo modelo cosmológico. Assim, desde as primeiras frações de segundo com que este documento começa até a dupla confirmação com que termina, passando pela inflação cósmica e pela nucleossíntese primordial, a cosmologia quântica demonstra que tudo o que vemos no céu hoje — do hidrogênio mais simples ao maior aglomerado de galáxias — tem sua origem em minúsculas flutuações que ocorreram no próprio primeiro instante do universo.

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