Desde que Albert Einstein mostrou que o espaço e o tempo podem ser ondulados, deformados e distendidos como um colchão velho num motel barato, os cosmólogos têm olhado para cima e ponderado com que tipo de comida o nosso Universo se assemelha mais em termos de forma.
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Teria o universo a forma de um pringle infinito, curvando-se para cima e para fora para sempre na eternidade? Poderia ser uma pizza perfeitamente plana se você ignorar as saliências do pepperoni galáctico e da matéria escura extravagante? Talvez seja mais como uma almôndega picante, curvando-se até se encontrar por todos os lados. Ou talvez seja mais como um donut que forma circuitos fechados em múltiplas dimensões. Uma equipe internacional de cosmólogos que formou recentemente um grupo denominado Colaboração COMPACT analisou o brilho remanescente do Big Bang e concluiu que nada nos seus padrões exclui tal paisagem cósmica, pelo menos se esta girar na direção certa. A pesquisa foi publicada na revista Physical Review Letters.
Como ‘rosquinha cósmica retorcida’ (ainda) não é um termo matemático genuíno, os pesquisadores usam o termo 3-toro para descrever a possibilidade alucinante de você ver suas costas no espelho através de um telescópio ridiculamente poderoso.
Sim, você leu certo, o nosso Universo poderia ser uma gigantesca ‘casa de espelhos de um parque de diversões’, onde, em vez de uma série de espelhos, o espaço-tempo se curva em todas as direções, permitindo-lhe – em teoria – ver os seus próprios bolsos traseiros se apertar os olhos com força suficiente.
É uma possibilidade atraente que tem sido revisitada ao longo dos anos, e não apenas por causa da preferência dos físicos pelas sobremesas gourmet. Formas exóticas em grande escala poderiam nos levar à física sobre como nosso Universo emergiu de uma semente de… bem, alguma coisa.
Há cerca de 13,8 bilhões de anos, tudo o que podemos ver (e, aliás, tudo o que não podemos) estava amontoado num espaço impossivelmente pequeno que a ciência ainda não descreveu, exigindo uma mistura de física quântica e relatividade geral que ainda não conhecemos para entender.
O que pode ser descrito são os momentos em que o espaço se esticou e o material dentro dele esfriou. Em algum ponto, o Universo se expandiu o suficiente para que parte de sua radiação eletromagnética evitasse as densas multidões de elétrons e o congelamento dos núcleos atômicos.
Desde então, uma fração desses fótons livres conseguiu evitar colisões, zumbindo alegremente à medida que o espaço em expansão esticava a luz em longos e frios pedaços de radiação de micro-ondas.
Este ‘brilho’ de baixa energia é chamado de radiação cósmica de fundo (CMB). Mapear variações sutis no brilho da CMB pode nos dar uma ideia aproximada de como eram os primeiros momentos da expansão. Embora isso seja útil para alguns modelos, a escala e os padrões do mapa dependem em grande parte de como o espaço é moldado, deixando outras teorias em aberto.
Se estivermos vivendo dentro de uma pizza gigante? Todas essas flutuações devem refletir com precisão a mesma escala. Seria o universo um pringle? A luz então se curvaria de uma forma que torna as variações menores do que parecem. Almôndega? A luz pode ter se expandido.
E se for um donut? O Universo seria topologicamente plano, como uma pizza, apenas com padrões repetidos que poderiam apontar para fenômenos que abrem novos caminhos radicais na nossa busca pela compreensão das origens de tudo.
Infelizmente, sinais claros destes ciclos fechados de espaço e tempo ainda não foram vistos na CMB. Antes de você gritar “caso encerrado e onde está o meu lado do pão de alho galáctico?”, os membros da Colaboração COMPACT argumentam que não devemos ser tão precipitados.
Na sua publicação inaugural, a equipe argumenta que alguns Universos de formato exótico baseados nas formas mais distorcidas de um 3-toro ainda são compatíveis com a CMB.
Embora o donut comum enfrente problemas em certas escalas, não podemos descartar tão facilmente as versões do toro que distorcem a luz de tal forma que os padrões são distorcidos, mas mantêm uma correlação.
A procura por essas correlações poderá ainda revelar características exóticas da forma geral do nosso Universo, talvez com reviravoltas e curvas que exijam uma nova física para explicar.
Talvez a teoria de Homer Simpson que deixou Stephen Hawking intrigado não fosse tão absurda, afinal.