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A velocidade da luz foi ainda mais rápida no início do universo?

Qualquer um que tenha levado a Física 101 teve esse fato perfurado em sua cabeça: a velocidade da luz é uma constante, viajando a 186.000 milhas por segundo. Na verdade, é a base de grande parte da física moderna, especialmente a teoria da relatividade especial de Einstein, relata Joseph Dussault no Christian Science Monitor .

Mas isso pode não ser o caso. Em um novo artigo publicado na revista Physical Review D, João Magueijo, físico teórico do Imperial College de Londres, e Niayesh Afshordi, da Universidade de Waterloo, no Canadá, exploram a ideia de que a velocidade da luz era diferente no passado - passando por muito mais rápido na infância do universo do que hoje.

Ian Sample no The Guardian explica:

Magueijo e Afshordi apresentaram sua teoria para explicar por que o cosmos parece muito parecido a grandes distâncias. Para ser tão uniforme, os raios de luz devem ter atingido todos os cantos do cosmos, caso contrário, algumas regiões seriam mais frias e mais densas do que outras. Mas mesmo se movendo a 1 bilhão de km / h, a luz não estava viajando rápido o suficiente para se espalhar tanto e até mesmo as diferenças de temperatura do universo.

Para explicar essa discrepância, os físicos desenvolveram a teoria da inflação, que sugere que o universo primitivo era muito menor, permitindo que as temperaturas se igualassem. Então, as horas extras se esgotaram para atingir seu tamanho atual. Mas essa idéia é frequentemente criticada porque requer a criação de um conjunto de condições que só existiriam na infância do universo - algo que não pode ser facilmente testado.

O conceito de Magueijo e Afshordi, no entanto, vem ganhando força. "A teoria, que propusemos pela primeira vez no final da década de 1990, atingiu agora um ponto de maturidade - produziu uma previsão testável", diz ele em um comunicado de imprensa. "Se as observações em um futuro próximo acharem esse número exato, isso pode levar a uma modificação da teoria da gravidade de Einstein."

A dupla testou essa idéia contra o Cosmic Microwave Background (CMB) do universo, que é a radiação criada logo após o Big Bang que preenche o universo. Baseado no modelo dos pesquisadores, o CMB atua como uma espécie de linha do tempo para as flutuações do universo, registrando como a velocidade da gravidade e a velocidade da luz mudam com variações de temperatura, relata Michael Brooks, da New Scientist .

“Em nossa teoria, se você voltar ao universo primitivo, haverá uma temperatura quando tudo se tornar mais rápido. A velocidade da luz vai para o infinito e se propaga muito mais rapidamente que a gravidade ”, Afshordi conta à Sample. "É uma transição de fase da mesma maneira que a água se transforma em vapor."

Brooks explica:

Isso fixa um valor chamado índice espectral, que descreve as ondulações de densidade inicial no universo, em 0, 96478 - um valor que pode ser verificado em relação a medições futuras. O último número, relatado pelo satélite Planck de mapeamento CMB em 2015, coloca o índice espectral em cerca de 0, 968, o que é tentadoramente próximo.

Mesmo que os números não coincidam, os pesquisadores dizem que serão felizes. "Isso seria ótimo - não terei que pensar sobre essas teorias novamente", Magueijo diz Brooks. "Toda essa classe de teorias em que a velocidade da luz varia em relação à velocidade da gravidade será descartada."

O conceito não passou sem críticas, relatórios de exemplo. David Marsh, do Centro de Cosmologia Teórica da Universidade de Cambridge, diz que a ideia tem muitas questões teóricas que não foram trabalhadas, enquanto a inflação parece fazer mais e mais sentido. "As previsões de inflação desenvolvidas por Stephen Hawking e outros há mais de 30 anos foram testadas por observações cosmológicas e enfrentaram esses testes notavelmente bem", diz ele à Sample. "Muitos cientistas consideram a inflação como uma explicação simples e elegante da origem das galáxias no universo".

A velocidade da luz foi ainda mais rápida no início do universo?