O fim do planeta Terra é algo certo: os cientistas estimam que o Sol entrará na fase de gigante vermelha daqui a aproximadamente 5 bilhões de anos. Isso já é o bastante para acabar com a vida de todos os seres vivos existentes, mas durante esse período eventualmente o Sol também engolirá a Terra e acabará com tudo que conhecemos.
O cenário comentado é extremamente triste para a população terrestre, mas o universo continuará existindo. A ciência estima que a existência de tudo iniciou com o Big Bang há aproximadamente 13,8 bilhões de anos, e o universo passou por diversas transições radicais de fase para se tornar o que conhecemos atualmente.
Essas transições são responsáveis por desenvolver as quatro forças fundamentais da natureza: gravitacional, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca. Mas será que o universo vai ter um fim?
A teoria da falsa Decadência do Vácuo sugere que o universo se encontra em um estado que não é exatamente estável; ele estaria em uma condição conhecida como ‘falso vácuo’. Em outras palavras mais simples, o universo não seria completamente eterno e poderia ter um fim trágico que acabaria com todos os corpos celestes e tudo que existe nele.
“Acredita-se que o decaimento do vácuo desempenha um papel central na criação de espaço, tempo e matéria no Big Bang, mas até agora tem havido nenhum teste experimental. Na física de partículas, o decaimento do vácuo do bóson de Higgs alteraria as leis da física, produzindo o que foi descrito como a ‘catástrofe ecológica final’”, disse o professor de Cosmologia Teórica na Escola de Matemática, Estatística e Física da Universidade de Newcastle, Ian Moss, em um artigo publicado na revista Nature Physics.
Para explicar um pouco mais sobre a teoria do decaimento do vácuo falso, reunimos informações de astrônomos e outros especialistas da área.
O apocalipse cósmico e a teoria da falsa Decadência do Vácuo
A estabilidade do universo tem relação com as transições que ele passa ao decorrer do tempo. Por exemplo, uma transição pode ser ilustrada quando a água ferve e se transforma em um líquido de gás — se você esfriá-la o suficientemente, o líquido se solidifica e transiciona para gelo. No caso do cosmos, as transições estão relacionadas aos campos quânticos, ou blocos de construção da vida.
São as forças desses campos que se comunicam com a física que rege nossa existência, baseada nas forças fundamentais do universo. A gravidade, o eletromagnetismo, a força nuclear forte e a nuclear fraca nem sempre estiveram completamente separadas; no universo primitivo, todas elas estavam unidas e, após o cosmos se expandir e esfriar, essas forças passaram por transições que as separaram uma por uma.
Os cientistas apontam que a última grande fase do universo ocorreu durante a origem das partículas elementares fóton e bósons W e Z, quando aconteceu uma transição e a força eletromagnética se separou da força nuclear fraca.
A teoria do decaimento do falso vácuo sugere que se o universo passasse por mais uma grande transição, o universo como conhecemos poderia deixar de existir.Fonte: Getty Images
Desde então, o universo tem se mantido estável e não sofreu mais nenhum tipo de transição de fase. A partir daí, as forças fundamentais da natureza modelaram o cosmos como conhecemos hoje, repleto de planetas, estrelas, luas, entre outros corpos celestes.
“A extensão à teoria quântica de campos e aos sistemas quânticos de muitos corpos atraiu um interesse significativo no contexto da física estatística, do enovelamento de proteínas e da cosmologia, para os quais se espera que as flutuações térmicas e quânticas desencadeiem a transição do estado metaestável (falso vácuo) para o estado fundamental (vácuo verdadeiro) através da nucleação probabilística de bolhas localizadas espacialmente”, o estudo descreve.
Não é tão fácil realizar medições para compreender a estabilidade do universo, mas há uma forma: por meio da massa do bóson de Higgs. A física quântica explica que quanto mais massiva é uma partícula, mais instável ela é, pois, acaba se decompondo em partículas mais leves. Então, se um Higgs for mais massivo do que o esperado, pode sugerir que o universo não é tão estável quanto parece.
O futuro incerto e a instabilidade do universo
Após realizar as medições, os pesquisadores descobriram que o Higgs pode estar em um estado chamado de ‘metaestável’; isso significa que ele seria estável por algum tempo, mas que poderia se deteriorar em ocasiões específicas.
Neste cenário, bastaria acontecer algo errado com um Higgs, como uma pequena sacudida na direção errada, para que esse processo de transição de fase se iniciasse. Com a transição do Higgs, a física como conhecemos mudaria completamente e a vida deixaria de existir em segundos. De qualquer forma, é importante lembrar que o Higgs continua classificado como estável, portanto é apenas uma hipótese.
A teoria do decaimento do vácuo falso é justamente a ideia de que o universo pode estar em um estado metaestável, denominado ‘falso vácuo’. Ou seja, o vácuo do universo não estaria totalmente estabilizado e, caso mudasse para sua próxima transição de fase, isso poderia resultar em uma ‘bolha de vácuo’ que se expandiria à velocidade da luz e destruiria tudo.
Em um estudo recente, uma equipe internacional de cientistas conduziu um experimento com um gás superesfriado abaixo do zero absoluto para compreender a teoria do falso decaimento de vácuo.
Os pesquisadores perceberam que bolhas começaram a emergir a medida que o vácuo decaia; por isso, eles acreditam que esse fenômeno desempenhou um papel importante na formação do espaço, tempo e matéria durante o Big Bang. Os autores do estudo concluíram que ainda é necessário realizar outras pesquisas para compreender mais sobre o assunto.
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