O Conceito do Universo Dinâmico em Estado de Equilíbrio do Einstein

Albert Einstein é famoso pelo que fez na física e cosmologia, mas muita gente talvez não saiba de uma ideia que ele brincou durante sua carreira: o conceito de um universo "dinâmico em estado estacionário". Essa ideia já existia antes de Einstein, principalmente popularizada por cientistas como Fred Hoyle e sua turma no meio do século 20. Mas Einstein até explorou essa ideia muitos anos antes.

Em 1931, durante uma visita ao Caltech, Einstein começou a pensar sobre um universo que poderia se expandir enquanto a matéria era criada continuamente dentro dele. Ele achou que se a matéria fosse feita de forma constante, a densidade total do universo poderia permanecer a mesma, mesmo com a expansão. No entanto, ele rapidamente abandonou essa ideia, pouco tempo depois de começar a desenvolvê-la. Os detalhes da exploração de Einstein sobre esse conceito permaneceram obscuros até descobertas recentes que iluminam seu pensamento.

#O Conceito de Universo Estático

O trabalho inicial de Einstein sobre o universo o levou a acreditar em um modelo que era homogêneo e isotrópico. Isso significa que ele via o universo como uniforme e igual em todas as direções quando olhado em uma grande escala. Nos tempos de Einstein, a ideia de que o universo era estático – uma entidade fixa e imutável – era amplamente aceita. O movimento das estrelas não era significativo o suficiente para contestar essa ideia.

Para apoiar seu modelo estático, Einstein introduziu uma Constante Cosmológica em suas equações. Essa constante trabalhava contra a força da gravidade, impedindo que o universo colapsasse sobre si mesmo. Apesar dessa introdução, Einstein depois admitiu que se sentia desconfortável em adicionar a constante às suas equações, achando que estragava a elegância de sua teoria.

#A Mudança de Pensamento de Einstein

Em 1931, durante sua estadia no Caltech, Einstein se encontrou com astrônomos e aprendeu sobre as implicações das medições de desvio para o vermelho de Edwin Hubble. O trabalho de Hubble indicava que o universo não era estático; as galáxias estavam se afastando de nós, o que sugeria que o universo estava se expandindo. Muitos acreditavam que essa evidência levou Einstein a abandonar a constante cosmológica.

No entanto, a linha do tempo do processo de pensamento de Einstein revela um quadro mais complexo. Enquanto ele publicou um artigo rejeitando a constante, na verdade, trabalhou em um modelo que a incorporava mesmo depois de ter aprendido sobre as descobertas de Hubble. Esse manuscrito oculto só foi descoberto anos depois, revelando que Einstein ainda considerava um modelo que permitia uma taxa de expansão constante enquanto mantinha uma densidade de matéria estável.

#O Manuscrito Inédito

O manuscrito inédito que Einstein escreveu durante esse tempo mostrava que ele ainda estava agarrado à ideia de um universo que poderia se expandir, mas manter sua densidade de matéria estável. Ele propôs que nova matéria seria gerada continuamente, permitindo que o universo crescesse sem perder sua composição total. Essa ideia era bem inovadora, pois combinava a expansão do espaço com a criação constante de matéria.

O pensamento de Einstein durante esse período refletia uma tensão crescente entre entender o universo como uma única entidade em mudança versus uma fixa e inflexível. Sua exploração desse modelo "dinâmico em estado estacionário" foi uma tentativa de reconciliar essas visões conflitantes.

#Idade do Universo vs. Idade da Terra

No cerne do dilema de Einstein estava a questão da idade do universo em comparação com a idade da Terra. No início dos anos 1930, os cientistas estimavam que a Terra tinha cerca de quatro bilhões de anos. No entanto, usando a constante de Hubble, a idade calculada do universo parecia ser de apenas dois bilhões de anos. Essa diferença significativa levantou suspeitas e gerou dúvidas sobre a teoria da expansão.

Alguns cientistas achavam que as medições de Hubble poderiam estar erradas, enquanto outros especulavam que a interpretação do desvio para o vermelho era falha. A ideia de um universo estático se tornou atraente para aqueles que queriam evitar o problema de um universo jovem contradizendo a idade da Terra.

A própria relutância de Einstein em aceitar um universo com um começo pode tê-lo levado a considerar modelos que mantinham um senso de atemporalidade, sem as complexas implicações de ter uma idade atrelada aos seus começos.

#Raios Cósmicos e Criação de Matéria

Durante sua visita ao Caltech, o físico Robert Millikan publicou um artigo que parecia apresentar evidências apoiando a ideia de criação contínua de matéria, o que provavelmente influenciou os pensamentos de Einstein nesse período. Millikan havia estudado raios cósmicos e propôs que a energia envolvida em suas interações poderia fornecer uma base para processos de construção de átomos.

As afirmações de Millikan sobre raios cósmicos sendo indicações de "gritos de nascimento de átomos" cativaram cientistas e o público em geral. Sua noção de que a matéria estava continuamente surgindo no cosmos alinhava-se com o desejo de Einstein de manter um modelo onde o universo parecia estável, mesmo enquanto se expandia.

#As Últimas Reflexões de Einstein

Apesar de suas tentativas de desenvolver a ideia do estado estacionário, Einstein acabou abandonando a constante cosmológica e mudou seu foco. Ele reconheceu que o modelo que havia considerado inicialmente tinha falhas. Em seu trabalho subsequente, colaboraria com outros e exploraria novos conceitos que, no fim das contas, fundamentariam a cosmologia moderna como a conhecemos.

Ao final de sua vida, Einstein havia superado as ideias com as quais lutou a respeito de um estado dinâmico estacionário. Ele aceitou uma compreensão mais convencional da expansão do universo, um conceito que evoluiria significativamente nas décadas seguintes.

#Conclusão

A exploração de Einstein de um universo em estado estacionário mostra um momento crucial na evolução do pensamento cosmológico. Sua luta com conceitos de expansão, modelos estáticos e a idade do universo reflete a luta mais ampla da comunidade científica da época. Embora ele tenha eventualmente abandonado suas ideias iniciais, as investigações de Einstein contribuíram para as discussões e desenvolvimentos contínuos que moldam nossa compreensão do universo hoje.