Força escura e matéria escura

O que é a energia escura (dark force)? Bem, a resposta simples, é que nós não sabemos o que é e parece contrariar muito a nossa compreensão sobre a maneira como o universo “funciona”. Todos sabemos que as ondas, igualmente chamadas radiações, transportam energia. Sentimos essa energia no momento em que nos expomos ao Sol num dia quente de verão. A famosa equação de Einstein, E = mc2, ensina-nos que matéria e energia são permutáveis, meramente formas diferentes da mesma coisa. Nós temos um exemplo gigante no nosso céu: o Sol que é alimentado pela conversão da massa em energia.

Poderia a energia escura mostrar uma ligação entre a física do muito pequeno e a física do imensamente grande?

Mas a energia é suposta ter uma fonte - matéria ou radiação - e a noção com que ficamos é que o espaço, mesmo quando desprovido de toda a matéria e radiação, ainda tem uma energia residual. Essa " energia do espaço," quando considerada numa escala cósmica, conduz a uma força que aumenta a expansão do universo.

Talvez que a energia escura resulte de comportamentos estranhos em escalas menores do que a dos átomos. A física do muito pequeno, chamada Mecânica Quântica, permite que a energia e a matéria apareçam do nada, embora somente durante instantes ínfimos.

O constante aparecimento e desaparecimento da matéria poderia fornecer a energia ao espaço que, de outra forma, seria vazio. Talvez que a energia escura crie uma força nova, fundamental no universo, algo que começaria somente a mostrar efeitos quando o universo alcançasse um determinado tamanho? As teorias científicas permitem a possibilidade da existência de tais forças. A força pode mesmo ser provisória, fazendo com que o universo acelere durante alguns biliões de anos antes que enfraqueça e desapareça.

Ou talvez a resposta se encontre noutro problema, não resolvido desde longa data: como conciliar a física do imensamente grande com a física do muito pequeno?

A teoria da gravidade de Einstein, chamada relatividade geral, pode explicar tudo desde o movimento dos planetas à física dos buracos negros, mas não parece aplicar-se à escala das partículas que compõem os átomos. Para prever como as partículas se comportarão, nós precisamos da Mecânica Quântica. Esta explica a maneira como as partículas funcionam, mas simplesmente não se aplica em escalas maiores que um átomo. A solução ainda não conseguida para combinar as duas teorias pode fornecer-nos uma explanação natural para a energia escura.

A maioria do universo parece consistir em nada que nós possamos ver. A “energia escura” (dark force) e a “matéria escura” (dark matter), detectáveis somente por causa do seu efeito na matéria visível, constituem a maior parte do universo.

Uma vez que o espaço está em toda a parte, esta força escura da energia (faz-me lembrar “A guerra das estrelas”) está em toda parte, e os seus efeitos aumentam quanto mais o espaço se expande. Contrariamente, a força da gravidade é mais forte quando os corpos estão próximos e mais fraca quando estão muito afastados. Como a gravidade está enfraquecendo com a expansão do espaço, a energia escura constitui agora 2/3 de toda a energia no universo.

Soa um pouco estranho que nós não tenhamos ideias seguras sobre o que compõe 74% do universo (é como se tivéssemos explorado toda a terra no planeta Terra e nunca nas nossas viagens tivéssemos encontrado um oceano).

Mas agora que detectámos estas ondas de energia, queremos saber o que esta entidade enorme, estranha e poderosa, realmente é. A estranheza da energia escura excita-nos e mostra aos cientistas que há uma falha no nosso conhecimento que precisa de ser preenchida, orientando esses cientistas para um reino inexplorado da física.

Temos diante de nós a evidência que o Cosmos pode ser configurado diferentemente do que imaginamos. A energia escura mostra-nos que ainda temos bastante para aprender, e que estamos perante um outro grande salto na compreensão do universo.