Divagando sobre velocidade da luz e Big Bang

É do conhecimento comum que a velocidade da luz é a máxima velocidade possível. A constante "c" pela qual a mesma é designada, refere-se à propagação da luz no vácuo, nas suas diversas modalidades, como sucede por exemplo com as radiações electromagnéticas, portadoras de informação, que nos possibilitam ver TV. Para elas "c" é a barreira intransponível. Mas Einstein não se opunha a que essa velocidade pudesse ser ultrapassada, desde que a emissão não fosse portadora de informação.

Numa experiência laboratorial efectuada nos EUA, pesquisadores científicos (Lijun Wang e dois colegas do Instituto de Pesquisa da NEC, em Princeton, Nova Jersey) conseguiram fazer com que um feixe luminoso, não apenas viajasse cerca de 300 vezes mais rápido que a velocidade da luz, como também que ele parecesse chegar ao seu destino final, antes mesmo de ali ter entrado!
O “impulso de luz” saiu da câmara repleta de gás césio, onde se fez a experiência, exactamente 62 bilionésimos de segundo antes de ali ter entrado. Este estudo foi publicado na revista cientifica "Nature", que é uma revista de prestígio mundial.

Os resultados da experiência violam não só o senso comum, mas também parecem ir contra uma das bases da física moderna, a “teoria da relatividade” de Einstein.
Como se sabe, a “teoria da relatividade especial” de Einstein e o “principio da causalidade” implicam que a velocidade de qualquer OBJECTO em movimento não pode exceder a velocidade da luz no vácuo.

Os autores da experiência garantem que apesar do resultado, a física não foi abalada. Segundo Wang, a explicação para o resultado da sua experiência acima relatada, estaria nas características das ondas luminosas. Um “impulso de luz” é constituído por um conjunto de ondas com frequências diferentes que no seu conjunto, têm uma "velocidade de grupo". Ao passarem por qualquer material (o ar, a água …) essas ondas luminosas têm uma “velocidade de grupo” menor do que se se propagassem no vácuo.
Inversamente, para fazer o “impulso de luz” viajar mais rápido, será preciso criar um meio de propagação - como a câmara com gás césio resfriado, onde se realizou a experiência - capaz de amplificar as frequências das ondas, por meio de interacções destas com os átomos e foi o que aconteceu.

Tal não significa que se possa um dia criar alguma máquina (é um OBJECTO…) capaz de viajar mais rápido que a luz.
O feixe luminoso com uma velocidade superior à da luz é incapaz de transmitir algum tipo de informação pois esta não poderia ser “filtrada” a tal velocidade. Uma velocidade de propagação superior à da luz implicaria, de acordo com a conhecida fórmula E=mc^2 , que “E” e “m” fossem infinitos. A “informação” desempenha aqui um papel “sine qua non”.

Durante muito tempo estes assuntos pertenceram ao âmbito da religião, do mito ou da filosofia, mas acabariam por encontrar na teoria do Big Bang uma resposta científica. Rememorando:
- o nosso universo (pois talvez haja outros…) encontra-se em expansão, tendo nascido de uma gigantesca “explosão” (entre aspas…). Mas embora quase todos os cosmólogos concordem que o Cosmos teve o seu início num big bang, há aspectos do universo que a teoria do BB, tal como a entendemos actualmente, não explica. Não vamos entrar em pormenores (nem eu sei…) que os físicos teóricos designam por “problemas cosmológicos” e que têm a ver com o facto do modelo do BB ser instável. E é “instável” porque é preciso introduzir “à mão” (em vez da deduzir a partir de processos físicos concretos e calculáveis, impossíveis de fazer, como é óbvio) essa condição inicial (à partida altamente improvável) que desencadeou o BB.

A “teoria da inflação” de Alan Guth, eminente físico do MIT e posteriormente aperfeiçoada por outros, diz-nos que na sua “infância”, o Universo ter-se-ia expandido inimaginavelmente mais depressa do que o faz hoje (“inflacionando” assim as suas dimensões). Esta é presentemente a melhor solução para os “problemas cosmológicos”, bem como a melhor explicação do estado actual do universo. Essa inflação ter-se-ia desenrolado durante um período incrivelmente pequeno de tempo (de 10^-35 segundos a 10^-32 segundos). Mas, uma vez que ainda não pôde ser verificada experimentalmente, não foi validada e é uma mera hipótese que nem por isso deixa de ser credível.