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Existirão vidas em outros universos?

Baseado em artigo de Anne Trafton - MIT - 19/03/2010

Se a questão sobre a existência de vida fora da Terra não é mais suficiente para você, saiba que os cientistas agora discutem se há vida em outros universos.
[Imagem: NASA/MIT]

Multiverso e seus universos

A pergunta "Existe vida fora da Terra?" parece estar cada vez mais próxima de ser respondida - seja algum tipo de vida orgânica em planetas extrassolares ou mesmo tipos exóticos de vida, muito além da vida que conhecemos, o fato é que a ciência já admite plenamente a possibilidade de a vida possa estar espalhada pelo Universo.

Ou, pelo menos, a ciência não tem qualquer argumento para afirmar que ela não exista.

Mas as preocupações de um grupo de físicos já estão extrapolando este que pode ser maior mistério com que a humanidade se defronta.

Para eles, não se trata mais de responder se existe vida em outras partes do nosso Universo, mas se há vidas em outros universos além do nosso.

Pense nesse multiverso hipotético como se fosse um mega-universo cheio de inúmeros universos menores, entre os quais o nosso próprio. O assunto, se parece esquisito demais, sempre chamou a atenção dos físicos teóricos.

Mais especificamente, esses pesquisadores querem saber se pode haver vida em um universo significativamente diferente do nosso, ainda que não saibamos bem o nosso lugar no nosso velho e bom Universo.

Vida em outros universos

Uma resposta definitiva à questão é de fato impossível, já que não conhecemos uma forma de estudar diretamente outros universos. Mas os cosmologistas já sentem-se à vontade para discutir teoricamente sobre a existência de uma multiplicidade de outros universos, cada um deles com suas próprias leis da física.

Robert Jaffe, Alejandro Jenkins e Itamar Kimchi, ligados à Universidade da Flórida e ao MIT, acreditam ter argumentos suficientes para demonstrar que, em teoria, outros universos, mesmo muito diferentes do nosso, podem desenvolver elementos similares ao carbono, ao hidrogênio e ao oxigênio, o que deixa aberta a possibilidade de que eles contenham formas de vida de fato muito similares à nossa.

Ainda que as massas desses elementos "extra-universais" sejam completamente diferentes, a vida pode ter encontrado seus próprios caminhos. "Você pode alterá-las significativamente sem eliminar a possibilidade de que exista química orgânica no universo," diz Jenkins.

Outras leis da física

Uma hipótese dentro da cosmologia moderna propõe que um Fluxo Escuro - que vem juntar-se à matéria escura e à energia escura - seria uma evidência de que o nosso é apenas um universo contido em um multiverso. Existem inclusive propostas para encontrar uma quarta dimensão do espaço.

Alan Guth propõe que a natureza está constantemente criando universos, cada vez com leis físicas ligeiramente diferentes, ou mesmo totalmente diferentes das que conhecemos.

Alguns desses universos, defendem os cientistas, não duram mais do que alguns instantes, colapsando sobre si mesmos e desaparecendo. Em outros, as forças entre as partículas são pequenas demais para dar origem a átomos ou moléculas.

Entretanto, em alguns desses universos, nos quais as condições sejam adequadas para que a energia inicial se expresse na forma de matéria, podem surgir átomos, moléculas, planetas e galáxias. E, onde há planetas e galáxias, há sempre a possibilidade de que os elementos adequados se juntem para formar vida, vida inteligente e civilizações.

Hipótese antrópica

O homem sempre explicou o mundo a partir de si mesmo. Por milênios, consideramo-nos o centro do Universo. Ainda hoje, mesmo alguns cientistas sentem-se desconfortáveis em falar sobre formas de vida diferentes da nossa, apoiando-se na conjectura estritamente conservadora de que elas nunca foram observadas.

Segundo os teóricos do multiverso, contudo, essa suposição de que condições ligeiramente diferentes das presentes em nosso Universo impediriam de todo a existência de qualquer tipo de vida nada mais é do que um resquício dessa mania histórica de colocar o homem no centro de tudo.

É o que eles chamam de "hipótese antrópica", que vai muito além do que se poderia imaginar, chegando mesmo a explicar as leis físicas como existindo quase que em função da existência do homem. Se as "condições corretas" não existirem - vale dizer, as condições nas quais a vida como a conhecemos consegue se manter - então não existiria vida de jeito nenhum.

Os proponentes da teoria do multiverso questionam essa postura, e propõem a existência de universos com leis físicas diferentes, mas que, ainda assim, têm totais condições de conterem suas próprias formas de vida.

Universos familiares

Contudo, como é difícil falar em formas de vida totalmente bizarras, os pesquisadores resolveram se especializar em outros universos cujas forças nuclear e eletromagnética são parecidas com as que conhecemos, de tal forma que possam emergir átomos e moléculas.

Para restringir ainda mais o estudo, eles centraram sua atenção em vidas baseadas na familiar química do carbono que nos deu origem.

Ou seja, admitimos que possam existir universos de quaisquer tipos, com quaisquer leis físicas, resultando em conformações de matéria, energia, e eventualmente vida, inimagináveis - mas escolhemos "estudar" os universos que se parecem com o nosso o suficiente para que nos sentíssemos confortáveis se fôssemos instantaneamente transportados para lá.

Alterando os quarks

"Se você não tiver uma entidade estável com a química do hidrogênio, você não terá hidrocarbonos, ou carboidratos complexos, e você acabará não tendo vida," afirma Jaffe, eventualmente circunscrevendo-se novamente à hipótese antrópica, pelo menos para "efeitos práticos da sua teoria" - ainda que tal expressão possa parecer esdrúxula demais.

"O mesmo acontece com o carbono e o oxigênio. Além desses três nós sentimos que todo o resto é detalhe," acrescenta o pesquisador.

Alan Guth propõe que a natureza está constantemente criando universos, cada vez com leis físicas ligeiramente diferentes, ou mesmo totalmente diferentes das que conhecemos.
[Imagem: Univ.Florida]

A partir daí, eles decidiram ver o que poderia acontecer com esses elementos fundamentais quando as massas de partículas elementares, chamadas quarks, são alteradas.

Em nosso Universo, existem seis tipos de quarks, que são os blocos fundamentais dos prótons, nêutrons e elétrons. Os pesquisadores centraram sua atenção nos quarks "alto", "baixo" e "estranho", que são os mais leves e os mais comuns, que se juntam para formar os prótons e os nêutrons, além dos chamados "hiperons" - veja Cientistas transformam energia em matéria.

Em nosso Universo, o quark baixo é cerca de duas vezes mais pesado do que o quark alto, resultando em nêutrons que são cerca de 0,1 vez mais pesados do que os prótons.

Os cientistas então modelaram uma família de universos nos quais o quark baixo fosse mais leve do que o quark alto, levando a prótons que seriam ligeiramente mais pesados do que os nêutrons. Neste cenário, o hidrogênio não poderia ser estável, mas seu isótopo deutério, ou trício, que é ligeiramente mais pesado, seria.

Um isótopo de carbono conhecido como carbono-14 também seria estável, assim como uma forma específica de oxigênio. Desta forma, as reações orgânicas necessárias à vida seriam possíveis.

Os cientistas se concentraram nos quarks porque já sabemos o suficiente sobre eles para predizer o que aconteceria se suas massas fossem diferentes. Entretanto, "qualquer tentativa para lidar com o problema de forma mais ampla torna-se muito difícil," dizem eles.

Forças fundamentais

Mas seus colegas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley afirmam que universos com possibilidade de vida semelhante à nossa poderiam emergir mesmo se não apresentarem uma das quatro forças fundamentais do nosso Universo - a força nuclear fraca, que permite as reações que transformam nêutrons em prótons e vice-versa.

Esse grupo de cientistas demonstrou que o ajuste adequado das outras três forças fundamentais poderia compensar a falta da força nuclear fraca e permitir a formação de elementos estáveis.

Constante cosmológica

Mark Wise, do Caltech, afirma que estes novos estudos avançam o conhecimento ao mexer em várias constantes ao mesmo tempo. Quando se varia apenas uma constante, fatalmente os resultados mostram um universo nada hospitaleiro, o que leva à conclusão - errônea, segundo ele - de que outros universos com vida são impossíveis.

Segundo Wise, um parâmetro físico que parece ser extremamente bem ajustado é a constante cosmológica - uma medida da pressão exercida pelo espaço vazio, que faz com que o Universo se contraia ou se expanda. Quando a constante cosmológica é positiva, o espaço se expande; quando negativa, o universo colapsa sobre si mesmo.

Em nosso universo, a constante cosmológica é positiva, mas muito pequena - qualquer valor maior faria o universo expandir-se rápido demais para que as galáxias pudessem se formar. Entretanto, Wise e seus colegas demonstraram que é teoricamente possível que mudanças na densidade cosmológica primordial poderiam compensar ao menos pequenas variações no valor da própria constante cosmológica.

Possibilidades

Infelizmente, não há formas conhecidas de saber ao certo se existem outros universos além do nosso, e, se houver, se eles podem sustentar formas de vida baseadas em carbono, como a nossa.

Mas isto não é razão suficiente para fazer os físicos pararem de explorar as possibilidades. Para conhecer outros exemplos dessas explorações, veja Nosso Universo pode ser um gigantesco holograma e A Terra não está no centro do Universo, versão século XXI.