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Desde o começo do tempo

Uma Breve História do Tempo é um livro de ciência popular escrito pelo famoso físico Stephen Hawking, publicado pela primeira vez em 1988 pela editora americana Bantam Books. O livro fala sobre o surgimento do universo, a natureza do espaço e do tempo, buracos negros, teoria das cordas e alguns problemas matemáticos, mas nas páginas do livro pode-se encontrar apenas uma fórmula.

O livro começa com uma história sobre a evolução das concepções humanas do universo: das esferas celestes do sistema geocêntrico de Aristóteles e Ptolomeu para a consciência do fato de que o Sol é uma estrela amarela comum de tamanho médio em um dos braços da galáxia espiral – entre as centenas de bilhões de outras galáxias na parte observável do universo. A descoberta do desvio para o vermelho dos espectros de estrelas de outras galáxias significava que o universo está se expandindo, e isso levou à hipótese do Big Bang: dez ou vinte bilhões de anos atrás, todos os objetos do universo poderiam estar em um só lugar. com uma densidade infinita (ponto de singularidade).

O Big Bang é o começo da contagem do tempo. Não há resposta para a pergunta sobre se havia algo antes do big bang, porque as leis científicas param de funcionar no ponto de singularidade; a capacidade de prever o futuro é perdida, portanto, se algo aconteceu antes, isso não afeta os eventos atuais. Há dois cenários possíveis após o big bang: ou a expansão do universo continuará para sempre, ou em algum momento ele irá parar e entrar na fase de compressão, o que terminará em um retorno à singularidade por causa da grande explosão. Não está claro qual opção será realizada – depende da distância entre as galáxias e a massa total de matéria no universo, mas essas quantidades não são conhecidas com precisão.

Singularidade pode estar no universo após o Big Bang. A estrela, tendo gasto combustível nuclear, começa a encolher, e em uma massa suficientemente grande não pode resistir ao colapso gravitacional, transformando-se em um buraco negro. O matemático e físico inglês Roger Penrose mostrou que o volume da estrela tende a zero, e sua densidade de matéria e a curvatura do espaço-tempo – até o infinito. Em outras palavras, um buraco negro é a singularidade no espaço-tempo.

Voltando a direção do tempo, Penrose e Hawking provaram a afirmação de que, se a teoria da relatividade geral (GR) for verdadeira, o ponto do Big Bang deve existir. Assim, a hipótese do Big Bang tornou-se um teorema matemático, e a própria relatividade geral era incompleta: suas leis são violadas no ponto de singularidade.

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