Cientistas por trás de uma teoria de que a velocidade da luz é variável - e não constante como Einstein sugeriu - fizeram uma previsão que poderia ser testada.

Einstein observou que a velocidade da luz permanece a mesma em qualquer situação, e isso significava que o espaço e o tempo podiam ser diferentes em diferentes situações.

A suposição de que a velocidade da luz é constante, e sempre foi, sustenta muitas teorias da física, como a teoria da relatividade geral de Einstein. Em particular, ele desempenha um papel nos modelos do que aconteceu no início do universo, segundos após o Big Bang.

Mas alguns pesquisadores sugeriram que a velocidade da luz poderia ter sido muito maior neste universo primitivo. Agora, um dos criadores desta teoria, Professor João Magueijo do Imperial College London, trabalhando com o Dr. Niayesh Afshordi no Perimeter Institute no Canadá, fez uma previsão que poderia ser usada para testar a validade da teoria.

Estruturas do universo, por exemplo galáxias, todos formados a partir de flutuações no universo primitivo - pequenas diferenças de densidade de uma região para outra. Um registro dessas flutuações iniciais é impresso no fundo cósmico de microondas - um mapa da luz mais antiga do universo - na forma de um 'índice espectral'.

Trabalhando com sua teoria de que as flutuações foram influenciadas por uma velocidade variável da luz no universo inicial, O professor Magueijo e o Dr. Afshordi agora usaram um modelo para colocar uma figura exata no índice espectral. A figura prevista e o modelo em que se baseia são publicados na revista Revisão Física D .

Os cosmologistas estão obtendo leituras cada vez mais precisas desta figura, para que a previsão pudesse ser testada em breve - confirmando ou descartando o modelo da equipe do universo primitivo. Sua figura é um 0,96478 muito preciso. Isso está próximo da estimativa atual de leituras da radiação cósmica de fundo, o que o coloca em torno de 0,968, com alguma margem de erro.

IDEIA RADICAL

O professor Magueijo disse:"A teoria, que propusemos pela primeira vez no final da década de 1990, agora atingiu um ponto de maturidade - produziu uma previsão testável. Se as observações em um futuro próximo descobrirem que este número é preciso, isso poderia levar a uma modificação da teoria da gravidade de Einstein.

"A ideia de que a velocidade da luz poderia ser variável era radical quando proposta pela primeira vez, mas com uma previsão numérica, torna-se algo que os físicos podem realmente testar. Se for verdade, significaria que as leis da natureza nem sempre foram as mesmas de hoje. "

A testabilidade da variação da teoria da velocidade da luz a diferencia da teoria rival mais convencional:a inflação. A inflação diz que o universo primitivo passou por uma fase de expansão extremamente rápida, muito mais rápido do que a taxa atual de expansão do universo.

O PROBLEMA DO HORIZONTE

Essas teorias são necessárias para superar o que os físicos chamam de "problema do horizonte". O universo como o vemos hoje parece ser basicamente o mesmo em todos os lugares, por exemplo, tem uma densidade relativamente homogênea.

Isso só poderia ser verdade se todas as regiões do universo fossem capazes de influenciar umas às outras. Contudo, se a velocidade da luz sempre foi a mesma, então não passou tempo suficiente para que a luz viajasse até a borda do universo, e 'igualar' a energia.

Como analogia, para aquecer uma sala uniformemente, o ar quente dos radiadores em cada extremidade tem que viajar pela sala e se misturar completamente. O problema para o universo é que a 'sala' - o tamanho observado do universo - parece ser grande demais para que isso tenha acontecido desde que foi formado.

A variação da teoria da velocidade da luz sugere que a velocidade da luz era muito maior no início do universo, permitindo que as bordas distantes sejam conectadas conforme o universo se expande. A velocidade da luz teria então diminuído de uma forma previsível conforme a densidade do universo mudava. Essa variabilidade levou a equipe à previsão publicada hoje.

A teoria alternativa é a inflação, que tenta resolver esse problema dizendo que o universo inicial se nivelou enquanto era incrivelmente pequeno, e de repente se expandiu, com a uniformidade já impressa nele. Embora isso signifique que a velocidade da luz e as outras leis da física como as conhecemos são preservadas, requer a invenção de um 'campo de inflação' - um conjunto de condições que só existia na época.

'Geometria crítica de um big bang térmico' por Niayesh Afshordi e João Magueijo é publicado em Revisão Física D .