A teoria do Big Bang é, sem dúvida, uma das mais bem-sucedidas na cosmologia moderna, tendo explicado com precisão diversas observações fundamentais sobre o Universo. Entre suas maiores vitórias estão a comprovação da expansão do Universo, a formação dos primeiros núcleos atômicos — como o hélio e o deutério — e a existência da radiação cósmica de fundo, detectada pela primeira vez em 1967. No entanto, apesar desses triunfos, o modelo original apresentava dificuldades teóricas importantes, como os chamados problemas da planura e do horizonte. Isso é o que discute artigo da nova edição da revista Ciência & Cultura, que celebra o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quânticas.
Na década de 1980, surgiu uma proposta inovadora para resolver essas questões: o paradigma da inflação cósmica. Segundo essa hipótese, nos instantes iniciais após o Big Bang, o Universo teria passado por uma fase de expansão extremamente rápida, impulsionada por um novo campo chamado inflaton. Essa fase inflacionária explicaria por que o Universo parece ser tão plano e homogêneo, resolvendo os dilemas deixados pela teoria clássica do Big Bang. “Em última instância, a inflação explica porque nós existimos. Afinal, se o Universo fosse exatamente homogêneo não haveria como gerar as galáxias, estrelas e planetas que observamos”, pontua Rogerio Rosenfeld, professor do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp), vice-diretor do ICTP South American Institute for Fundamental Research e vice-coordenador do INCT do e-Universo.
Um dos aspectos mais fascinantes da inflação é que, segundo ela, as pequenas flutuações quânticas do campo inflaton foram ampliadas pela expansão rápida, dando origem às minúsculas inhomogeneidades detectadas na radiação cósmica de fundo. Essas irregularidades, embora quase imperceptíveis, foram fundamentais para a formação das estruturas cósmicas que conhecemos hoje: galáxias, estrelas, planetas — e, em última instância, nós mesmos.
O paradigma inflacionário, ainda que não tenha sido confirmado diretamente, é hoje um componente essencial do Modelo Cosmológico Padrão, sendo tratado como consenso nos livros de cosmologia moderna. A comunidade científica aguarda ansiosamente por evidências mais robustas, especialmente a possível detecção de distorções na radiação cósmica de fundo causadas por ondas gravitacionais primordiais — um feito que poderia, de fato, render um Prêmio Nobel e comprovar definitivamente a teoria inflacionária.
Além disso, a inflação abre as portas para uma ideia tão instigante quanto controversa: o multiverso. De acordo com alguns modelos, diferentes regiões do espaço, desconectadas causalmente, podem ter passado por fases inflacionárias distintas, gerando múltiplos universos, cada um com suas próprias leis físicas. “Por mais incrível que possa parecer, provavelmente somos frutos de flutuações quânticas microscópicas que ocorreram próximo ao início do Universo”, finaliza Rogerio Rosenfeld.
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