observá-lo diz-nos muito. Mas não nos diz tanto como algumas pessoas inferem. Crédito de imagem: Colaboração NASA / NExSS.
O Universo tem as leis fundamentais que o observamos ter. Além disso, existimos, e somos feitos das coisas de que somos feitos, obedecendo a essas mesmas leis fundamentais. E, portanto, podemos construir duas afirmações muito simples que seriam muito difíceis de argumentar contra:
- Devemos estar preparados para ter em conta o facto de que a nossa localização no Universo é necessariamente privilegiada ao ponto de ser compatível com a nossa existência como observadores.
- O Universo (e consequentemente os parâmetros fundamentais dos quais depende) deve ser como admitir a criação de observadores dentro dele em algum momento.
Estas duas afirmações, ditas em primeiro lugar pelo físico Brandon Carter em 1973, são conhecidas, respectivamente, como o Princípio Antrópico Fraco e o Princípio Antrópico Forte. Eles observam simplesmente que existimos dentro deste Universo, que tem os parâmetros fundamentais, constantes e leis que possui. E a nossa existência é prova suficiente de que o Universo permite que criaturas como nós venham a existir dentro dele.
que pode estar a dar origem a futuros observadores neste momento. Crédito de imagem: ESO / T. Preibisch.
Estes factos simples e evidentes têm, na realidade, um grande peso. Diz-nos que o nosso Universo existe com tais propriedades que um observador inteligente poderia possivelmente ter evoluído dentro dele. Isto contrasta fortemente com as propriedades incompatíveis com a vida inteligente, que não podem descrever o nosso Universo, com o argumento de que ninguém jamais existiria para o observar. O facto de estarmos aqui para observar o Universo – que nos envolvemos activamente no acto de observar – implica que o Universo está interligado de tal forma que admite a nossa existência. Esta é a essência do Princípio Antrópico.
com um observador em primeiro plano. Crédito de imagem: ESO / Håkon Dahle.
Permite-nos fazer também uma série de declarações e previsões legítimas e científicas sobre o Universo. O facto de sermos observadores feitos de carbono diz-nos que o Universo deve ter criado carbono de alguma forma, e levou Fred Hoyle a prever que um estado excitado do núcleo carbono-12 deve existir numa determinada energia para que três núcleos de hélio-4 possam fundir-se em carbono-12 no interior das estrelas. Cinco anos mais tarde, a descoberta tanto do teórico Estado de Hoyle como do mecanismo para a sua formação – o processo de triplo alfa – foi descoberta e confirmada pelo físico nuclear Willie Fowler, levando a uma compreensão de como os elementos pesados do Universo foram construídos nas estrelas ao longo da história do Universo.
descoberta do processo de tripla alfa é talvez a utilização com maior sucesso do raciocínio antrópico na história científica. Crédito de imagem: Borb, utilizador do Wikimedia Commons. Calcular o valor da energia de vácuo do nosso Universo – a energia inerente ao próprio espaço vazio – deveria ser a partir da teoria do campo quântico dá um valor absurdo que é demasiado elevado. A energia do espaço vazio determina quão rapidamente a taxa de expansão do Universo cresce (ou a sua taxa de contracção cresce, se for negativa); se fosse demasiado elevada, nunca poderíamos ter formado vida, planetas, estrelas ou mesmo as próprias moléculas e átomos. Dado que o Universo surgiu com galáxias, estrelas, planetas e seres humanos sobre ele, o valor da energia de vácuo do Universo, Steven Weinberg calculado em 1987, não deve ser superior a 10^-118 vezes o número que os nossos cálculos ingénuos nos dão. Quando descobrimos a energia escura em 1998, medimos efectivamente esse número pela primeira vez, e concluímos que era 10^-120 vezes superior à previsão ingénua. O princípio antrópico guiou-nos onde o nosso poder de cálculo tinha falhado.
cálculo que mostra partículas virtuais no vácuo quântico. Crédito da imagem: Derek Leinweber.
P>Passar as duas declarações originais surpreendentemente simples, os Princípios Antrópicos Fracos e Fortes, foram mal interpretados de forma tão completa que agora são rotineiramente utilizados para justificar declarações ilógicas, não científicas. As pessoas afirmam que o princípio antrópico suporta um multiverso; que o princípio antrópico fornece provas para a paisagem de cordas; que o princípio antrópico exige que tenhamos um grande gigante gasoso para nos proteger dos asteróides; que o princípio antrópico explica porque estamos localizados à distância que nos separa do centro galáctico. Por outras palavras, as pessoas usam o princípio antrópico para argumentar que o Universo deve ser exactamente como é porque existimos da forma como existimos. E isso não é apenas falso, nem sequer é o que diz o princípio antrópico.
hoje em dia, passou por um enorme crescimento e evolução, e continua a fazê-lo. Mas a criação da Terra e da humanidade não foi um resultado predestinado e necessário. Crédito de imagem: NASA / CXC / M.Weiss.
O princípio antrópico diz simplesmente que nós, observadores, existimos. E que nós existimos neste Universo, e portanto o Universo existe de uma forma que permite a existência de observadores. Se se estabelecem as leis da física para que a existência de observadores seja impossível, o que se estabeleceu claramente não descreve o nosso Universo. A evidência da nossa existência significa que o Universo permite a nossa existência, mas não significa que o Universo deva ter-se desdobrado exactamente desta forma. Não significa que a nossa existência seja obrigatória. E não significa que o Universo deve ter-nos dado origem exactamente como nós somos. Por outras palavras, não se pode dizer “o Universo tem de ser como é porque estamos aqui”. Isso não é de todo antrópico; isso é uma falácia lógica. Então como é que acabámos aqui?
mas não explica porque é que o valor da energia de vácuo do nosso Universo é o que ela é de alguma forma significativa. Crédito da imagem: Universidade de Cambridge, via http://www.ctc.cam.ac.uk/research/fundamental_theory_and_cosmology.php.
Em 1986, John Barrow e Frank Tipler escreveram um influente livro, The Anthropic Cosmological Principle, onde redefiniram os princípios. Afirmaram:
- Os valores observados de todas as quantidades físicas e cosmológicas não são igualmente prováveis, mas assumem valores restringidos pela exigência de que existem locais onde a vida baseada no carbono pode evoluir e pela exigência de que o Universo tenha idade suficiente para já o ter feito.
- O Universo deve ter aquelas propriedades que permitem que a vida se desenvolva dentro dele em alguma fase da história.
em regiões de formação de estrelas é interessante, mas não é antropicamente exigida. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle; Telescópio Espacial Spitzer.
Então, em vez de “a nossa existência como observadores significa que as leis do Universo devem ser tais que a existência de observadores é possível”, obtemos “o Universo deve permitir vida baseada no carbono, vida inteligente e que os Universos onde a vida não se desenvolve dentro dele são proibidos”. Barrow e Tipler vão mais longe, e oferecem interpretações alternativas, incluindo:
- O Universo, tal como existe, foi concebido com o objectivo de gerar e sustentar observadores.
- Observadores são necessários para trazer o Universo à existência.
- Um conjunto de Universos com diferentes leis fundamentais e constantes são necessários para que o nosso Universo exista.
Se esta última soa muito como uma má interpretação do multiverso, é porque todos os cenários de Barrow e Tipler se baseiam em más interpretações de um princípio evidente!
mais fraca do que a força electromagnética? O princípio antrópico não lhe dirá. Crédito da imagem: U.S. DOE, NSF, CPEP e LBNL.
É verdade que nós existimos neste Universo, e que as leis da natureza são o que são. Olhando para o que desconhecemos pode ser limitado pelo facto da nossa existência, podemos aprender algo sobre o nosso Universo. Nesse sentido, o princípio antrópico tem valor científico! Mas se começarmos a especular sobre qual a relação entre a humanidade, os observadores ou outros argumentos ergo propter hoc, estamos a perder a nossa oportunidade de compreender realmente o Universo. Não caia em maus argumentos antrópicos; o facto de estarmos aqui não nos pode dizer porque é que o Universo é desta forma e não de qualquer outra. Mas se quiser prever melhor os parâmetros do Universo que realmente temos, o facto de que existimos pode guiá-lo para uma solução à qual poderá não ter chegado por qualquer outro meio.
Obrigado a Geraint Lewis e Luke Barnes por trazerem à luz muita desta informação no seu livro provocador de ideias, A Fortunate Universe, agora disponível em todo o mundo.
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