Pesquisador Matemático brasileiro Marcelo
Disconzi descobre como o universo irá acabar, trata-se de um Big Bang – Big Rip
teoria que aponta que o Universo começou com uma grande explosão. A pesquisa
aponta que daqui a exatos 22,8 bilhões de anos, o Universo estará tão acelerado
e disperso que os átomos que formam planetas e galáxias começarão a se
desintegrar e nessa fase chegará tudo ao fim..
A teoria do Big Rip surgiu em 2003, mas todas as
tentativas de determinar quando o Universo seria rasgado eram inconsistentes. Cientistas
que se aventuravam a estudar a propagação de fluidos viscosos, ou de energia
escura (forma de energia que acelera a expansão do Universo), chegavam a um
ponto em que, para que o rasgo acontecesse, essas matérias precisariam viajar a
uma velocidade superior a da luz. Só que nada viaja mais rápido do que a
velocidade da luz.
Como iniciou sua pesquisa? O matemático brasileiro Marcelo Disconzi h
Thomas Kephart e Robert Scherrer elogiaram o
trabalho apresentado - a solução parcial de uma antiga equação -, mas a dupla
tinha em mente um novo propósito para as teorias do brasileiro.
"Você já pensou em aplicar isso à cosmologia
(estudo da origem e estrutura do Universo)?", questionaram.
A pergunta pegou Disconzi de surpresa. A
apresentação, realizada em abril de 2014, jogava luz em um problema criado nos
anos 1950 por Andre Lichnerowicz (1915-1998), um famoso matemático francês. Trazia
uma solução, uma lógica, e só.
A equação de Lichnerowicz havia sido criada para
tentar descrever o comportamento de fluidos viscosos viajando a velocidades
relativísticas - comparáveis à velocidade da luz.
Quando encontrou a solução, Disconzi não pensou
num efeito prático. Kephart e Scherrer propuseram uma questão: será que a
viscosidade poderia impactar o Universo de alguma forma?
"Achei a ideia interessante, e passamos a
nos encontrar com regularidade", conta o brasileiro. Nas primeiras
reuniões, ele explicou os detalhes da solução. Depois, o trio aplicou a equação
a alguns cenários. O resultado veio no ano seguinte, num estudo que rodou o
mundo.
A novidade trouxe à tona a possibilidade natural
do Big Rip - ou "grande ruptura" -, uma das principais teorias sobre
o fim do mundo.
Trata-se de um Big Bang - teoria que aponta que o Universo começou com uma
grande explosão - ao contrário.
A ideia propõe que, daqui a exatos 22,8 bilhões
de anos, o Universo estará tão acelerado e disperso que os átomos que formam
planetas e galáxias começarão a se desintegrar.
Faltava algo mais consistente para corroborar a teoria. O estudo de
Disconzi, publicado originalmente na revista Physical Review D, sugeriu
um modo natural, e verossímil, desse fenômeno.
"O que era uma ideia puramente teórica agora é muito mais provável que
corresponda à realidade física", explica Kephart, que pesquisou o tema com
o brasileiro.
Paixão por equações
Disconzi, de 37 anos, é um sujeito afável de estatura baixa, cabeça raspada
e olhos cor de mel. Casou-se com a porto-riquenha Alexandra Valdés, de 35 anos,
uma professora de Ciências e Biologia. Os dois moram em Nashville (EUA), cidade
onde, desde 2014, ele ocupa o cargo de professor assistente de Matemática da
Universidade de Vanderblit.
O professor nasceu em Porto Alegre, mas ainda criança foi morar com a
família em Montenegro, no interior do Rio Grande do Sul. Voltou à capital
gaúcha em 1998 para ingressar na Faculdade de Filosofia da Universidade Federal
do Rio Grande do Sul (UFRGS).
"Sempre gostei de questões profundas, que envolvessem pensamento
crítico", relembra. A escolha, porém, não lhe agradou. No semestre
seguinte, Disconzi pediu transferência para o curso de Física.
A faculdade despertou nele uma paixão por pensamentos abstratos, cálculos e
equações. Quando se formou, aproveitou para emendar dois mestrados na UFRGS: um
em Física e outro em Matemática, ambos concluídos em 2005.
Ele já estava com o doutorado engatilhado na
Universidade da Pensilvânia quando conheceu Dennis Sullivan, professor do
Institute for Mathematical Sciences, centro de excelência em pesquisa
matemática da Universidade de Stony Brook, em Nova York. De lá, saíram três
medalhistas do Fields, popularmente considerado o "Nobel da Matemática".
"Ele (Sullivan) me contou sobre a tradição de Stony Brook,
especialmente em equações diferenciais parciais, área que estudo. Daí topei
trocar de instituição", sintetiza Disconzi. Após virar PhD, ele conseguiu
lugar no pós-doutorado em Vanderbilt e, posteriormente, uma vaga como professor
assistente.
Sempre vestido com jeans e camisa, ele chega à
faculdade por volta de 7h30. A cafeteira é a primeira coisa que liga quando
entra em sua sala - às vezes até mesmo antes das lâmpadas.
Com 14 metros quadrados, o ambiente é retangular,
com paredes cor de creme, quadro negro, mesa e uma estante em L com cerca de
400 livros. Também há computador, cadeiras e uma confortável poltrona ocre.
Tudo é milimetricamente organizado e limpo.
Como as aulas só ocorrem no primeiro horário das
segundas, quartas e sextas-feiras, Disconzi passa praticamente o dia todo ali.
Revisa lições, atualiza o próprio site, organiza eventos (seminários e
congressos) e, claro, faz pesquisa. Várias, por sinal. O Big Rip é apenas a
ponta do seu iceberg de seus estudos.
Singularidade matemática
Desde o doutorado, Disconzi se dedica às equações diferenciais parciais.
Elas servem para descrever comportamentos (ou processos geométricos) por meio
de diferentes taxas de variação física.
Por exemplo: numa previsão meteorológica, é necessário equacionar no mesmo
problema diferentes taxas de variação física - pressão atmosférica, velocidade
do vento, temperatura, umidade e assim por diante.
Contudo, nem toda a equação desperta interesse ou possui um objetivo claro.
Quando matemáticos falam em resolver uma equação, geralmente querem
"provar" que existem soluções, e não que haja uma fórmula específica
para tal. Não raramente, os resultados ficam limitados a cenários muito
específicos.
Imagine o seguinte: os cientistas encontram
evidências de que existiu vida em Marte. A descoberta seria o equivalente a
provar a existência de uma solução - é uma afirmação ampla, geral, que não
descreve detalhes do objeto. Referendar o organismo vivo que teria vivido por
lá, com descrições particulares - se uni ou pluricelular, aquático ou não,
inteligente ou não - seria como escrever a fórmula da solução.
A lógica ocorreu com a teoria da relatividade
geral de Albert Einstein, cujas equações foram criadas pelo físico em 1915 sob
critérios gerais. Nos anos seguintes, a equação foi solucionada de forma
fracionada, por partes, em condições particulares. A união dos resultados em um
teorema geral - ou seja, a fórmula da solução - só apareceu na década de 1950.
Na mesma época, o francês Andre Lichnerowicz
montou equações diferenciais parciais para descrever fluidos viscosos no
contexto da relatividade geral. Foi esse problema que Disconzi solucionou
parcialmente, dois anos atrás, e apresentou como um recém-contratado professor
assistente da Universidade de Vanderbilt.
"O que descobri pode ser considerado intermediário. Está entre o
particular e o geral", explica. A fórmula era mais valiosa do que ele imaginava.
Fluidos viscosos
Pensar em um contêiner cheio d'água ajuda a compreender a conexão entre a
solução das equações de Lichnerowicz, descoberta por Disconzi, e a cosmologia.
A água é feita de moléculas. Nela, existem regiões com mais matéria (as
moléculas) e regiões mais vazias (o espaço entre as moléculas). Do ponto de
vista macroscópico, a água não é vista como um agregado de moléculas, mas como
um fluido distribuído de forma homogênea (sem espaços entre uma parte e outra).
Do ponto de vista cosmológico, o contêiner
representa o Universo e a água, a energia contida nele. As galáxias são as
moléculas de água. Assim, em vez de pensar o Universo como um aglomerado de
galáxias, os astrônomos passaram a entendê-lo como uma distribuição homogênea
de matéria e energia.
"O ponto crucial é que essa distribuição se
comporta como se fosse um fluido enchendo o Universo", explica Disconzi.
"Isso nos dá a certeza de que o Universo está em expansão - e de forma
acelerada."
Essa expansão, segundo ele, tende a ficar cada
vez mais veloz com o passar do tempo, em virtude da energia emitida por corpos
celestes - que aumentam, assim, a viscosidade do Universo.
A combinação de distribuição de energia e aumento da viscosidade produzirá uma pressão negativa. Na relatividade geral, o efeito de uma pressão negativa é gerar uma força que se opõe à força gravitacional. Dessa forma, as galáxias tendem a se separar, e os planetas ficarão mais e mais distantes uns dos outros.
No final, projetado para daqui a 22,8 bilhões de anos, tudo será rasgado em pedaços.
"Esse comportamento incomum é o Big Rip, produzido por uma taxa de expansão infinita em um tempo finito", diz Robert Scherrer, coautor do estudo.
Ainda há muito a responder sobre a tese - um novo estudo do trio já está em análise para publicação em uma revista científica. Pesquisadores de uma universidade italiana também estão debruçados sobre o objeto desde a primeira descoberta.
Futuro em Vanderbilt
Quando não lê na escrivaninha ou rabisca o quadro, é na poltrona ao lado da estante que Disconzi desenvolve seus estudos."As pessoas tendem a achar que meu trabalho, por ser um matemático, é só fazer cálculos", ele diz, demonstrando um leve ressentimento.
"Na verdade, meu trabalho é construir argumentações lógicas para as equações, tendo uma pergunta perfeita como ponto de partida. 'Sobre quais hipóteses a equação pode ter solução?'", ilustra.
Disconzi visita pouco o Brasil. Em média, vai a
cada dois anos - embora já tenham se completado três anos desde a última vez em
que pôs os pés no país. Geralmente a incursão começa pelo Rio de Janeiro, onde
mora uma irmã. Depois, vai a Porto Alegre e a Montenegro para visitar o
restante da família.
No Tennessee, o professor de Vanderbilt mora com
a esposa e uma gata, Kaya - diminutivo que homenageia a russa Sofia
Kovalevskaya, uma das primeiras matemáticas de renome, falecida em 1891.
Em casa, Disconzi mantém alguns hábitos típicos
dos gaúchos. Toma chimarrão com frequência, com erva mate comprada na internet.
Churrasco? Só em restaurante brasileiro. "Em casa faço o americano",
ri, reconhecendo em seguida que assar hambúrguer na grelha está longe de um churrasco
legítimo.
Para o futuro, Disconzi formula maneiras de
escrever um livro em parceria com outros autores - David Ebin, da Universidade
de Stony Brook, é um deles. "Não existe um bom livro introdutório sobre
equações diferenciais parciais. Tudo o que há foi escrito para especialistas, e
os alunos ficam perdidos", justifica.
A obra só virá caso seja admitido como professor
titular, o que pode ocorrer em até cinco anos. Se efetivado, também gostaria de
propor um programa de diversidade no Departamento de Matemática, semelhante ao
que existe no de Física.
"Infelizmente, negros, latinos e mulheres
ainda encontram muita desvantagem no meio educacional", lamenta. Ele é
único latino entre os 32 professores de Matemática em Vanderbilt.
O desfecho do mundo, afirma ele, seguirá em seu
horizonte de pesquisas. "O nosso estudo sobre o Big Rip mostra o quanto
ainda falta a gente entender sobre o Universo", suspira. "Vamos
seguir investigando."
O prazo final, assim como o de todo o Universo, deve expirar em 22,8 bilhões
de anos.
Valdivino Sousa é Professor, Matemático, Pedagogo, Contador, Bacharel em Direito e
Escritor. Pesquisador sobre Engenharia Didática em Matemática;
Modelagem; Construção do Conhecimento em Matemática; Modelos Matemáticos
e suas Aplicações. Seu trabalho é reconhecido com Medalha de Mérito
como docente pelo Instituto Matematics. É Professor nos cursos de
Matemática, Ciências Contábeis, Administração e Engenharia.
Dedica-se também a área contábil, com mais de 20 anos de experiência e
desde 2005 é Contador responsável da Alves Contabilidade e Consultoria
Tributária. Atuante nas seguintes áreas: Tributária, Contábil e das
Entidades sem fins Lucrativos. Autor de mais de 10 (dez) livros e têm
vários artigos publicados em revistas e jornais especializados nos
assuntos de Legislação tributária e contábil. Semanalmente escreve para o
portal D.Dez, Jornal da Cidade e Folha Online. Site:
www.valdivinosousa.mat.br E-Mail: valdivinosousa.mat@gmail.com Cel
Whatsap 11- 9.9608-3728
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