8.2 Cosmologia do Big Bang: reformular a origem única e colocá-la à prova

Início ／ Capítulo 8: Teorias-paradigma desafiadas pela Teoria dos Fios de Energia (V5.05)

Guia e objetivos:
Perseguimos três metas. Primeiro, explicar por que a “linha do tempo do Big Bang quente” predominou: ela encadeia o desvio para o vermelho, o Fundo Cósmico de Micro-ondas (CMB), os elementos leves e o crescimento de estruturas em uma narrativa contínua. Segundo, apontar onde os quatro “pilares teóricos” passam a ficar sob tensão na era de dados de alta precisão e sondas múltiplas. Terceiro, propor uma reformulação unificada: duas camadas de fundo — Gravidade Tensorial Estatística (STG) (ver §1.11) e Ruído de Fundo Tensorial (TBN) (ver §1.12) — alimentadas continuamente por Partículas Instáveis Generalizadas (GUP) (ver §1.10). Com um único mecanismo meio–tensor, explicamos o mesmo conjunto de dados sem que um único evento explosivo seja a única ou necessária história de origem.

(Após a primeira ocorrência, usamos os nomes completos em português para “Gravidade Tensorial Estatística”, “Ruído de Fundo Tensorial” e “partículas instáveis”.)

I. Retrato do paradigma dominante

Teses centrais:

• O universo começou quente e denso e, em seguida, resfriou-se ao “expandir-se”.
• Nos primeiros minutos sintetizou hélio, deutério e traços de lítio.
• Após o desacoplamento plasma–fóton, restou um CMB de 2,7 K; seus finos padrões codificam as flutuações iniciais.
• A gravidade ampliou essas flutuações e ergueu a teia cósmica e as galáxias.

Por que convence:

• Uma cronologia fluida alinha desvio → CMB → elementos leves → formação de estruturas.
• Poucos parâmetros e comunicação fácil; a imagem de um “grande estouro” é intuitiva.
• Quatro pilares o sustentam: desvio para o vermelho, CMB, abundâncias leves e grande estrutura.

II. Os quatro pilares: versão dominante → dificuldades → reformulação em EFT

A. Desvio para o vermelho (relação de Hubble–Lemaître)

1. Versão dominante:
   Mais distante significa mais desvio — interpretado como estiramento métrico que alonga o comprimento de onda.
2. Dificuldades:

• Tensão local–distante: taxas de expansão derivadas de escadas de distância/chamas-padrão locais versus as inferidas do CMB diferem sistematicamente.
• Impressões direcionais/ambientais: preferências de direção e tendências de ambiente nos resíduos resistem a explicações puramente sistemáticas.
• Contabilidade de trajetória: integrar de maneira única os efeitos ao longo do caminho (aglomerados, vazios, filamentos) é difícil.

3. Reformulação EFT — mecanismo:

• Dois aportes acromáticos entram no mesmo balanço:
  (a) deslocamento por potencial de tensão (TPR) — fonte e observador repousam sobre bases tensoriais distintas; relógios diferem e geram corrimento acromático;
  (b) deslocamento por evolução do trajeto (PER) — durante a propagação, a luz cruza uma topografia tensorial em evolução; a assimetria entrada/saída acumula um corrimento líquido acromático.
• Atenuação da tensão local–distante: discrepâncias refletem amostragens de histórias tensoriais e conjuntos de trajetórias diferentes, sem “alisar” à força.
• Resíduos viram mapa: pequenos vieses direcionais/ambientais são pixels de curvas de nível tensoriais, e não ruído.

4. Pontos testáveis:

• Acromaticidade: ao longo da mesma linha de visada, bandas derivam juntas; cromaticidade forte refuta.
• Coerência de orientação: alinhamento entre resíduos de supernovas, microdesvios da escala BAO e convergência de lente fraca.
• Acompanhamento ambiental: linhas de visada que cruzam nós/filamentos densos exibem resíduos maiores do que direções de vazios.

B. Fundo Cósmico de Micro-ondas

1. Versão dominante:
   Brilho térmico de “Big Bang quente → resfriamento do plasma → desacoplamento”, com espectro multipolar e polarização E/B registrando “flutuações iniciais + retoques tardios”.
2. Dificuldades:

• Imperfeições em grande ângulo: alinhamentos de baixo ℓ, assimetria hemisférica e mancha fria são pouco compatíveis com puro acaso estatístico.
• Preferência por lenteamento forte: os dados frequentemente preferem um lenteamento levemente mais intenso que o mínimo esperado.
• Ondas gravitacionais primordiais discretas: faltam sinais típicos de histórias iniciais simplistas, sugerindo início mais brando/complexo.

3. Reformulação EFT — mecanismo:

• O fundo nasce do ruído: em era de forte acoplamento, o Ruído de Fundo Tensorial (retornos de banda larga de deconstrução de partículas instáveis) termaliza rapidamente em quase corpo negro e fixa 2,7 K.
• Ritmos gravados na “membrana”: compressão–recuo em acoplamento forte grava “batidas acústicas”; o desacoplamento “fotografa” picos/vales e a espinha dorsal E.
• Lentes e geada: a Gravidade Tensorial Estatística curva E→B e arredonda pequenas escalas como vidro espesso; leve ruído tensorial residual suaviza as bordas.
• Substituto da inflação — limites de propagação elevados: numa fase de alta tensão com relaxação lenta, os limites efetivos sobem; combinados a redesenho em blocos, alisam contrastes rapidamente e estabelecem coerência distante sem “superestiramento” geométrico.
• Motivos de grande ângulo ganham origem: assimetria hemisférica, alinhamentos de baixo ℓ e mancha fria decorrem de textura tensorial ultra-ampla mais PER, e não apenas de sistemáticos.

4. Pontos testáveis:

• Vínculo E/B–κ: correlação B–convergência mais forte em pequenas escalas; co-mapeamento com lente fraca.
• Impressão acromática de trajetória: manchas de temperatura ligadas ao CMB deslocam-se juntas entre frequências, apontando evolução de trajetória em vez de foregrounds coloridos.
• Unificação da “força de lente”: uma mesma basemap tensorial ajusta lenteamento do CMB e de galáxias, reduzindo resíduos em ambos.

C. Abundâncias de elementos leves (deutério, hélio, lítio)

1. Versão dominante:
   A “nucleossíntese primordial” fixa D/He/Li em minutos; D e He concordam, Li sai alto.
2. Dificuldades:

• O problema do lítio: reduzir Li sem mexer em D/He é difícil; esgotamento estelar, revisão de taxas ou injeções exóticas têm custos.

3. Reformulação EFT — mecanismo:

• Janela regida pela tensão (relaxação lenta de alta tensão): um declínio suave da tensão abre/fecha a “caldeira”, deslocando levemente “gargalo do D → produção de Be/Li” sem tocar a espinha térmica.
• Conservar dois, ajustar um: manter D/He e reduzir moderadamente Li por bordas de janela e leves modulações de fluxo.
• Empurrão tênue dentro de tolerâncias: injeções seletivas brevíssimas de nêutrons/fótons brandos (ecos estatísticos de partículas instáveis), limitadas por µ-distorções do CMB e tolerâncias de D/He, puxam Be/Li para baixo sem quebrar o conjunto.

4. Pontos testáveis:

• Plataforma levemente orientada: em estrelas de metalicidade muito baixa, desvios sistemáticos de Li correlacionam-se, ainda que fracamente, com o mapa tensorial.
• Cadeia coerente: o sentido de microajustes nos parâmetros finos do CMB e na velocidade sônica bariónica coincide com a correção de Li induzida pela “janela de tensão”.

D. Formação de grande estrutura (teia cósmica e crescimento de galáxias)

1. Versão dominante:
   A fineza inicial cresce sobre um “andaime escuro”; a matéria bariónica cai e forma filamentos–paredes–nós–vazios.
2. Dificuldades:

• Crise de pequena escala: contagem de subhalos, perfis centrais e anãs ultracompactas exigem patches de feedback pesados.
• Cedo demais, massivas demais: objetos muito maduros/compactos em alto z.
• Dinâmica “excessivamente” regular: curvas de rotação ligam de forma atípica massa visível e tração extra.

3. Reformulação EFT — mecanismo:

• Gravidade Tensorial Estatística oferece tração extra: resposta tensorial estatística do mar de energia à densidade adiciona atração sem zoológico de partículas; em pequena escala suaviza potenciais e nucleia centros, aliviando “cúspide–núcleo” e “grande demais para falhar”.
• Canalização precoce eficiente (relaxação lenta de alta tensão): limites elevados aceleram transporte e fusões; com a tração extra, favorecem compactação precoce sem feedback extremo.
• Potência alta-k aparada, subhalos frágeis: escalas de coerência tensorial suprimem alto-k e reduzem sementes; após nucleação, a energia de ligação cai e subhalos ficam mais frágeis a marés — menos satélites brilhantes.
• A “regularidade” emerge estruturalmente: um núcleo tensorial unificado projeta matéria visível em tração extra, explicando aplanamento de discos externos, relação aceleração radial e Tully–Fisher bariónica apertada por um mesmo campo externo, sem coincidência.

4. Pontos testáveis:

• Um núcleo, vários usos: o mesmo núcleo tensorial ajusta curvas de rotação e convergência de lente fraca, com resíduos que variam sistematicamente com o ambiente.
• Resíduos co-alinhados: campos de velocidade e mapas de lente mostram resíduos alinhados espacialmente, indicando direção externa comum.
• Taxa de compactação precoce: abundância de galáxias densas em alto z acompanha a amplitude/duração prevista para a relaxação lenta de alta tensão.

III. Reformulação unificada (uma só base para as quatro pedras)

• A origem não é “explosão pontual”, mas história de relaxação lenta em alta tensão após um “destrave” global.
• Por que a ordem surge rápido: limites de propagação elevados e redesenho em blocos instauram isotermia e coerência de fase em pouco tempo (horizonte/uniformidade).
• Por que sobra textura: durante a relaxação, o Ruído de Fundo Tensorial fornece perturbações de banda larga; filtros seletivos do relevo tensorial congelam escalas de coerência como texturas iniciais; a Gravidade Tensorial Estatística guia então o crescimento.
• Por que há maturidade e “regularidade” precoces: a gravidade tensorial estatística sustenta de forma suave; um núcleo tensorial unificado projeta matéria visível em escala coerente de tração; limites elevados aceleram compactação e transporte.
• Uma carta, vários usos: uma única basemap de potencial tensorial reduz simultaneamente resíduos de desvio, lenteamento do CMB, lente fraca e curvas de rotação — menos remendos, mais fundo comum.

IV. Testes multi-sondas (promessas viram checklist)

• Alinhamento direcional: resíduos de desvio, baixos ℓ do CMB, convergência de lente fraca e micro-sesgos em atrasos de lentes fortes apontam para a mesma direção preferida.
• Restrição acromática: PER e TPR deslocam bandas juntas; cromaticidade forte falsaria.
• Uma carta reutilizada: a mesma basemap derruba resíduos em lenteamento do CMB e de galáxias; se forem precisas cartas distintas, o quadro cai.
• Via rápida precoce: frequência de estruturas densas em alto z casa com amplitude/duração da relaxação lenta em alta tensão.
• Correlação B–κ crescente nas pequenas escalas: B-modes correlacionam-se mais com convergência em escalas menores, coerente com a “força de amassamento” da gravidade tensorial estatística.

V. Respostas rápidas a perguntas comuns

• Negamos um universo primordial quente? Não. Trocamos um “ponto explosivo” por uma fase descrevível de relaxação lenta em alta tensão; o calor vem de reaquecer tensões armazenadas.
• Quebra os bons ajustes? Não. Deutério/hélio e o corpo principal do CMB permanecem; o lití­o e anomalias de grande ângulo ganham base física.
• Tudo vira “efeito de ambiente”? Não. Só valem padrões direcionais/ambientais reprodutíveis; o restante segue sob sistemáticos usuais.
• O universo “se expande”? Observacionalmente, “quanto mais longe, mais vermelho”. Aqui, a causa é TPR + PER; o estiramento métrico global não é a única explicação.

VI. Síntese final

• Quatro pilares, uma base: desvio, CMB, elementos leves e crescimento de estruturas assentam na mesma física — mar de energia e paisagem tensorial.
• Origem única não é mais exclusiva nem necessária: quando um mecanismo meio–tensor comum resolve várias “anomalias e tensões”, um Big Bang único deixa de ser o único ponto de partida.
• Ganho metodológico: menos postulados, maior transferibilidade; narrativas fragmentadas viram uma carta componível, e o teste — não o slogan — fica no centro.

Nesta visão de “fios e mar”, os quatro pilares tornam-se uma carta comum de potencial tensorial: fundo enegrecido por ruído tensorial, ritmos fixados por acústica acoplada, trajetos esculpidos por gravidade tensorial estatística e desvio gerado por diferença de potencial e evolução de trajetória.