Capítulo 10: A Teoria da Relatividade e a Cosmologia Moderna

        Eles estudaram outros tipos de situações hipotéticas. Se o universo não estivesse inicialmente parado, mas já tivesse um movimento inicial de contração ou repulsão, o que aconteceria? Haveria várias possibilidades: se ele já estivesse se contraindo e tivesse densidade maior do que a densidade de equilíbrio, ele iria continuar a se contrair. Mas se sua densidade inicial fosse menor do que a densidade de equilíbrio, ele poderia se contrair um pouco, depois parar, e por fim se expandir. Mas, depois dessa expansão, não poderia mais se contrair: a expansão seria ilimitada.

        Se o universo tivesse uma densidade inicial maior do que a densidade de equilíbrio e estivesse de expandindo, ele poderia ou ultrapassar a densidade de equilíbrio e se expandir sempre, ou parar de se expandir antes disso, e, nesse caso, ele iria se contrair de novo. Poderiam, nesse caso, existir pulsações: o universo se contrairia ao máximo, depois aumentaria de tamanho até um tamanho máximo, depois se contrariria de novo, e assim por diante.

        Todos esse modelos relativísticos descreviam universos homogêneos, ou seja: universos que, em grande escala, sejam iguais em todas as regiões. Há dois motivos para se estudar esse tipo de modelos. Um motivo é matemático: se supusermos que o universo tem regiões muito diferentes umas das outras, o estudo teórico do universo pode se tornar intratável, pela complexidade das equações. Outro motivo é filosófico: se não admitirmos que o universo é semelhante em todas as regiões, torna-se impossível um estudo de cosmologia, pois só podemos observar a região do universo em que estamos. Se as outras regiões distantes fossem muito diferentes, não poderíamos adivinhar como elas são e seria impossível fazer uma teoria do universo. Por isso, adota-se o chamado “princípio cosmológico”, que afirma exatamente que todas as regiões do universo são semelhantes entre si. Esse princípio não é estabelecido pela observação: é uma suposição que nos permite fazer uma teoria sobre o universo.

        O trabalho inicial de Friedmann não despertou muita atenção. Parecia uma simples brincadeira matemática, sem relação nenhuma com o universo conhecido.