A Expansão do Universo tem sido comprovada em inúmeras observações. É uma das grandes descobertas da cosmologia do século XX, um pilar da ciência contemporânea que parece inabalável. Mas a expansão do Universo sempre levantou controvérsias.
Trata-se de um fenômeno passageiro ou de um movimento sem fim? Será que, daqui a muitos milhões de anos, a força da gravidade obrigará o Universo a contrair-se ou será que a expansão se prolongará indefinidamente?
O primeiro a descobrir a expansão do Universo foi o astrônomo norte-americano Edwin Powell Hubble (1889-1953), ao anunciar ao mundo, em 1929, que as galáxias se estavam a afastar de nós, com velocidades proporcionais à sua distância. A relação linear entre a velocidade de afastamento e a distância veio a tornar-se conhecida como a lei de Hubble.
A descoberta espantou o próprio Albert Einstein (1879-1955), que tinha ajustado a teoria da Relatividade Geral para evitar tal expansão. A história é curiosa e é um exemplo famoso do sucesso da Relatividade. Com efeito, em 1917, Einstein notou que a sua teoria implicava uma curvatura do Universo e que essa curvatura implicava uma expansão ou contracção do cosmos. Um universo estacionário seria, em termos da geometria relativista, um universo plano. Einstein introduziu então um elemento adicional nas suas equações, um factor lambda, uma "constante cosmológica" que cancelaria qualquer mudança. Quando Hubble descobriu a expansão do universo, Albert Einstein eliminou esse factor lambda das suas equações e referiu-se-lhe como sendo a sua “maior asneira” (“my greatest blunder”)
Albert Einstein foi “obrigado” a reformular a sua teoria da Relatividade quando Edwin Hubble descobriu que o Universo estava em expansão permanente.
Pedra sobre pedra, a cosmologia parecia estar a completar-se. O Universo estava em expansão, o que implicava ter-se iniciado a partir de um estado muito mais diminuto, na realidade de tamanho inconcebivelmente microscópico. Pensou-se, pois que o Universo teria começado com uma grande explosão, o Big Bang. As descobertas astronômicas que se seguiram vieram corroborar essa teoria. Foi descoberto um “ruído de fundo” do Universo, interpretado como restos da explosão inicial. Em 1992, medidas muito precisas vieram a detectar irregularidades na radiação de fundo - são essas irregularidades que explicam a aglomeração da matéria em galáxias, estrelas e planetas. O edifício teórico parecia inabalável. Algumas dúvidas, contudo, sempre subsistiram.
Nem tudo estava perfeito. As medidas da massa do Universo nunca conseguiram fornecer uma resposta definitiva à questão do seu destino último e as medidas da idade do Universo não permitiam entender exactamente como se tinha alcançado o estado actual. Entrou em campo Alan Guth, agora no Massachusetts Institute of Technology, o célebre MIT, que formulou a teoria do universo inflacionário. Segundo Guth, o Big Bang foi desencadeado quando uma "gota" do vácuo inicial sofreu uma flutuação que a perturbou. Iniciou-se uma explosão a ritmo muito maior do que a que se seguiu, uma explosão de crescimento exponencial que comandou os primeiros instantes do cosmos. Tudo se passou, diz Guth, como se o Universo tivesse nascido “criando tudo a partir do nada”.
Durante o crescimento exponencial primitivo, a inflação teria
alisado qualquer curvatura do espaço-tempo, fazendo surgir um universo
que é geometricamente plano. Como a massa e a energia curvam o espaço,
um universo plano teria de conter uma certa densidade de matéria-energia.
Essa densidade seria exatamente a necessária para contrariar a expansão.
Mas a massa e a energia necessárias não parecem existir.
Durante muito tempo foram-se acumulando observações contraditórias,
apontando sempre para valores na fronteira entre a massa necessária
para vir a parar a expansão e a massa insuficiente para tal efeito.