Os Quarks e a
origem do Universo

A ciência cósmica faz questionamento que a razão tem muita dificuldade em aceitar. Razão do homem comum, bem informado, religioso ou não. Para quem tem fé, especialmente os cristãos, tudo não passa de uma obre divina. Para quem não acredita em Deus, o universo é apenas um capricho da natureza. Uma coisa é certa: ninguém sabe o que havia da obra divina ou do Big Bang

      A idéia de que a parte mínima da matéria era o átomo foi proposta ainda no século V a.C. pelo filósofo grego Demócrito e perdurou até o início do século XX. Em 1964, o norte-americano Murray Gell-Mann (1929-), que ganharia o Prêmio Nobel de 1969, sugeriu outra hipótese: a matéria poderia ser subdividida em partes ainda menores, chamadas por ele de quarks. Atualmente sabe-se que existem seis tipos de quarks. Desse total, apenas dois entram na composição de prótons e nêutrons. Os demais existiram apenas nos primeiros momentos da criação do Universo e só podem ser recriados dentro dos colisores de partículas.
Há anos, físicos do mundo inteiro jogam boliche com átomos e assemelhados, em seus caríssimos colisores de partículas, para ver se espirra algum quark do tipo “top”.
      A teoria do Big-Bang prevê que, antes de 0,00001 segundo, a matéria no Universo era composta por uma sopa de quarks (os tijolos primordiais da matéria) e glúons (colas). Prótons e nêutrons são feitos de quarks. Gell-Mann propôs o modelo dos quarks como sendo as peças básicas da matéria, algo tão abstrato que ganharam apelidos - ou “sabores” - tão estranhos quanto “bottom” e “top”. Os quarks têm, por exemplo, algumas propriedades não usuais, como cargas elétricas fracionárias. Por sua vez, eles interagem entre si através de partículas chamadas glúons (do inglês “glue”, ou cola).
      Um experimento no Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC), nos EUA, recriou as condições que existiriam no cosmos antes de 0,00001 segundo de ter inicio o Big-Bang. Essa foi a sopa primordial cozinhada no RHIC: por breves instantes, usando-se átomos de ouro.


      A incrível energia da colisão entre núcleos de átomos de ouro recriou o plasma de quarks e glúons que existia na infância do Universo com temperaturas de trilhões de graus. Entre 0,00001 segundo até 3 minutos após o Big Bang emergem, da sopa de quarks, prótons e neutrons. No início, prótons e nêutrons não interagem, pois a temperatura é muito alta. Aos poucos, ela vai baixando, e são formados os primeiros núcleos leves, compostos de grupos de prótons e nêutrons.
      Essa primeira fase de formação do universo termina aos 300 mil anos, quando elétrons e prótons juntam-se para formar átomos de hidrogênio e a radiação da sopa primordial de quarks é então liberada, e começa atravessar o cosmo em todas as direções.
Um dos objetivos da cosmologia é a reconstrução da história cósmica desde os seus primórdios até a era de formação de galáxias e estrelas. Os métodos de estudos cosmológicos atuais dependem da observação dessa radiação e da luz detectável por vários tipos de telescópio, ópticos (luz visível) ou não (os que observam outras radiações não visíveis).
      Resultados recentes dessas observações confirmaram algumas das propriedades mais importantes do cosmos. Sua idade entre 13 a 14 bilhões de anos, sua geometria plana, e a época em que as primeiras estrelas nasceram, apenas 200 milhões de anos após o Big Bang.
      Como podemos ver, os astrônomos explicam o Big Bang por etapas – passo um, passo dois, passo três. As hipóteses sobre os passos dois e três estão muito bem arquitetadas, mas... e o início de tudo? Aí estaria o milagre. Como se explica a criação de todo o cosmos a partir do nada? Ninguém tem idéia do que causou o big bang e nem se havia algo antes do evento.