Evolução do Universo

Vimos na seção anterior que o Universo se encontra em expansão , ou seja, que as galáxias estão se afastando uma das outras. Portanto, o Universo não é estático e sim evolui, ou seja, possue uma história. Esta história do Universo é o tema central desta palestra.
Podemos pensar na evolução atual do Universo como um filme. Rodando o filme ao contrário percebemos que no passado as galáxias estavam mais próximas umas das outras e consequentemente houve um momento onde todas as galáxias estavam juntas! Este seria o instante inicial do filme e o tempo decorrido a partir deste instante inicial até o presente é o que chamamos de idade do Universo.
Vamos imaginar que uns amigos partiram em um carro que está se movendo com velocidade constante, digamos 70 km/h, e que eles parem em um posto de gasolina para telefonar e avisar que estão a 210 km de distância. Então é fácil calcular que a viagem deles demorou 3 horas. Da mesma forma, conhecendo-se a velocidade das galáxias e as distâncias das galáxias até nós podemos estimar o tempo que levou para que as galáxias chegassem onde estão hoje. É claro que este raciocínio é uma simplificação (mas não muito longe da realidade) e de fato necessitamos da Teoria de Gravitação de Einstein complementada de dados observacionais para chegar na idade do Universo de aproximadamente 15 bilhões de anos.
À medida que rodamos o filme do Universo ao contrário notamos que, como as galáxias ficam mais próximas umas das outras, o Universo fica cada vez maisdenso. Também, devido à esta compressão , o Universo fica mais quente, da mesma maneira que quem já encheu pneu de bicicleta com uma bomba manual de ar verifica que a bomba se aquece devido à compressão do ar. Levando esta situação perto do início, concluimos que o Universo começou sua evolução a partir de um estado extremamente quente e denso. Por este motivo a teoria que descreve esta evolução é denominada de Big Bang, nome dado pelo físico teórico George Gamow, que fez importantes trabalhos na área de Cosmologia.
Quando esquentamos o gelo, ele derrete formando água e se continuamos a esquentar a água ela evapora. O gelo, a água e o vapor são diferentes fases da água. Da mesma maneira, o Universo passou por diferentes fases dependendo de sua temperatura em um momento particular. De fato, como veremos mais adiante, o Universo infante foi uma sopa quentíssima de partículas elementares. A Teoria da Gravitação suplementada de medidas observacionais e de uma Teoria da Física de Partículas Elementares fornece um modelo para a evolução do Universo, o chamado Modelo Cosmológico Padrão , nome mais pomposo que apenas Big Bang. Eis novamente a conexão entre o micro e o macrocósmico. Veremos adiante quais são as consequências observacionais deste modelo.