A Bíblia acertou: leis físicas imutáveis

Imagem gerada por IA (acervo de Lexica)

por Hugh Ross

29 de janeiro de 2024

No século XXI, por vezes referido como a era da “pós-verdade”, um número crescente de pessoas começou a desconfiar da ciência, dos cientistas e de resultados de investigação científica de séculos. Casos em que dados científicos foram manipulados ou deturpados para fins políticos ou ideológicos levaram pessoas em todo o mundo a questionar até mesmo os fatos mais firmemente estabelecidos. Hoje, um número chocante de pessoas defende a afirmação de que o mundo e todos os planetas do nosso sistema solar são corpos planos. Muitos afirmam que os astronautas da NASA nunca pisaram na Lua ou que as imagens gloriosas capturadas pelos telescópios espaciais são falsas.

Um princípio fundamental subjacente a todas as disciplinas e esforços científicos está sob ataque. Vários indivíduos, por razões não científicas, estão sugerindo que as leis e constantes da física podem não ser invariáveis em todos os momentos e lugares do universo. Questionam o próprio fundamento do método científico e, portanto, a base de todo o conhecimento científico.

Meu objetivo ao escrever hoje é contrariar essa alarmante tendência anticientífica, fornecendo uma revisão completa das medições e observações mais recentes e mais firmemente estabelecidas, sustentando e afirmando solidamente a defesa de leis físicas imutáveis. Ao mesmo tempo, essas descobertas atestam o que a Bíblia declarou há milhares de anos, uma declaração que se tornou um importante trampolim na minha jornada rumo à confiança em Deus e na sua Palavra.

A Bíblia, de fato, deu e ainda dá impulso à investigação do mundo natural e à confiança no que a nossa investigação revela. Não parece ser por acaso da história que a Revolução Científica explodiu a partir da Europa da Reforma. Foi quando e onde, pela primeira vez, a mensagem da Bíblia se tornou mais amplamente conhecida no mundo.

Afirmações Experimentais Recentes de Leis Físicas Imutáveis

A constante de estrutura fina quantifica a força das interações de força eletromagnética entre partículas elementares carregadas. Experimentos de laboratório usando relógios óticos de íon único conduzidos durante um período de 1 ano mostraram que possíveis variações na constante de estrutura fina não poderiam ser maiores que 3,9 x 10^-17/ano. [1] Esta determinação representa a confirmação laboratorial mais rigorosa até o momento sobre a natureza imutável da constante de estrutura fina.

Outras evidências vêm de um reator natural de fissão nuclear que funcionou há dois bilhões de anos no que hoje é Oklo, no Gabão. Cálculos realizados em núcleos frescos no reator, cada um com conteúdo de urânio diferente, combinados com medições da seção transversal do samário-149 e as proporções de samário-147 para samário-149, estabeleceram que mudanças na constante de estrutura fina [2] e a massa do quark strange [3] nos últimos 2 bilhões de anos não deve ser superior a 1,0 x 10^-17/ano e 1,0 x 10^-18/ano, respectivamente.

Três físicos japoneses conduziram experimentos em moléculas ⁴¹K⁸⁷Rb fotoassociadas ultrafrias (140 microKelvin ou 0,00014 °C acima do zero absoluto). Seus experimentos, realizados durante um período de quatro anos, mostraram que a variação na proporção de massa elétron-próton não deve ser superior a 1,3 x 10^-14/ano. [4] Experimentos baseados em comparações de relógios atômicos de itérbio+ e césio estabeleceram que a proporção de massa elétron-próton variou menos de 2,1 x 10^-16/ano. [5] Uma equipe de dez físicos britânicos, usando relógios óticos atômicos de íon único, determinou que a variação da razão do momento magnético elétron-próton deve ser inferior a 1,3 x 10^-16/ano. [6]

Só para ficar claro, cada um desses números de cada um desses testes chega tão perto de zero quanto a tecnologia permite ou a confiança total exige.

As confirmações da Apollo

Em 21 de julho de 1969, muitos de nós que temos idade suficiente tivemos o privilégio de assistir ao vivo, pela televisão, os astronautas Neil Armstrong e Buzz Aldrin montando um refletor de laser na superfície da Lua. Sua finalidade: testar teorias gravitacionais (ver figura 1). Em 1971, a tripulação da Apollo 14 colocou um refletor laser semelhante num local diferente na Lua, e a tripulação da Apollo 15 montou outro. O refletor deles era de qualidade superior, três vezes maior que aquele instalado por Armstrong e Aldrin (ver figura 2). A Figura 3 mostra as localizações na Lua dos três refletores de laser.

 

Figura 1: Instrumento de alcance a laser lunar da Apollo 11

Crédito: NASA (via Reasons to Believe)

 

Figura 2: Instrumento de alcance a laser lunar da Apollo 15

Crédito: NASA, Dave Scott (via Reasons to Believe)

 

Figura 3: Locais dos refletores de laser lunar configurados por três tripulações da Apollo

Crédito da imagem: NASA; crédito do diagrama: Hugh Ross (ambos via Reasons to Believe)

Seis observatórios na Terra são capazes de realizar experimentos de cronometragem precisos, rebatendo os reflexos do laser nesses instrumentos lunares da Apollo: o Observatório McDonald no Texas, o Observatório Apache Point no Novo México, o Observatório Haleakala no Havaí, o Observatório de la Côte d'Azur na França, o Observatório Matera na Itália e o Observatório Wettzell na Alemanha.

Num artigo anterior, expliquei como as experiências de alcance do laser lunar (LLR) demonstraram a veracidade da teoria da relatividade geral de Einstein, uma teoria que é a pedra angular dos modelos de origem cósmica. [7] Esses mesmos experimentos são úteis para testar a variabilidade da constante da força gravitacional e da razão de massa elétron-próton. Os experimentos LLR conduzidos ao longo de um período de 51 anos produziram restrições rígidas sobre essas duas constantes. Eles mostram que a constante da força gravitacional varia não mais do que 1,5 x 10^-14/ano, [8] e a razão de massa elétron-próton, não mais do que 4,5 x 10^-14/ano. [9] Novamente, números tão pequenos que podem ser considerados zero.

Novos Testes Observacionais de Leis Físicas

Devido às velocidades finitas, idênticas (com até quinze casas decimais), [10] e conhecidas com precisão da luz, neutrinos e ondas gravitacionais, os astrônomos são capazes de testar a constância das leis da física ao longo do tempo profundo. As observações astronômicas fornecem medidas diretas das características e da operação das leis físicas em qualquer momento da história do universo, simplesmente focalizando objetos astronômicos a diferentes distâncias da Terra. (Quanto maior a distância de um objeto astronômico, mais atrás no tempo os astrônomos observam a luz, as ondas gravitacionais ou os neutrinos emitidos pelo objeto.)

Os astrônomos podem medir as posições do comprimento de onda de certas linhas espectrais emitidas por estrelas, galáxias e quasares, observando onde as linhas espectrais são deslocadas por interações com campos elétricos e magnéticos. Tais medições produzem o valor da constante de estrutura fina no momento em que a luz foi emitida pela estrela, galáxia ou quasar.

Milhares de medições feitas por astrônomos mostram que a constante de estrutura fina em estrelas, galáxias e quasares de 4 anos-luz a 12,9 bilhões de anos-luz de distância não difere em mais de 1 parte num milhão do seu valor medido na Terra hoje. [11] Estas medições implicam que quaisquer variações no valor da constante de estrutura fina não seriam superiores a 7,8 x 10^-17/ano ao longo dos últimos 12,9 bilhões de anos.

Da mesma forma, a observação astronômica de linhas espectrais em estrelas, galáxias e quasares mostra que as variações na razão de massa elétron-próton não devem ser superiores a 1,36 x 10^-17/ano durante os últimos 7,34 bilhões de anos [12] e não superiores a 1,6 x 10^-17/ano ao longo dos últimos 12,9 bilhões de anos. [13] Os mesmos tipos de observações estabelecem que a constante da força gravitacional não variou mais do que 7,9 x 10^-12/ano durante os últimos 11,0 bilhões de anos. [14]

Observações heliossismológicas do Sol realizadas ao longo de um período de 24 anos demonstram que a constante da força gravitacional varia em não mais do que 5,2 x 10^-14/ano. [15] Entretanto, as observações do tempo dos pulsares realizadas ao longo de um período de 26 anos confirmam que quaisquer alterações na constante da força gravitacional não podem ser superiores a 1,0 x 10^-12/ano. [16]

Leis Físicas Imutáveis nos Primeiros Momentos do Universo

Vários artigos publicados em revistas teóricas sugerem a possibilidade de pequenas mudanças em algumas das constantes que sustentam as leis da física. Tais especulações apontam apenas para a história extremamente antiga do universo – o tempo antes da formação das primeiras estrelas e galáxias, mesmo antes da ocorrência da nucleossíntese.

No entanto, os efeitos observados da nucleossíntese do big bang implicam que as constantes fundamentais subjacentes às leis da física possuíam os mesmos valores que os físicos medem hoje nas suas experiências e que os astrônomos vêem nas suas observações de estrelas, galáxias e quasares. [17] Esses efeitos indicam que as leis da física permaneceram inalteradas desde que o Universo tinha apenas um segundo de idade.

Um artigo recente na Astronomy & Astrophysics [18] indica que uma pequena mudança na constante da estrutura fina naquele momento inicial seria concebível SE não houvesse uma solução viável para o que é considerado o “problema do lítio”. Parece que a quantidade de lítio que os astrônomos observaram nas estrelas fica aquém da quantidade prevista para surgir da nucleossíntese do big bang. Contudo, como demonstrado em The Creator and the Cosmos, 4ª edição (O Criador e o Cosmos), existem várias soluções possíveis para o problema do lítio e não requerem variação no valor de qualquer uma das constantes subjacentes às leis da física. [19] A mais provável dessas soluções é a presença, no Universo primitivo, de uma pequena população de estrelas mais massivas (em média) e, consequentemente, muito mais brilhantes do que as estrelas que existem hoje.

O resultado final é que tudo o que sabemos e podemos medir sobre a física do universo e da Terra, às vezes, até a décima sétima e décima oitava casas decimais, confirma – e até grita – que as leis da física não mudaram. A especulação sobre pequenas mudanças nas leis da física é estritamente hipotética, não baseada no conhecimento e na compreensão. A época que permanece, até agora, inacessível à observação e aos testes científicos é a porção inicial de 0,0000000000000002 da história cósmica!

Implicações Filosóficas/Teológicas

Graças à sua dedicação e persistência inabaláveis e às incríveis ferramentas tecnológicas em suas mãos, astrônomos e físicos têm ratificado a reivindicação bíblica clara e repetida de que, ao longo de toda a história do universo e da Terra, as leis da física permaneceram fixas, isto é, inalteradas. Inúmeras experiências e observações fornecem afirmações consistentes do poder preditivo único da Bíblia, um testemunho poderoso da sua inspiração e inerrância divinas.

Nenhum outro livro sagrado descreve com precisão múltiplos fatos da natureza séculos, ou mesmo milênios, antes que pudessem ser observados e testados por investigação científica completa e detalhada. Esta afirmação bíblica de leis e constantes físicas imutáveis é uma das afirmações, ou “previsões”, que causou uma forte impressão em mim, como um curioso estudante de ciências que começava a investigar o Cristianismo.

Em Jeremias 33, li que Deus repreendeu os judeus por duvidarem de suas promessas. Em Jeremias 33:25 (ARA), o profeta compara a certeza das promessas de Deus com “as leis fixas dos céus e da terra”. A implicação clara, aqui, é que, assim como se pode contar com as leis da física, da termodinâmica à gravidade, ao eletromagnetismo e muito mais, podem ser tomadas como imutáveis, também se pode contar com as promessas de Deus.

Romanos 8:20 diz que a criação foi submetida à “vaidade” (ARA) ou “inutilidade” (A21). Os versículos 21-22 declaram que toda a criação, todo o universo, esteve e está num estado de “escravidão à decadência” ou “escravidão à corrupção”. Que descrição mais clara poderia ser oferecida para a segunda lei da termodinâmica? Eclesiastes 1 e 3 e Apocalipse 21 apoiam a afirmação de que toda a natureza foi submetida e continuamente experimenta decadência contínua.

Dadas as características do projeto que Deus construiu no universo, essa progressão para a desordem (entropia) é essencial para que a vida física e o trabalho físico sejam possíveis, mas isso é outra história, que já contei em outro lugar. [20] Romanos 8:23 nos diz que as leis da física permanecerão em vigor até que a obra redentora de Deus seja completada. A conclusão desta obra ocorrerá quando todo o número de humanos que Deus pretende redimir tiver abraçado a sua oferta de resgate em Cristo.

Em outras palavras, quanto mais aprendemos sobre o reino criado, tanto sobre o cosmos quanto sobre nós mesmos, mais forte se torna a base para a confiança de que os escritores bíblicos foram inspirados de maneira sobrenatural e precisa por Aquele que trouxe o cosmos – e todos nós – à existência.

Notas de Fim

1. T. Rosenband et al., “Frequency Ratio of Al+ and Hg+ Single-Ion Optical Clocks; Metrology at the 17th Decimal Place”, Science 319, n.º 5871 (28 de março de 2008): 1808–1812, doi:10.1126/science.1154622.
2. Yasunori Fujii et al., “The Nuclear Interaction at Oklo 2 Billion Years Ago”, Nuclear Physics B 573, n.^os 1–2 (maio de 2000): 377–401, doi:10.1016/S0550-3213(00)00038-9.
3. Yu V. Petrov et al., “Natural Nuclear Reactor at Oklo and Variation of Fundamental Constants: Computation and Neutronics of a Fresh Core”, Physical Review C 74, n.º 6 (14 de dezembro de 2006): id. 064610, doi:10.1103/PhysRevC.74.064610; V. V. Flambaum and E. V. Shuryak, “Limits on Cosmological Variation of Strong Interaction and Quark Masses from Big Bang Nucleosynthesis, Cosmic, Laboratory, and Oklo Data”, Physical Review D 65, n.º 10 (22 de abril de 2002): id. 103503, doi:10.1103/PhysRev/D.65.103503; V. F. Dmitriev and V. V. Flambaum, “Limits on Cosmological Variation of Quark Masses and Strong Interaction”, Physical Review D 67, n.⁰ 6 (26 de março de 2003): id. 063513, doi:10.1103/PhysRevD.67.063513.
4. J. Kobayashi, A. Ogino e S. Inouye, “Measurement of the Variation of Electron-to-Proton Mass Ratio Using Ultracold Molecules Produced from Laser-Cooled Atoms”, Nature Communications 10 (21 de agosto de 2019): id. 3771, doi:10.1038/s41467-019-11761-1.
5. N. Huntemann et al., “Improved Limit on a Temporal Variation of mp/me from Comparisons of Yb+ and Cs Atomic Clocks”, Physical Review Letters 113, n.⁰ 21 (17 de novembro de 2014): id. 210802, doi:10.1103/PhysRevLett.113.210802.
6. R. M. Godun et al., “Frequency Ratio of Two Optical Clock Transitions in 171Yb+ and Constraints on the Time Variation of Fundamental Constants”, Physical Review Letters 113, n.⁰ 21 (17 de novembro de 2014): id. 210801, doi:10.1103/PhysRevLett.113.210801.
7. Hugh Ross, “General Relativity and Its Christian Implications Pass Yet More Tests”, Today’s New Reason to Believe (blog), Reasons to Believe, 18 de de dezembro de 2017.
8. Liliane Biskupek, Jürgen Müller e Jean-Marie Torre, “Benefit of New High-Precision LLR Data for the Determination of Relativistic Parameters”, Universe 7, n.⁰ 2 (3 de fevereiro de 2021): id. 34, doi:10.3390/universe7020034.
9. Biskupek, Müller e Torre, “Benefit of New High-Precision LLR Data”.
10. B. P. Abbott et al., LIGO Scientific “Collaboration and Virgo Collaboration, “GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral”, Physical Review Letters 119, n.⁰ 16 (16 de outubro de 2017): id. 161101, doi:10.1103/PhysRevLett.119.161101; B. P. Abbott et al., LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, Fermi Gamma-Ray Burst Monitor, and INTEGRAL, “Gravitational Waves and Gamma-Rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB 170817A”, Astrophysical Journal Letters 848, n.⁰ 2 (20 de outubro de 2017): id. L13, doi:10.3847/2041-8213/aa920c; Jun-Jie Wei et al., “Limits on the Neutrino Velocity, Lorentz Invariance, and the Weak Equivalence Principle with TeV Neutrinos from Gamma Ray Bursts”, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2016, n.⁰ 8 (16 de agosto de 2016): id. 031, doi:10.1088/1475-7516/2016/08/031.
11. Michael T. Murphy et al., “Fundamental Physics with ESPRESSO: Precise Limit on Variations in the Fine-Structure Constant Towards the Bright Quasar HE 0515-4414”, Astronomy & Astrophysics 658 (fevereiro de 2022): id. A123, doi:10.1051/0004-6361/202142257; T. D. Le, “Stringent Limit on Space-Time Variation of Fine-Structure Constant Using High-Resolution of Quasar Spectra,” Heliyon 6, n.º 9 (setembro de 2020): id. e05011, doi:10.1016/j.heliyon.2020.e05011; Haoran Liang e Zhe Wu, “Measuring the Fine-Structure Constant on Quasar Spectra: High Spectral Resolution Gains More Than a Large Size of Moderate Spectral Resolution Spectra”, Proceedings of the SPIE 12644, International Workshop on Frontiers of Graphics and Image Processing (FGIP 2022) (e de maio de 2023): id. 1264408, doi:10.1117/12.2670012; Michael T. Murphy, Adrian L. Malec e J. Xavier Prochaska, “Precise Limits on Cosmological Variability of the Fine-Structure Constant with Zinc and Chromium Quasar Absorption Lines”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 461, n.º 3 (21 de setembro de 2016): 2461–2479, doi:10.1093/mnras/stw1482; S. A. Levshakov et al., “An Upper Limit to the Variation in the Fundamental Constants at Redshift z = 5.2”, Astronomy & Astrophysics: Letters 540 (abril de 2012): id. L9, doi:10.1051/0004-6361/201219042; Franco D. Albareti et al., “Constraint on the Time Variation of the Fine-Structure Constant with the SDSS-III/BOSS DR12 Quasar Sample”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 452, n.º 4 (1º de outubro de 2015): 4153–4168, doi:10.1093/mnras/atv1406; S. M. Kotuš, M. T. Murphy e  R. F. Carswell, “High-Precision Limit on Variation in the Fine-Structure Constant from a Single Quasar Absorption System”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 464, n.º 3 (janeiro  de 2017): 3679–3703, doi:10.1093/mnras/stw2543; Raghunathan Srianand et al., “Limits on the Time Variation of the Electromagnetic Fine-Structure Constant in the Low Energy Limit from Absorption Lines in the Spectra of Distant Quasars”, Physical Review Letters 92, n.º 12 (26 de março de 2004): id. 121302, doi:10.1103/PhysRevLett.92.121302.
12. Julija Bagdonaite et al., “A Stringent Limit on a Drifting Proton-to-Electron Mass Ratio from Alcohol in the Early Universe,” Science 339, n.º 6115 (13 de dezembro de 2012): 46–48, doi:10.1126/science.1224898.
13. Levshakov et al., “An Upper Limit to the Variation in the Fundamental Constants at Redshift z = 5.2”.
14. Earl Patrick Bellinger e Jørgen Christensen-Dalsgaard, “Asteroseismic Constraints on the Cosmic-Time Variation of the Gravitational Constant from an Ancient Main-sequence Star”, The Astrophysical Journal Letters 887, n.º 1 (3 de dezembro de 2019): id. L1, doi:10.3847/2041-8213/ab43e7.
15. Alfio Bonanno e Hans-Erich Fröhlich, “A New Helioseismic Constraint on a Cosmic-Time Variation of G”, The Astrophysical Journal Letters 893, n.º 2 (21 de abril de 2020): id. L35, doi:10.3847/2041-8213/ab86b9.
16. W. W. Zhu et al., “Tests of Gravitational Symmetries with Pulsar Binary J1713+0747”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 482, n.º 3 (janeiro de 2019): 3249–3260, doi:10.1093/mnras/sty2905.
17. Kazuhide Ichikawa e M. Kawasaki, “Constraining the Variation of the Coupling Constants with Big Bang Nucleosynthesis”, Physical Review D 65, n.º 12 (6 de junho de 2002): id. 123511, doi:10.1103/PhysRevD.65.123511; Bruce A. Campbell e Keith A. Olive, “Nucleosynthesis and the Time Dependence of Fundamental Couplings”, Physics Letters B 345, n.º 4 (23 de fevereiro de 1995): 429–434, doi:10.1016/0370-2693(94)01652-S.  
18. M. T. Clara e C. J. A. P. Martins, “Primordial Nucleosynthesis with Varying Fundamental Constants: Improved Constraints and a Possible Solution to the Lithium Problem”, Astronomy & Astrophysics 633 (janeiro de 2020): id. L11, doi:10.1051/0004-6361/201937211.
19. Hugh Ross, The Creator and the Cosmos [O Criador e o Cosmos], 4th ed (Covina, CA: RTB Press, 2018), 62–64.
20. Hugh Ross, Why the Universe Is the Way It Is [Porque o Universo é do Jeito que É] (Covina, CA: RTB Press, 2008), 95–181.
21. Hebreus 6:18.

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Traduzido de Bible Got It Right: Immutable Physical Laws (RTB)

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