É o início do Universo, que começa com o Big Bang, uma grande “explosão” que dá origem ao espaço e ao tempo. É o início de tudo o que existe. E que surgiu de uma concentração inimaginável de energia. A física actual é incapaz de descrever as fracções de segundo imediatamente seguintes ao Big Bang, quando o Universo era incrivelmente denso e quente.

Este tempo é considerado a fronteira a partir da qual a noção de tempo (e o espaço) tem sentido. O tempo não tem provavelmente porções mais pequenas do que esta. Entre o Big Bang e os 10^-43 segundo de existência do Universo é a chamada época de Planck, indescritível pelas teorias científicas actuais: a temperatura era tão elevada que as quatro forças fundamentais da natureza (gravidade, electromagnetismo, força nuclear forte e força nuclear fraca) estavam todas juntas numa só força. A partir dos 10^-43 segundo, o Universo já se tinha expandido e arrefecido o suficiente – uma “bola de fogo” com uns incríveis 10³² graus Celsius – para que a gravidade se separasse das outras três forças. Criadas, e destruídas ao mesmo tempo, surgem as primeiras partículas e antipartículas elementares, como quarks e electrões ou positrões. A luz já existia como fotões.

É o início do que se pensa ter sido a inflação, um crescimento brutal do Universo, que numa fracção de segundo cresceu enormemente. Esta expansão exponencial permite explicar por que é que o Universo que vemos hoje tem um padrão global homogéneo: há galáxias e espaços vazios, galáxias, espaços vazios... de uma maneira quase uniforme por todo o lado para onde quer que olhemos. Nesta altura do Universo, já um pouco menos quente, também a força nuclear forte pôde separar-se da força nuclear fraca e do electromagnetismo.

A inflação cósmica terá terminado. Acabado um crescimento brutal durante uma fracção de segundo, o Universo volta a expandir-se mais lentamente. A inflação cósmica terá gerado ondas gravitacionais, perturbações no próprio tecido do Universo, o espaço-tempo, que podemos imaginar como uma folha de borracha elástica onde uma pedra que alguém atirasse para lá provocaria oscilações. Até agora, ninguém conseguiu detectar essas ondas. O Universo ficou então povoado por uma sopa de quarks e gluões, que colam os quarks entre si. Estes constituintes primordiais da matéria vagueiam livremente num estado desordenado (o plasma de quarks e gluões).

Por esta altura, formam-se os protões e os neutrões, os constituintes dos futuros núcleos dos átomos. Com a continuação do arrefecimento do Universo, os quarks, unidos pela força nuclear forte, puderam começar a ligar-se formando os protões e os neutrões. Cada neutrão e protão tem três quarks. É a altura do chamado confinamento dos quarks. A criação dos protões significa também a criação do núcleo do hidrogénio, que é composto por um único protão.

Iniciam-se as fusões de protões e neutrões, que vão depois dar origem aos núcleos de outros átomos.

Criados os núcleos atómicos de deutério (um protão e um neutrão), de trítio (um protão e dois neutrões) e de hélio (dois protões e dois neutrões).

Formação de átomos leves – hidrogénio, deutério, trítio e hélio. A temperatura do Universo baixa ainda mais – ronda agora os 2700 graus Celsius –, o que permite que os núcleos atómicos e os electrões, até aí separados, se juntem formando os átomos. Antes disso, os fotões (a luz) chocavam frequentemente com os núcleos atómicos e os electrões, o que impedia a luz de viajar. Por essa razão, entre o Big Bang e os 380 mil anos, o Universo é opaco, sendo impossível vê-lo directamente. A junção dos electrões à volta do núcleo dos átomos deixa o caminho livre para a passagem dos fotões e o Universo fica transparente à luz. A matéria e a radiação separam-se ou, como dizem os físicos, desacoplam-se. A luz desses tempos, a mais antiga que vemos e que se chama radiação cósmica de fundo, banha todo o Universo. Hoje na forma de microondas, permite inferir algo que se passou nos primórdios do Universo. É pois uma radiação “fóssil”, um eco do Big Bang.

Nascem as primeiras estrelas, iluminando o Universo. Este, em média, já arrefeceu bastante e está muito abaixo do zero usual: tem à volta de 240 graus Celsius negativos. Para trás ficou a “era das trevas”, como é conhecida essa altura em que o Universo não tinha estrelas. Análises às observações do telescópio espacial europeu Planck, divulgadas em Fevereiro de 2015, revelaram que as primeiras estrelas surgiram cerca de 100 milhões de anos mais tarde do que se supunha, portanto 550 milhões de anos após o Big Bang. As estrelas são essenciais à química da vida, pois é no seu interior, nas reacções de fusão nuclear, que se formam átomos mais pesados como o carbono ou o ferro. Ao morrerem, há estrelas que atiram para o espaço as suas camadas exteriores – onde se incluem átomos que fabricaram e que serão incorporados na formação de novas estrelas e dos seus sistemas planetários. Nós e o nosso planeta somos feitos de poeira de estrelas, como o ferro que transporta o oxigénio no nosso sangue.

São formadas as primeiras galáxias do Universo – incluindo a nossa Via Láctea, que tem pelo menos 100.000 milhões de estrelas, uma delas o Sol, que fica num dos braços da espiral. No centro da Via Láctea existe um buraco negro monstruoso (como aliás em muitas outras galáxias), com quatro milhões de vezes a massa do Sol. A nossa galáxia é tão grande que a luz demora 100 mil anos a atravessá-la de uma ponta à outra.

Forma-se o Sol a partir de uma nuvem de gás e poeiras, composta sobretudo por hidrogénio e hélio, mas com alguma contaminação por elementos pesados criados por gerações de estrelas anteriores. No disco de gás e poeiras que restou da formação do Sol ir-se-ão formar os planetas, incluindo a Terra, há cerca de 4500 milhões de anos, quando o Universo tinha 9300 milhões de anos. É também por essa altura que no Universo em expansão desde o Big Bang se manifesta uma força antigravítica. Não se sabe que força é essa – os físicos chamam-lhe energia escura –, mas sabe-se que contraria a gravidade exercida pela matéria e que provoca a expansão acelerada do Universo.

Surge a vida na Terra, mais exactamente as primeiras células. Ainda não têm núcleo, como aliás as bactérias actuais, mas a vida seguirá o seu curso até chegar a nós. Os primeiros humanos – ou seja, os primeiros membros do género “Homo” – apareceram há cerca de dois milhões de anos apenas, quando o Universo tinha 13.798 milhões de anos. Se pensarmos na nossa espécie, o “Homo sapiens”, só aparecemos há cerca de 200 mil anos.

É o Universo actual. A sua temperatura, de 270 graus Celsius negativos, está perto do zero absoluto (menos 273,15 graus). E aqui estamos nós, a olhar para trás no tempo, através da luz (em todo o seu espectro, desde os raios gama às ondas rádio, passando pela luz visível aos nossos olhos) que nos chega dos mais variados fenómenos e objectos que povoam o cosmos. Desde galáxias, enxames de galáxias, supernovas, estrelas de neutrões, buracos negros, anãs castanhas, matéria escura, energia escura – e planetas em redor de outras estrelas que não o Sol, onde talvez alguém esteja também a perscrutar o cosmos como nós. O futuro do Universo parece ser o de expansão eterna: as galáxias ficarão tão dispersas que nem se veriam, uma paisagem triste e fria. Mas o nosso destino na Terra depende do destino do Sol, que ainda vai durar cerca de 5000 milhões de anos.