100 Years of Chronogeometrodynamics

Abstract

A cosmologia teórica é uma ciência em grande desenvolvimento, trazendo uma ligação fundamental entre a física de partículas, a física teórica e a astrofísica. Seu sucesso recente e o enorme aumento de publicações estão relacionados ao fato de estarmos vivendo na era da chamada cosmologia de precisão. Assim, limites cada vez mais precisos são obtidos nos parâmetros cosmológicos ao longo de toda a história cósmica, desde o Big Bang até o Universo atualmente observado. As confirmações observacionais para as acelerações iniciais e tardias vêm de dados relacionados ao fundo cósmico de micro-ondas, a estrutura de grande escala, as oscilações acústicas bariônicas, as supernovas, o fluxo de Hubble, as lentes gravitacionais, entre outros. A imagem geral do Universo é a de um sistema dinâmico acelerado dominado por alguns fluidos cósmicos dando origem à atual 'aceleração' (energia escura ou constante cosmológica), um componente de matéria escura responsável pelo agrupamento e estabilidade das estruturas, e alguma porcentagem de matéria luminosa, radiação e neutrinos.

Várias questões surgem sobre a teoria gravitacional básica que governa a evolução cósmica. As observações acima apontam que ou a maior parte do conteúdo do Universo é desconhecida (e então o problema da energia escura e da matéria escura deve ser resolvido do lado da física de partículas) ou a Relatividade Geral deve ser revisada em vista de alguma extensão, mantendo os bons resultados em escalas locais e abordando os problemas de ultravioleta e infravermelho em escalas cósmicas. Na melhor das hipóteses, a Relatividade Geral é uma aproximação razoável para a descrição da evolução do Universo em escalas locais. No entanto, deve ser modificado qualitativamente, especialmente nas escalas muito iniciais (ultravioleta) e, eventualmente, nas épocas atuais e até futuras (escalas infravermelhas). Esta revisão pode estar relacionada aos três componentes ainda não compreendidos do universo, especificamente inflação, matéria escura e energia escura.

O volume pode representar uma visão geral útil sobre o status atual da Relatividade Geral e as questões fundamentais que ainda estão em aberto na cosmologia teórica e nos fundamentos da física gravitacional. Pretende ser um trabalho global e autónomo que, sem qualquer pretensão de completude, possa ser um útil instrumento de investigação.