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Ciência

Como algo infinito pode existir? A ideia que parece impossível, mas sustenta toda a matemática moderna

O infinito não é um número nem um lugar distante no espaço. É um conceito que usamos para lidar com o que não termina — nem para cima, nem para baixo, nem para dentro. E, apesar de parecer abstrato, ele está no coração da ciência.
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Tempo de leitura: 3 minutos

A palavra “infinito” costuma soar misteriosa desde a infância. Talvez por influência de personagens como Buzz Lightyear e seu famoso “ao infinito… e além”. A ideia evoca algo inalcançável, quase mágico, e por isso a pergunta “como algo infinito pode existir?” está entre as mais provocadoras que se pode fazer a um matemático.

Para começar a responder, é preciso esclarecer um ponto fundamental: em matemática, o infinito não é um número. Ele também não significa algo “muito grande” ou “muito distante”. O infinito é um conceito, usado para descrever aquilo que não tem fim ou que pode crescer ou se dividir indefinidamente.

Sempre dá para ir um pouco além

Pense nos números naturais, aqueles que usamos para contar: 1, 2, 3, 4… Qual é o maior número que você consegue imaginar? Qualquer que seja, basta somar 1 e pronto: existe outro maior.

Esse simples raciocínio mostra algo essencial: não existe o “último número”. Os números naturais são infinitos porque sempre podemos criar um novo, maior que o anterior. Mas isso não significa que exista um número chamado “infinito”. Ele não é um valor extremo, e sim a ausência de um limite final.

Um exemplo ajuda a evitar confusões. Se você pega um punhado de areia na praia, ele pode conter milhões ou bilhões de grãos. É uma quantidade enorme, mas finita. Sempre será possível adicionar mais um grão. O infinito não é “muitos grãos”, é a ideia de que não há um ponto final obrigatório.

Linhas que não começam nem terminam

“Todos somos jogadores do jogo infinito que se desenrola ao nosso redor — o jogo infinito que é o universo”, afirma o matemático.
© Unsplash

A geometria oferece outro exemplo clássico. Uma reta, em matemática, é uma linha que se estende indefinidamente para os dois lados. Quando tentamos desenhá-la no papel, inevitavelmente começamos em um ponto e terminamos em outro. O que desenhamos, na prática, é apenas um segmento.

Mesmo assim, sabemos que a reta continua além do papel, antes e depois do que conseguimos representar. É por isso que usamos setas nas extremidades: para indicar que aquela linha não tem começo nem fim.

Em ambientes digitais, essa ideia fica ainda mais clara. Dê zoom para fora em uma reta na tela: ela continua lá, não importa o quanto você se afaste. Não existe um ponto onde ela “acaba”, porque a própria definição da reta é infinita.

O infinito também mora no muito pequeno

Curiosamente, o infinito não aparece só nas coisas grandes. Ele também surge quando tentamos lidar com o infinitamente pequeno.

Imagine calcular a velocidade média de um carro: basta dividir a distância pelo tempo. Mas e se quisermos saber a velocidade exatamente em um instante, como no segundo 2 de um percurso? Nesse instante, quanto tempo passou? E qual foi a distância percorrida?

A solução envolve um processo infinito. Calculamos a velocidade entre os segundos 2 e 3. Depois, entre 2 e 2,5. Depois, entre 2 e 2,25. E seguimos reduzindo o intervalo, cada vez mais, sem nunca chegar a zero de fato. Esse procedimento, levado ao limite, nos dá a velocidade instantânea.

Esse é o princípio das derivadas, base do cálculo infinitesimal, desenvolvido no século XVII por Newton e Leibniz. Ele permitiu descrever movimentos, variações, campos elétricos, órbitas planetárias e praticamente toda a física moderna. O infinito, aqui, não é um truque — é a ferramenta que torna o cálculo possível.

O infinito existe no universo?

Forca Universo
© Thor Alvis – Unsplash

Essa pergunta vai além da matemática. O universo é infinito? A física ainda não sabe responder. O que sabemos é que o universo observável — a parte cuja luz conseguiu chegar até nós desde o Big Bang — é imenso, mas tem limites.

E quanto à matéria? Podemos dividi-la indefinidamente? Também não. Chegamos a partículas elementares como quarks, léptons e bósons, que, até onde sabemos hoje, não podem ser fragmentadas.

Ou seja: na realidade física, tudo parece ter limites.

Um conceito sem fronteiras

Então, afinal, o infinito existe ou não? No mundo físico, não encontramos objetos verdadeiramente infinitos. Mas nas matemáticas, ele existe plenamente — como ideia, como linguagem, como ferramenta lógica.

O infinito é o que nos permite pensar em números que nunca acabam, em linhas sem fim, em divisões cada vez menores do tempo e do espaço. Ele não é misterioso nem mágico. É a estrutura conceitual que usamos quando lidamos com processos sem limite final.

Talvez a melhor forma de entendê-lo seja esta: o infinito não é um lugar onde se chega. É o caminho que nunca termina — o ponto onde a imaginação matemática não encontra barreiras.

 

[ Fonte: The Conversation ]

 

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