BIG BANG
UM MODELO CIENTÍFICO
SOBRE A
FORMAÇÃO DO UNIVERSO
Jacó Izidro de Moura
Da filosofia Natural à Física
Sir Isaac Newton
1642-1727
Comentários de Newton no final dos Principia:
“Até aqui explicamos os fenômenos dos céus e de nosso mar
pelo poder da gravidade,m as ainda não designamos a
causa desse poder. (...) Mas até aqui não fui capaz de
descobrir as causas dessas propriedades da gravidade a
partir dos fenômenos, e não construo nenhuma hipótese;
pois tudo que não é deduzido dos fenômenos deve ser
chamado uma hipótese; e as hipóteses, quer metafísicas ou
físicas, quer de qualidades ocultas ou mecânicas, não têm
lugar na filosofia experimental. Nessa filosofia as
proposições particulares são inferidas dos fenômenos, e
depois tornadas gerais pela indução.”
Mas deixou claro que ele acreditava na existência de um criador:
“Este magnífico sistema do Sol, planetas e
cometas poderia somente proceder do conselho e
domínio de um Ser inteligente e poderoso”
Para Newton, a presença contínua de Deus assegurava a
estabilidade de um universo infinito.
Antes de Newton:
O Sol, transportado por uma flamejante carruagem dourada, puxada
por cavalos mágicos
Concepção de mundo
bastante antiga
A Terra cilíndrica, de Anaximandro de
Mileto (611-545 a.C.) imersa no
apeiron
A Terra plana de Anaxímenes de Mileto (585-528) flutuando no
elemento ar
O defensor da Hipótese dos 4 elementos
Aristóteles de Estagira (384-322 a.C.).
O universo
aristotélico
simplificado
Claudio
Ptolomeu
~100 - 170 DC
O mundo geocêntrico de Ptolomeu no atlas de
estrelas de 1708 de Andreas Cellaris.
Modelo Heliocêntrico
Nicolau Copérnico
1473-1543
Johannes Kepler (1571 - 1630)
Um universo geométrico
O Defensor do
modelo
heliocêntrico
Galileu Galilei
1564-1642
Depois de Newton:
* Immanuel Kant (1755) - “universos ilhas”
* Pierre Simon, marquês De Laplace (1729-1827) - Conseguiu
explicar a maioria dos movimentos do sistema solar e propõe
um hipótese para a formação do mesmo, a Hipótese Nebular.
* James Clerk Maxwell (1831 -1879) Une com suas equações a
eletricidade e o magnetismo, a física parece “pronta e acabada”
Virando o mundo,
ou melhor o
universo de ponta
cabeça
Albert Einstein
(1879-1955)
A teoria da Relatividade de Einstein fez com que olhássemos
para o universo de uma outra forma. Suas equações matemáticas
faziam uma relação direta entre matéria e geometria.
As soluções encontradas para essas equações permitem a
especulação sobre diferentes tipos de universos possíveis, entre
eles está o nosso.
O Modelo do Big Bang surge diretamente dessas equações.
Universo em Expansão
- Em 1912 Vesto Slipher mostrou que a galáxia Andrômeda está
se aproximando da nossa. E em 1917, mediu a velocidade de
várias nebulosas concluindo que a maioria delas está se
afastando de nós.
- Após ler o trabalho de Einstein, Willem de Sitter encontrou
soluções que levavam a universos bem estranhos (sem matéria,
mas com movimento).
- Em 1922 Aleksandr aleksandrovitch Friedmann - publica um
artigo com modelos de universos dinâmicos.
- Em 1923 Edwin Hubble usando um telescópio gigante e o
efeito Doppler descobre que o universo está se expandindo.
- Hubble publica seus dados somente em 1929.
- Antes disso, em 1927, Georges Henri Joseph Edouard Lemâitre
um padre e também físico publicara um artigo com soluções
cosmológicas prevendo a expansão do universo, mas foi ignorado.
- Mas após os trabalhos de Hubble, ele foi levado a sério e em
1931 publicou um artigo na revista Nature propondo a idéia do
“Átomo Primordial”.
- Em 1948 Thomas Gold e Hermann Bondi e independentemente,
Fred Hoyle, propõem um modelo sem criação e estático.
- na mesma época George Gamow e colaboradores propuseram o
modelo Big Bang. Nome dado por ironia por Fred Hoyle.
Mas houve mesmo uma explosão?
Principais Erros Conceituais
• Não houve uma explosão como um fogo de
artifício.
• Não há um lugar que seja o centro do
universo.
• O universo está em expansão,mas nós não.
Comprovações do modelo do Big Bang
- Expansão do universo, comprovada pelo efeito Doppler
- 1965 - Descoberta da radiação de fundo
- Proporção de hélio observado
- Galáxias de bilhões de anos atrás parecem claramente “mais
jovens” e mais próximas.
- Flutuações de temperatura, detectadas em 1990 pelo satélite
Cosmic Background Explorer (Cobe), e a relação precisa dessa
variação com o ângulo de observação, medida pela primeira vez em
experimentos divulgados no ano 2000
- Polarização da Radiação Cósmica de Fundo
Mapa que retrata o momento de origem do universo. As
manchas vermelhas
indicam regiões mais 'quentes', e as azuis, as mais 'frias'. A
forma oval reflete
uma projeção bidimensional similar à usada para representar
o globo terrestre.
A sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)
foi lançada em 2001 e
está a 1,6 milhão de quilômetros da Terra (imagens:
Nasa/equipe da WMAP)
Radiotelescópio Dasi, localizado no Pólo Sul, com o
qual foi medida
a polarização da radiação cósmica de fundo (foto: Erik
Leitch)
Imagens obtidas pelo telescópio espacial Hubble, das gáláxias
mais antigas formadas cerca de 400 a 700 milhões de anos após o
Big Bang usando HUDF (Hubble Ultra Deep View)
Principais problemas do modelo:
- Necessidade do modelo Inflacionário, que ainda não possui
muitas evidências experimentais.
- Incompatibilidade entre a Teoria da Relatividade e a Mecânica
Quântica para descrever os momentos iniciais do universo (quando
a distância é menor que o tamanho atômico).
- Não explica como o universo começou, apenas como está
evoluindo.
E depois?
Big Crunch?
Referências Bibliográficas:
Livros:
- Gleiser M. A dança do universo - Dos mitos da Criação ao
Big - Bang. Schwarcz Editora. 1998
- Greene B. – O Universo elegante – Cia das Letras . 1999
- Hawking S. – O universo numa casca de noz – ARX - 2001
Revistas:
Scientific American Brasil - O passado e o presente do Cosmos
- Edição especial
Imagens retiradas dos sites:
http://www.fsc.ufsc.br/pesqpeduzzi/hom-inicio.htm
http://www2.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n794.htm
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3546803.stm
http://www2.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n756.htm#inicio