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