Por que a noite
é escura!?
Por Mariana Padoan
Pra começar...
• Natureza da pergunta:
ela pode parecer estranha...
e a resposta bastante óbvia.
O Sol se pôs, mas
outros “sóis” brilham
no céu.
Maiores... menores
Grandes bolas de gás
Importância do Sol: proximidade
Com atmosfera
Sem atmosfera
Thomas Digges
• Astrônomo inglês,
grande divulgador
científico
• Charada antiga
• 1º registro – 1576
• Apêndice no livro do pai
• Estrelas distantes – muito fracas
Universo infinito
Thomas Digges
• Resposta parece boa,
mas...
• Nós “sabemos” como é
o universo, mas ele não
sabia
• Estrelas – tão brilhantes
quanto o Sol
• O que acontece com a luz?
Universo infinito
Johannes Kepler
• Astrônomo, matemático e
astrólogo alemão
•Contemporâneo do Digges
• Universo Infinito – Sol
perde importância
• Paredão escuro – limites
do Universo
Edmond Halley
• Astrônomo, físico,
geofísico, matemático e
meteorologista inglês.
• Previu a volta do cometa
• 1721, mais de um século
depois: conciliou infinito e
noite escura
Edmond Halley por Thomas
Murray
Edmond Halley
•Contas erradas – luz
distante não contribui
• Apoiou Digges
Edmond Halley por Thomas
Murray
Jean-Philipe Loys de
Cheseaux
• Astrônomo suíço
•20 anos depois – apêndice
em livro sobre cometa
• Reconhece a contribuição
das estrelas distantes
• Cascas esféricas:
Perto – brilho
individual maior;
Longe – mais
estrelas;
Como resolver esse
problema?
• Universo opaco
Heinrich Wilhelm
Olbers
• Usou a mesma resposta
•1823 – artigo discutindo o
problema entre teoria e
observação – leva seu
nome
• Passou despercebido
Heinrich Wilhelm
Olbers
• Calculou a contribuição
das estrelas distantes
• Estrelas se tornam
visíveis como nossos
átomos
• Andrômeda – 2,2 milhões
de anos-luz
Os dois estavam
errados
• Depois de absorver muita
luz, o material interestelar
começaria a brilhar
• Lâmpada
Do Digges até o Olbers
• Passaram quase 300 anos sem uma resposta certa
• Quem quebrou o ciclo é mais interessante que a
resposta...
... porque não foi um astrônomo.
Edgard Allan Poe
• Poeta norte-americano
famoso por sua escrita
sombria
• Em 1848 – seu ensaio
“Eureka” resolve a questão
pela primeira vez
Eureka
“Se a sucessão de estrelas for interminável, então o
plano de fundo do céu se apresentaria com uma
luminosidade uniforme, (...) já que não haveria
absolutamente nenhum ponto em todo esse plano em
que não existisse uma estrela. Então, a única maneira
de entender os espaços escuros (...) seria supor que a
distância do plano de fundo invisível seja tão imensa
que nenhum raio de luz pode chegar até nós ainda.”
Edgard Allan Poe
• Curiosidade: Poe
declarou que depois de
“Eureka” sua vida não
fazia mais sentido, já que
não poderia realizar nada
melhor.
Johan Heinrich von
Mädler
• Poe cita o astrônomo
alemão em “Eureka”
• Em 1861 (13 anos depois)
ele publica uma resposta
similar à de Poe
• Passou despercebido
Implicações importantes da primeira resposta do
Paradoxo:
• Luz tem uma velocidade finita
• O universo não é infinitamente velho
•
Distância
máxima
Importante!
• O conhecimento que temos hoje sobre o Universo
é muito diferente do que se pensava até 1925
• Descoberta das galáxias
• Início da evolução estelar
• Não se sabia o tamanho do universo ou sua idade
• Plutão não havia sido descoberto
Lord Kelvin
• Em 1901 publicou uma
versão quantificada da
resposta
• Enxergar centenas de
trilhões de anos-luz
• O universo deve ser mais
jovem que isso
Lord Kelvin
• Tempo de viagem da luz é
muito maior que a vida das
estrelas
Poe, Mädler e Kelvin
• Perceberam que vemos o Universo como ele era,
não como ele é.
• Observar que a luz tem uma velocidade finita foi
crucial.
• A questão trás implicações importantes para a
cosmologia – 1950 e a popularização do Paradoxo
Universo Estacionário
de Hermann Bondi
• Bondi populariza a discussão – Paradoxo de
Olbers
• Não satisfeito com o Big Bang
• O Universo poderia ser infinito e escuro Expansão
Expansão do Universo
Efeito Doppler
• Ambulância
http://www.youtube.com/
watch?v=imoxDcn2Sgo&
NR=1
• Luz é uma onda – perde
energia
Edward Harrison
• Descobriu a resposta do
Poe
•1964 – calculou a energia
necessária para iluminar o
universo
• É 10 trilhões de vezes
mais do que existe
Conclusão:
• O universo não é infinitamente velho
• Ele está expandindo
• As estrelas não são eternas
• Falta energia
Mas...
O céu não é escuro!
O céu não é escuro!
• Arnold Penzias e Robert Wilson :
Radiação cósmica de fundo – resquícios do Big Bang
• Preenche todo o espaço
O céu não é escuro!
• Cores do gráfico – variação de temperatura
O céu não é escuro!
• Idade do universo – 13,7 bilhões de anos
• Composição do universo – 4% matéria bariônica
22% matéria escura
74% energia escura
Muito
FIM
Obrigada!
Créditos
Imagens:
Fundo azul bem bonito
http://stripped.mondo-exotica.net/wp-content/uploads/2007/06/azul.jpg
Van Gogh
http://sunsite.utk.edu/FINS/Knowledge_Organization/gogh-1.jpg
Sol
http://www.astro.iag.usp.br/~maciel/teaching/artigos/sol2.jpg
Muitas estrelas
http://www.portaldoastronomo.org/images/npod/nuclio_npod_1060342520_4600008.jpg
Céu noturno azul
http://brasilescola.com/imagens/geografia/estrelas.jpg
Aldebaran x Sol
http://www.if.ufrgs.br/oei/stars/types_st/aldebaran.gif
Thomas Digges map
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/ThomasDiggesmap.JPG
Andrômeda
http://apod.nasa.gov/apod/image/0210/Andromeda_gendler_s60.jpg
Edmund Halley
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/7/77/Edmund_Halley.gif
Cheseaux
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Jean_Phillippe_Loys_de_Cheseaux.jpg
Lâmpada
http://webac.ci.uminho.pt/nefum/enef06/Imagens/Lampada.jpg
Edgard Allan Poe
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/27/Edgar_Allan_Poe_2.jpg
Eureka
http://tecalibri.altervista.org/P/I/POE_eureka0.gif
Madler
http://www.librodearena.com/myfiles/galatea/471px-Johann_Heinrich_von_M%C3%A4dler.jpg
Kelvin
http://www.physics.gla.ac.uk/Physics3/Kelvin_online/Kelvin_1900.gif
big bang gold bondi
http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/images-ideas/bigbang-gold-bondi.jpg
exp universe
http://www.dkimages.com/discover/previews/889/20018023.JPG
harrison
http://www.blackwellpublishing.com/products/journals/aag/AAG_April07/figs/aag_48239_f1.gif
Texto
Trechos retirados e adaptados de “Wondering in the dark” (revista Sky&Telescope de dezembro
de 2001 ed. 102)
http://www.librodearena.com/galatea/post/2007/09/09/apor-la-noche-es-oscurahttp://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/Universo/pag162.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect
http://en.wikipedia.org/wiki/Hermann_Bondi#Theoretical_work
http://en.wikipedia.org/wiki/Wma