O mais simplificadamente possível:
O Universo é descrito na teoria da relatividade geral como um conjunto contínuo de pontos com 4 dimensões: x, y, z e -ct (todas têm dimensão L, de comprimento, pois t é tempo e c é velocidade da luz e -ct tem dimensão de comprimento), denominado contínuo espaçotempo, permeado por uma densidade de matéria diferente de zero.
O matemático Friedman, usando as equações de Einstein, provou que tal Universo seria contido em si mesmo e teria que estar em expansão. Einstein achou que os cálculos de Friedman estavam errados mas admitiu depois que estavam corretos, principalmente depois que Hubble descobriu que as galáxias afastam-se umas das outras com velocidade proporcional à distância. Einstein classificou este erro como "a maior asneira da minha vida".
Então o Universo pode ser uma esfera, mas uma esfera tetradimensional - o contínuo espaçotempo - e é esta esfera de 4 dimensões que está em expansão. Não existe "fora" nem "antes" dessa esfera. Ela é auto-contida, no espaço e no tempo.
Note que "esfera" é apenas uma possibilidade. Há infinitas outras. Os físicos (cosmólogos) modernos, para explicar a existência de galáxias e pequenas irregularidades na radiação de fundo, modelam o Universo como um elipsóide levemente enrugado (mais ou menos como uma noz).
Porém, insisto: um elipsóide enrugado TETRADIMENSIONAL, contendo espaço, tempo e uma densidade média positiva de matéria.
2006-11-04 05:10:51
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answer #1
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answered by Alberto 7
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Supernovas e a expansão acelerada do Universo
Uma questão relevante, e que tem recebido grande atenção dos cosmólogos atualmente, é saber se a velocidade de recessão das galáxias está aumentando ou diminuindo com o tempo. Isto é, está o Universo em expansão acelerada ou desacelerada? Observações recentes de supernovas distantes sugerem que a expansão está acelerando. Isso não significa contudo que a expansão do Universo foi sempre acelerada. Na verdade o que as observações indicam é que o Universo entrou em uma fase de aceleração mais recentemente e que no passado remoto a expansão era desacelerada. Discutir porque e como os cosmólogos estão chegando a essa conclusão é o objetivo dessa seção.
Uma supernova é a explosão de uma estrela em fase final de evolução. Existem alguns tipos distintos de supernovas, classificadas de acordo com as características do espectro da luz que emitem. Por exemplo, as supernovas do tipo I são aquelas que não apresentam linhas de hidrogênio em seu espectro. Elas são ditas do tipo Ia quando há fortes linhas de silício. Assim como as cefeidas, as supernovas do tipo Ia (sne Ia) são ferramentas muito úteis em cosmologia: constituem o que costuma-se chamar de ``vela padrão''. Um nome que julgamos ser também bastante apropriado é ``régua cósmica'', pois as sne Ia nos auxiliam a determinar distâncias.
Em termos de evolução estelar, as sne Ia começam onde as cefeidas terminam, isto é, em um tipo de estrêla chamada ``anã branca''. Uma anã branca é uma estrela muito densa. É como se toda a massa do Sol estivesse confinada em uma região do tamanho da Terra.13A estabilidade de uma anã branca é resultado de um balanço entre a força gravitacional atrativa e uma força repulsiva de origem quântica, que decorre do princípio de exclusão de Pauli entre elétrons. Por conta disso uma anã branca não pode ter qualquer massa. Existe um limite de massa, denominado ``limite de Chandrasekhar''14( que é igual a aproximadamente 1,4 massas solares), acima do qual a repulsão quântica não consegue mais contrabalançar a atração gravitacional.
Em geral uma anã branca vai lentamente esfriando-se e apagando. No entanto, se ela fizer parte de um sistema binário, pode começar a acumular massa proveniente de sua companheira, tornando-se mais e mais densa. Esse acúmulo de massa não se mantém indefinidamente: quando a estrêla atinge o limite de Chandrasekhar ela começa a colapsar violentamente. Com o colapso o centro da estrela atinge temperaturas extremamente elevadas o que provoca o gatilho da cadeia de reações termonucleares. Uma explosão termonuvlear tem então início e o material da estrêla é violentamente lançado no espaço, chegando a atingir velocidades da ordem de 10 000 km/seg. Temos então uma sne Ia, que em seu referencial pode levar algumas semanas para atingir o máximo e alguns meses para terminar
Até aqui descrevemos em linhas bem gerais, o que é uma sne Ia. A seguir veremos porque elas são tão úteis para a cosmologia e como elas podem nos dizer alguma coisa sobre a expansão do Universo.
A principal característica das sne Ia e que as torna de grande importância em cosmologia é a sua homogeneidade. Como sempre surgem devido a acreção de massa de anãs brancas em sistemas binários, essa homogeneidade é esperada. Na verdade, existe uma certa inomogeneidade. Observou-se que as sne Ia que demoram mais a apagar são mais brilhantes. Para que se possa utilizá-las como réguas cósmicas, algumas técnicas foram desenvolvidas que usam essa informação para corrigir o brilho da sne Ia no máximo (pico) de sua luminosidade. Grosso modo, a variação de brilho entre a mais e a menos brilhosa das sne Ia é um fator 2, sendo que aproximadamente 80% das sne Ia são normais.
Outra característica importante das sne Ia é sua alta luminosidade. No pico, ela atinge cerca de dez bilhões de vezes a luminosidade do Sol. Uma galáxia como a nossa possui 100 bilhões de estrêlas e portanto, o brilho de uma sne Ia é comparável ao de uma galáxia. Essa propriedade, de ser muito luminosa, permite que possamos observar as sne Ia a grandes distâncias. Por exemplo, a luz vinda da supernova ck97 levou 8 bilhões de anos para chegar até nós. Uma sne Ia é 1 milhão de vezes mais luminosa que uma cefeida, e pode ser vista mil vezes mais longe.
Supernova sn97j atinge o pico e vai apagando-se. Cada foto foi obtida com um intervalo de aproximadamente uma semana. As sne Ia apresentam também algumas dificuldades. Por exemplo, as supernovas do tipo Ia são muito raras. Elas ocorrem a uma taxa de aproximadamente uma a cada 400 anos por galáxia. Assim, para observá-las com uma certa frequência, foi desenvolvida uma estratégia onde há o monitoramento de aproximadamente 100 campos de galáxias, cada qual com mil galáxias. Além disso, supernovas não são propriamente objetos e sim eventos que ocorrem muito rapidamente. É como um fogo de artifício (como um sinal de localização ) que sobe ao céu, brilha e aos poucos apaga. Uma sne Ia com desvio para o vermelho z ~ 0.5, vista aqui na Terra, atinge o máximo em poucos dias e após algumas semanas já não é mais possível detectá-la nem com o mais potente telescópio.
Mas como é que as sne Ia podem nos indicar que o Universo está em expansão acelerada? A razão é simples. As distâncias em um Universo em expansão acelerada são maiores do que em um Universo que desacelera ou expande-se com velocidade constante. Assim, se o Universo estiver em expansão acelerada, supernovas distantes parecerão menos luminosas do que pareceriam se a expansão do Universo estivesse desacelerando-se.
Vejamos agora de forma qualitativa porque em um Universo que expande-se de forma acelerada as distâncias são maiores do que seriam se ele estivesse desacelerando.
Consideremos então uma galáxia próxima cujo desvio para o vermelho, z, tenha sido medido. Para efeito de raciocínio desprezemos por hora a existência de uma possível velocidade peculiar. Para galáxias próximas podemos, como Hubble, pensar no desvio para o vermelho como um puro efeito Doppler. Assim, usando que
ve = z c, obtemos a velocidade de afastamento da galáxia no instante da emissão da luz. Como essa radiação leva um certo tempo para chegar até nós, ela é detectada posteriormente, isto é, no presente. Considere agora a Lei de Hubble: v(t) = H(t)d(t) e tome t como o tempo presente, isto é,
t = thoje. Sabendo-se então que no passado a velocidade da galáxia era ve, podemos concluir que se o Universo está em expansão acelerada a velocidade dessa galáxia hoje será maior do que seria se o Universo estivesse desacelerando ou em expansão com velocidade constante. Portanto, considerando um valor fixo para a constante de Hubble (H0), concluímos da Lei de Hubble, que velocidades maiores implicam em distâncias maiores.
Resumindo: o que medimos de uma supernova é o seu desvio para o vermelho e a sua luminosidade aparente. A luminosidade intrínseca é estimada observando-se supernovas próximas cujas distâncias sejam conhecidas, por exemplo, através da observação de cefeidas nas galáxias onde essas supernovas apareceram. Observe que aqui a hipótese de que as sne Ia formam um conjunto homogêneo é crucial; caso contrário não poderíamos inferir a luminosidade intrínseca das supernovas distantes usando supernovas próximas. Atualmente existem dois grupos rivais, envolvidos na observação e análise de sne Ia, com mais de uma centena de supernovas observadas. Os dois grupos após uma análise muito cuidadosa chegaram a uma mesma conclusão. Estatisticamente as supernovas distantes são menos brilhosas do que se esperaria em um Universo expandindo-se, por exemplo, com velocidade constante. O resultado obtido é sólido mas não está imune a possíveis erros sistemáticos. Por exemplo, uma das maiores preocupações é a evolução. É possível que as sne Ia distantes sejam intrinsecamente menos luminosas do que as supernovas próximas. Inicialmente, algumas análises apontaram para uma diferença, estatisticamente significativa, no tempo gasto para atingir o máximo, entre supernovas próximas e distantes. Análises recentes contudo não confirmaram esses resultados. Outra possível fonte de erros sistemáticos, seria a existência de poeira na galáxia hospedeira da sne Ia ou no meio intergaláctico. Contudo, análises cuidadosas parecem descartar essa possibilidade, pelo menos na quantidade necessária para tornar viável um Universo com expansão desacelerada. Como veremos nas próximas seções , existem outros resultados observacionais, totalmente independentes e imunes aos possíveis erros sistemáticos das observações de supernovas que apontam no mesmo sentido dessas. Isso tem feito com que os cosmólogos tenham uma grande confiança de que estão no caminho certo.
veja o site:
http://www.deducoeslogicas.com/anima_expasao.html
você irá gostar.
Espero ter ajudado
2006-11-04 11:27:22
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answer #2
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answered by Eurico 4
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Isso é uma teoria. Pode ser apenas um movimento como o dos planetas girando ao redor do sol. Dependendo da época parecem estar se afastando, em outras se aproximando. Mas estão sempre na órbita. Tudo no universo gira (satélites, planetas, estrelas, galáxia) e parece que essa é uma constante. Por que seria diferente no universo como um todo? Teoria por teoria, essa é a minha.
2006-11-04 03:35:05
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answer #3
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answered by ddelund 7
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Creio eu que isso não é comprovado, o fato do universo está se expandindo, ou seja, são apenas teorias, mas se realmente estiver se expandindo, creio que o universo está dentro de outro e dentro de outrod que por sua vez está dentro de outro. E tmb não duvido nada de vidas em outros planetas...Tema que será abordado amanhã no Fantástico na série "Poeira das estrelas"
Bju gata!!!
2006-11-04 01:49:37
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answer #8
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answered by MaFaGaFiNhO 2
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