a forma do Universo

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Afinal, qual é a forma do
Universo?
Características do Universo
Homogéneo – igual em todos os pontos do
espaço
Isotrópico - todas as direcções são
equivalentes
Está em expansão
Três possibilidades:
Geometria euclidiana
Geometria elíptica
Geometria hiperbólica
As várias possibilidades
Variedades- definição
É uma generalização da ideia de superfície
Por exemplo, variedade-1 pode ser uma linha,
círcunferência; uma variedade-2 pode ser
uma esfera ou um toro (T²); variedade-3 pode
ser S³, E³, T³
Variedades abertas e fechadas
Curvatura
A- curvatura positiva
B- curvatura negativa
C- curvatura nula
Geometria Euclidiana
Velha geometria de Euclides
Curvatura nula
Soma dos ângulos de um triângulo é igual
aπ
Geometria Elíptica

Geometria esférica

Curvatura positiva

Soma dos ângulos dos triângulos maior que
π
“recta”
é um segmento de um círculo (máximo)
que passa pelos pontos e cujo raio é o próprio
raio da superfície esférica.
Geometria hiperbólica
Curvatura negativa
Sela do cavalo
A soma dos ângulos do triângulo é menor
que π
Variedades fechadas com
Geometria elíptica
S³, P³ --> Esfera e o espaço projectivo
Dodecaedro de Poincaré
2003- hipótese
Variedades fechadas com
Geometria euclidiana
T³, o famoso toro! Mas em três
dimensões...
Fig. T²
Fig. T²
Fig. T³
Variedades abertas com geometria
euclidiana
E³, o espaço a três dimensões
E² x S¹ (cilindro infinito)
T² x E¹
Variedades fechadas com
Geometria Hiperbólica
Espaço Seifert-Weber
Cada face é colada à face oposta após
uma rotação de 108º
Variedades abertas com Geometria
Hiperbólica
H³, espaço hiperbólico
Plano hiperbólico
Espaço hiperbólico
Plano hiperbólico mas com mais uma
dimensão
Radiação cósmica de fundo
radiação electromagnética
maior evidência para o modelo do bing bang
prova de que o universo no passado era muito
mais denso e quente do que é hoje
A evolução posterior do universo não afectou as
propriedades da radiação
Mostra homogeneidade
Fig. Radiação cósmica de fundo
Alguns factos...
a luz do Sol viaja oito minutos até chegar a nós

a luz da estrela mais próxima da Terra (depois do Sol) viaja
quatro anos e meio até chegar a nós

a luz da galáxia Andrómeda, que é uma das mais próximas da
Terra, leva alguns milhões de anos até chegar aqui.

a RCFM, por sua vez, leva em torno de 13 bilhões de anos a
viajar (à velocidade da luz) até chegar a nós.

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