Apresentação do PowerPoint - Professor

Como foi o inicio ?
Em 1929, o advogado Edwin Powell Hubble (pai da
Astronomia) divulgou que a nossa galáxia (Via
Láctea) era apenas uma dentre as bilhões de
outras galáxias que existem no Universo.
(1889-1953)
LEI DE HUBBLE
HUBBLE estudou a LUZ emitida por galáxias distantes,
observando que existem um largo espectro de
comprimentos de onda entre diferentes galáxias. Esse
fenômeno, uma conseqüência do chamado Efeito Doppler,
ocorre quando a fonte e o observador se movem. Quando
se afastam um do outro, o comprimento de onda visto pelo
observador aumenta, diminuindo quando fonte e
observador se aproximam.
Como foi o inicio ?
Em outras palavras, se uma
galáxia
estiver
se
aproximando, sua luz se
desloca para o azul. E se
estiver se afastando, para o
vermelho. Em cada caso, a
variação
relativa
do
comprimento de onda é
proporcional à velocidade com
que a fonte se move.
Hubble deduziu que as galáxias se afastam umas das outras
(observando um desvio para o vermelho) e que a velocidade de
distanciamento é tanto maior quanto maior a distância entre elas.
Ele determinou uma relação entre o deslocamento
comprimento de onda e a distância de uma galáxia.
do
Essa relação que entrou para a história da ciência como a
LEI DE HUBBLE
Apesar das evidencias
HUBBLE jamais definiu uma teoria sobre a EXPANSÃO DO UNIVERSO
A partir desta idéia, aliada aos
Princípios da Cosmologia, postulou-se
a existência de um ponto central de
origem do universo.
Não demorou muito para a formulação
da Teoria da Grande Explosão
(BIG BANG!!!!)
Princípios da Cosmologia ...
O Principio da Cosmologia e’, de fato, um axioma ou
premissa aonde se baseia toda a astronomia moderna.
Segundo este principio o universo quando observado
em larga escala apresenta duas propriedades básicas:
(1) Homogeneidade
(2) Isotropia (possui as mesmas propriedades em todas as
suas direções no espaço.
Imagem de microondas do universo
TEORIA DO BIG-BANG
A TEORIA DO BIG-BANG é o modelo
conceitual atualmente mais aceito para
explicar a origem e evolução de nosso
universo.
Esta teoria postula que em algum tempo
entre cerca de 14 - 15 bilhões de anos
atrás, o universo se resumia a apenas
um ponto (SINGULARIDADE), o qual
concentrava toda sua densidade (infinita)
e sob temperaturas extremamente altas
(infinita).
Na SINGULARIDADE matéria e energia
são indistinguíveis, não haveria espaço
em seu entorno, e o tempo não teria
sentido.
TEORIA DO BIG-BANG
Desde então, este ponto quente e denso (SINGULARIDADE) teria
explodido num único evento (“Big-Bang”) espalhando matéria e
energia pelo cosmo vasto e frio – de forma homogênea e
isotrópica.
O remanescente desta explosão inicial, chamada de RADIACAO
DE FUNDO DO UNIVERSO, pode ser observado ainda hoje
como radiação de eletromagnética (microondas) que ainda
percorre o universo e pode ser detectado uniformemente por
todas as direções.
Hoje sabemos que o universo encontra-se realmente em
expansão (aumento do espaço entre os aglomerados galácticos,
conforme demonstrado por Hubble). A velocidade desta expansão
é dada pela constante de Hubble (ainda não precisamente
avaliada).
Singularidade
O UNIVERSO ESTA MESMO
SE EXPANDINDO ?
EXPANSÃO DA MASSA E ENERGIA NO UNIVERSO
TEORIA DO BIG-BANG
O universo se expandirá para sempre?
Isto depende se o consideramos um sistema (Universo) aberto ou fechado.
Os físicos ainda não têm certeza da natureza “aberta” ou “fechada” de nosso
universo, pois isto depende do estabelecimento da densidade média (ainda
não estabelecida adequadamente devido a presença de matéria invisível).
O valor limite entre o universo aberto ou fechado é chamado de Densidade
Crítica (0 = 3 H02 / 8G), onde H0= constante de Hubble e G = constante
gravitacional.
95%
TEORIA DO BIG-BANG
ASSIM.........
•
Se o universo for aberto – a velocidade de expansão
(constante de Hubble) será constante ou poderá
aumentar no futuro (Infinite expansion);
(2) Se o universo for fechado – a velocidade de
expansão diminuirá com o tempo, tenderá anular-se,
e em seguida tomará valores negativos (contração cosmocrunch);
(3) Se o universo apresentar exatamente o valor de
densidade crítica se expandirá lentamente até seu
limite permanecendo em Steady-state (Improvável).
Fundamentos da
TEORIA DO BIG-BANG
Teoria da Relatividade
Einstein teve o primeiro “insight” para a teoria
da relatividade em torno de 1905, quando
estudava uma nova teoria da gravidade. Esta
nova teoria para gravidade iria generalizar a
teoria de Isaac Newton, de 1680. A teoria da
gravidade de Newton é válida tanto para corpos
estáticos, quanto para corpos em movimento.
No entanto, esta teoria não se aplica aos corpos
em movimento com velocidade superiores a
velocidade da luz.
O conceito-chave para a teoria da relatividade é
que a gravidade seria mais explicada como uma
simples atração gravitacional, mas como uma
suposta distorção do espaço e do tempo sobre
si mesmo.
Fundamentos da
TEORIA DO BIG-BANG
Após a introdução da Teoria da Relatividade, vários cientistas, incluindo
Einstein, tentaram aplicar as novas descoberta sobre gravidade para o
universo como um todo.
Neste momento foi necessário estabelecer a forma de distribuição da
matéria no universo.
Um fato simples a se assumir foi que:
Se um determinado observador olha para o conteúdo do universo ele verá
uma distribuição relativamente uniforme para qualquer direção. A matéria no
universo é homogêna e isotrópica quando observada em larga escala.
Isto é :
PRINCÍPIO DA COSMOLOGIA.
Fundamentos da
TEORIA DO BIG-BANG
Desde então, o Princípio da
Cosmologia
tem
sido
testado
continuamente e comprovado quando
observamos a distribuição das
galáxias em larga escala.
Em adição a isto, existe também a
radiação de fundo (microondas), o
qual é remanescente de calor da
explosão original do BIG-BANG que
se espalha uniformemente em todo
universo.
Este fato suporta fortemente a noção
de homogeneidade do universo.
EFEITO DOPPLER
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Fundamentos da
TEORIA DA RELATIVIDADE