File - Escola Secundária de Camões EFA NS

ESCOLA SECUNDÁRIA DE CAMÕES
Educação e Formação de Adultos – NS
Sociedade, Tecnologia e Ciência – STC_7
Núcleo Gerador: Saberes Fundamentais
Tema: O Universo
Dimensão: Ciência
Os Primeiros Instantes... e Seguintes
A teoria do Big Bang leva em conta que as galáxias ou agregados de galáxias
se afastam umas das outras, como observado por Edwin Hubble em finais dos
anos 20 do século passado. Então no passado elas deveriam estar cada vez
mais próximas e, num passado remoto, deveriam estar todas num mesmo
ponto, muito quente, uma singularidade espaço-tempo, que se expandiu no
Big Bang. O Big Bang, ou “Grande Explosão”, criou não somente a matéria e
radiação, mas também o próprio espaço e o tempo. Este é o início do Universo
que podemos conhecer.
Num determinado instante, há cerca de 15 mil milhões de anos, toda a matéria
e energia existente, concentrada numa região menor do que uma pequena
moeda, começa a expandir-se e a arrefecer de uma forma extremamente
rápida. Nos primeiros instantes após o Big Bang, (um décimo de milésimo de
segundo) o Universo era extremamente quente (1027 K) e denso existindo
apenas fotões e partículas subatómicas: os eletrões e positrões, os quarks e os
antiquarks. À medida que a temperatura baixava para valores próximos dos
100 milhões de vezes a temperatura do núcleo do Sol, os quarks livres
agruparam-se formando os primeiros neutrões e protões. Cerca de minuto e
meio após o Big Bang o Universo já se encontrava suficientemente frio
(T=1×109 K) para permitir a interação entre os protões e os neutrões, dando
origem aos primeiros núcleos atómicos (núcleos leves), fenómeno designado
por nucleossíntese primordial.
Supõe-se que nessa altura, para além de protões (núcleos de átomos de
hidrogénio-1), só haveria núcleos de átomos de deutério, de hélio, de lítio e de
berílio, os dois últimos em quantidades muito pequenas. Tudo isto ocorreu
durante o primeiro minuto de expansão.
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Após a nucleossíntese primordial, a expansão e o arrefecimento do Universo
continuaram. No entanto, só 300 mil anos depois do Big Bang é que a
temperatura do Universo baixou até aos 3000 K, permitindo que os núcleos
atómicos capturassem eletrões, até então livres, e se formassem os primeiros
átomos estáveis, de hidrogénio-1, deutério (hidrogénio-2) hélio-3 e hélio-4.
Com o arrefecimento progressivo do Universo os átomos começam a juntar-se
em nuvens de gás, mais tarde envolvidas na formação de estrelas.
À medida que o Universo se expandia até um quinto do seu tamanho atual, as
estrelas começaram a formar estruturas proto-galáxicas e, quando o Universo
tinha metade do seu tamanho atual, as reações nucleares em estrelas
produziam a maior parte dos elementos pesados a partir dos quais os planetas
idênticos à Terra se formaram.
O nosso Sistema Solar é relativamente jovem: formou-se há cerca de 5 mil
milhões de anos, quando o Universo teria dois terços do seu tamanho atual.
www.prof2000.pt/.../os_primeiros_instantes.htm
Física e Química A, Química -10º ano, Porto Editora
Química 10, Areal Editores
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Sociedade, Tecnologia e Ciência – STC_7
Núcleo Gerador: Saberes Fundamentais
Tema: O Universo
Dimensão: Ciência
Proposta de Trabalho:
1. Utilizando fontes de informação acessíveis, faça uma pesquisa e elabore
um pequeno texto sobre a constituição do Universo.
Para a elaboração do texto tenha em conta as seguintes linhas
orientadoras:
a) O que é o Universo?
b) O que conhecemos hoje acerca do Universo?
c) Como tem conseguido o Homem explorar o Universo?
d) Qual terá sido a origem do Universo?
e) Há quanto tempo se formou o Universo?
f) Onde nos encontramos no Universo?
2. O modelo do Big Bang corresponde a uma das teorias sobre a origem do
Universo. Indique três argumentos a favor da Teoria do Big Bang.
3. Consultando fontes de informação, escreva um pequeno texto intitulado
«Os primeiros 300 000 anos do Universo». Use obrigatoriamente as
palavras: energia, núcleos, átomos, neutrões, protões, eletrões e quarks.