Unidade 1 - Anjo Albuquerque

Unidade 1
1. Arquitectura do Universo
1.1 Nascimento e Estrutura do Universo
10º Ano Física e Química A
Adaptado de Florbela Rêgo
A coisa mais incompreensível acerca do nosso
Universo é que ele pode ser compreendido.
Albert Einstein (1879 - 1955)
O Universo tem uma história!
Uma história com cerca de 15 mil milhões de anos.
Começou com o Big Bang, não tendo parado
de se expandir até então.
E antes do Big Bang?
Não faz sentido
perguntar. Porque o
tempo e o espaço só
foram “criados” com
o Big Bang
.
O universo expandia-se e arrefecia, a matéria
foi-se organizando em estruturas cada vez mais
complexas.
Durante os primeiros segundos formaram-se os dois elementos mais
abundantes no Universo: Hidrogénio e Hélio
Só um milhão de anos mais tarde se formam as primeiras
estrelas. Algumas delas já nem sequer brilham.
As estrelas também nascem, vivem e morrem.
Estes ciclos foram responsáveis por gerarem a maioria dos
elementos químicos que constituem o Universo.
História do Universo
Num Universo muito quente, através de
uma energia inicial (radiação) formaramse as partículas elementares: Quarks,
Electrões, Neutrinos
Ao fim de 1s, os quarks juntaram-se
para formar protões e neutrões.
Quando o Universo tinha 3 minutos, os
protões e os neutrões juntaram-se, por
reacções nucleares, para formar
núcleos atómicos.
Ao fim de 1 milhão de anos, os
átomos uniram-se por acção da força
da gravidade para formar estrelas,
locais onde novas reacções nucleares
acontecem e continuam a acontecer.
Ao fim 300 000 anos, formaram-se
os átomos: os protões juntaram-se
aos electrões, que até aí andavam
“livres”
Quando se formaram os átomos?
Hidrogénio
Hélio
As estrelas são verdadeiras fábricas de átomos, que resultam de
reacções nucleares, nas quais protões, neutrões e núcleos atómicos
se combinam para formar outros núcleos.
O astro mais próximo de nós é a Lua. O luar (luz do Sol reflectida na
Lua) demora cerca de um segundo a viajar até à Terra.
Os astronautas demoraram bastante mais tempo – alguns dias.
Lua
20 de Julho 1969
Position
Astronaut
APOLLO 11
Commander
Neil Alden Armstrong
Second spaceflight
Command Module Pilot
Michael Collins
Second spaceflight
Lunar Module Pilot
Edwin E. Aldrin, Jr.
Second spaceflight
The first humans on Earth's Moon
Viajar através do sistema Solar?
Instrumentos e técnicas utilizadas para conhecer
o universo mais distante
•Telescópios com aparelhos adequados;
•Sondas;
•Análise de radiação proveniente das estrelas e de outros corpos
celestes – espectroscopia;
•etc
Instrumentos e técnicas utilizadas para conhecer
o universo mais distante
Pioneer
Cobe
Voyager
Rosetta
Deep space1
O que comprova a teoria do Big Bang?
Três grandes provas
 Afastamento
das galáxias
 Radiação de fundo de microondas
 Proporção dos átomos existentes
Penzias e Wilson - Nobel de Física - 1978
Radiação de fundo é igual para
onde quer que se olhe.
Relaciona-se com a diferença de energia entre
os electrões separados e os electrões ligados
ao núcleo nos átomos de Hidrogénio
a
Composição do Universo em
número de átomos
Hidrogénio 92%
Hélio 7%
Outros 1%
Composição do universo em massa
Hidrogénio 75%
Hélio 23%
Outros 2%
O Modelo do Big Bang assenta basicamente em três pilares:
s
1. Princípio Cosmológico
2. Teoria da Relatividade Generalizada
3. Descrição o conteúdo do Universo como um gás perfeito
Teorias para a evolução do universo?
Teorias para a evolução do universo?
Será que o Universo vai acabar? Será que vai continuar a
expandir-se?
Teorias para a evolução do universo?
Implicitamente falamos de grandezas.
Quais foram?
Grandeza
Unidade SI
Temperatura (T)
Kelvin – K
Tempo (t)
Segundo - s
Distância (d)
Metro - m
Temperatura
Tk= TC + 273,15
TF= TC x (9/5) + 32
Tempo
Em Astronomia esta
expressa em anos.
grandeza
é
normalmente
•O Sol nasceu há cerca de 4500 milhões de anos;
•A luz que a Estrela Polar emite demora 431 anos a
chegar à Terra.
•O Sistema Solar demora cerca 250 milhões de anos
a dar uma volta em torno do centro da Via Láctea.
Comprimento
UNIDADE ASTRONÓMICA (UA)‫‏‬
Distância média da Terra ao Sol.
1 UA = 1,5 x 108 km
ANO LUZ (a.l.)‫‏‬
Distância que a luz percorre num ano
A luz percorre cerca de 300 000 Km em cada
segundo.
1 ano tem 365.25 dias, 1 dia tem 24 horas e
1 hora tem 3600 segundos
1 s ------------ 300 000 km
31 557 600 s ------------ X
X = 9,47 x 1012 km
PARSEC (pc)‫‏‬
Para distâncias ainda maiores usa-se esta unidade.
1pc = 3,3 al = 30,80 x 1012 km
Exemplo:
8 pc = 26,4 al
1pc -------3,3 al
8pc ------- x
x=_8_x_3,3_ = 26,4 al
1
Algumas unidades de
comprimento
VIA LÁCTEA
ANDRÓMEDA
SUPERNOVA
ANÃ BRANCA
NEBULOSA PLANETÁRIA
ESTRELA DE NEUTRÕES
COMETA
Meteoróide
Meteorito
Meteoro
ASTERÓIDES
IMPACTO
SOL
PLANETAS
Primeiro
Satélite
Português
1993
Estação
Espacial
Internacional