domingo, 30 de setembro de 2012

O Big Bang e a Expansão do Universo


O universo em que nós vivemos está expandindo. Nós sabemos isto porque nós vemos galáxias e grupos de galáxias se deslocando no universo. Esta expansão tem ocorrido desde que o universo foi formado a 15 bilhões de anos, durante um quente e denso evento conhecido como Big Bang.
Aqui estão seis Perguntas Frequentes sobre a expansão do Universo:

(1) Onde é o centro do universo?

Não há nenhum centro do universo porque não há nenhuma borda do universo. Em um universo finito, o espaço é curvado de modo que você poderia viajar bilhões de anos-luz em uma linha reta e eventualmente você terminaria onde você começou. É também possível que nosso universo seja infinito. Em ambos os exemplos, os grupos de galáxias enchem completamente o universo e movem-se para os lados, em todos os pontos que fazem o universo se expandir (veja a pergunta 2).
A universe with no center or edge
Um exemplo de um universo muito pequeno que contem somente 48 estrelas. Uma nave espacial voando entre estas estrelas não pode encontrar a borda deste universo. Se sair em um lado do universo reentrará no outro lado. As pessoas na nave espacial vêem um número infinito de estrelas ao redor dela. Este universo não tem nenhum limite e nenhum centro.

(2) Onde ocorreu o Big Bang no Universo?

Há uma suposição comum que o Big Bang foi uma explosão que ocorreu no espaço vazio e que a explosão expandiu no espaço vazio. Isto é errado.
O espaço e o tempo foram criados no Big Bang. No começo do universo o espaço era preenchido completamente com a matéria. A matéria estava originalmente muito quente e muito densa e então expandiu e esfriou para eventualmente produzir as estrelas e as galáxias que nós vemos no universo hoje.
Embora o espaço possa ter sido concentrado em um único ponto no Big Bang, é igualmente possível que o espaço fosse infinito no Big Bang. Em ambos os cenários, o espaço foi enchido completamente com a matéria que começou a expandir.
A Expansão do Universo
Não há nenhum centro da expansão, o universo está expandindo simplesmente em todos os pontos. Os observadores em todas as galáxia vêem a maioria das outras galáxias no universo que movem-se afastando-se delas.
A única resposta a pergunta "Onde aconteceu o Big Bang" é que isso ocorreu em toda parte do universo.

(3) A a expansão da Terra com o universo?

A terra não está expandindo e nem o sistema solar, nem a Via-Láctea. Estes objetos foram formados sob a influência da gravidade. A gravidade prende também as galáxias junto em grupos e em aglomerados. É principalmente os grupos e os aglomerados de galáxias que estão movendo-se no universo.

(4) Oque existe fora do universo?

O espaço foi criado no Big Bang. Nosso universo não tem nenhum borda ou limite - não há nenhuma ' parte externa ' de nosso universo (veja a pergunta 1). É possível que nosso universo seja parte de uma infinidade de universos (veja a pergunta 5), mas estes universos não necessitam necessariamente de ' um espaço ' para existir dentro.

(5) Oque existiu antes do Big Bang?

O tempo foi criado no Big Bang - nós não sabemos se existia antes do Big Bang. Esta pergunta, conseqüentemente, deve ser difícil de responder. Algumas teorias sugerem que nosso universo é parte de uma infinidade de universos (chamados ' multiverso ') que estão sendo criados continuamente. Isto é possível mas muito mais difícil de provar.

(6) Se o universo tem 14 bilhões de anos de idade, como poderiam as galáxias ter viajado mais de 14 bilhões de anos-luz?

É provável que nosso universo seja infinito e esteve preenchido com a matéria em toda parte desde o Big Bang (veja a pergunta 2). Há também a evidência de que no início o universo pode ter expandido muito mais rapidamente do que a velocidade de luz. É possível inflar o espaço de modo que embora as partículas não estejam viajando rapidamente, o espaço entre partículas aumente enormemente.
rubber sheet space-time
Nós podemos imaginar que as galáxias são esferas que são colocadas em uma folha de borracha que represente o espaço. Se nós esticarmos a folha, as esferas movem-se para os lado. As esferas que estão próximas mover-se-ão lentamente. As esferas que estão muito separadas parecerão mover-se muito rapidamente. Não há nenhum limite de quão rapidamente o espaço pode expandir-se.
O espaço é a geometria do universo. As mudanças no tamanho ou na forma do espaço ocorrem por causa do movimento da matéria e da energia no universo ou por causa das mudanças no índice da matéria e de energia do universo.

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