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História do Universo "O universo será de dimensão infinita e os mundos serão inumeráveis, porque, incomparavelmente melhor em inumeráveis indivíduos.

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2 História do Universo

3 "O universo será de dimensão infinita e os mundos serão inumeráveis, porque, incomparavelmente melhor em inumeráveis indivíduos se apresenta a excelência divina, que naqueles que são numeráveis e finitos." GIORDANO BRUNO, De linfinito, universo e mondi, I, 376

4 História do Universo Preparação para as Olimpíadas de Astronomia 2012 Castelo Branco

5 História do Universo Quando ao longo do trabalho aparecerem no texto palavras de cor diferente, deves clicar em cima da palavra pois serás encaminhada para algumas informações suplementares. Posteriormente quando te aparecerem no monitor retângulos onde está escrito voltar ou continuar deves clicar sobre um deles, para continuares. Observações:

6 História do Universo Este documento é constituído por três partes: - História da História do Universo - História standard do Universo - Modelos não Standard

7 História do Universo História da História do Universo

8 História do Universo Nem sempre o Universo foi olhado da mesma forma! Vamos então começar por fazer uma viagem no tempo e descobrir o que foram pensando, ao longo dos séculos, os Homens que dedicaram parte da sua vida a olhar o Céu!

9 História do Universo Os modelos mais antigos eram muitas vezes descritos por artistas!

10 História do Universo Alguns séculos antes de Cristo...

11 História do Universo Para a Escola Pitagórica (~500A.C.) o universo era esférico existindo um fogo no seu centro, à volta do qual, e por sua influência, se moviam a Terra, a Lua, o Sol, os outros cinco planetas conhecidos na altura e por fim as estrelas.Escola Pitagórica

12 História do Universo No modelo de Aristarco o Sol aparece como o centro do universo Aristarco Aristarco considerava também que a distância da Terra ao Sol era de desprezar quando comparada com a distância do Sol às Estrelas.

13 História do Universo Depois de Cristo......

14 História do Universo Esta imagem apresenta o esquema de universo segundo Ptolomeu. Ptolomeu Nele a Terra ocupava o centro. À sua volta encontravam-se, por esta ordem, Lua, Mercúrio, Vénus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno. A envolvê-los havia uma camada de estrelas (que estariam fixas).

15 História do Universo O modelo de Ptolomeu visto pelos astrónomos medievais.

16 História do Universo Para resolver o problema do movimento retrógrado dos planetas, Ptolomeu criou a designadateoria dos epiciclos. epiciclo

17 História do Universo No Séc. XIII o Universo perde o seu carácter de eterno uma vez que foi criado por Deus. O inferno aparece no interior da Terra, enquanto que o purgatório se encontra na região sublunar e o paraíso aparece a envolver o universo.

18 História do Universo Aristóteles pensava que a Terra se encontrava imóvel no centro do Universo e que os planetas e as estrelas se moviam à sua volta. Ptolomeu adotou esta ideia e criou o modelo representado na figura. Era na camada externa que se encontravam as estrelas. Este modelo permitiu-lhes prever as posições dos objetos celestes.

19 História do Universo Mapa Celeste (séc XVI)

20 História do Universo Outras representações... Practica compendiosa artis, publicada em 1523, por Ramon Lull Cosmographia, publicada em 1539, por P. Apin, em Antuérpia

21 História do Universo No Século XV, Nicolau de Cusa, cardeal, defendeu que o Universo é ilimitado, que não tem fronteira e não tem centro definido. No entanto o modelo de Universo antropocêntrico (universo grego) manteve-se durante cerca de 20 séculos.

22 História do Universo Finalmente a revolução heliocêntrica...

23 História do Universo CopérnicoCopérnico, em 1514, apresentou um novo modelo, mais simples. Para Copérnico o Sol estava imóvel no centro e eram os planetas que, em órbitas circulares, se moviam à sua volta.

24 História do Universo Modelo de Copérnico

25 História do Universo Ainda considerava as órbitas dos planetas circulares mas percebeu que a ideia do Sol estar no centro das órbitas dos planetas fazia sentido. Mas o geocentrismo era um artigo de fé, não apenas um preconceito científico. Copérnico descobriu que estava algo errado no sistema ptolemaico. Leu todos os trabalhos que precederam a teoria de Ptolomeu, e descobriu as teorias heliocêntricas propostas por volta de 300 anos a.C. por astrónomos como Aristarco.

26 História do Universo Mas este modelo não foi completamente aceite...

27 História do Universo Com Thomas Digges a ideia do universo ser heliocêntrico começa a ser aceite. A esfera exterior constituída pelas estrelas é removida e começa a ter-se a noção de que o universo é ilimitado.

28 História do Universo Para Tycho a Terra girava em torno do Sol mas todos os outros objetos giravam em torno da Terra. O astrónomo Tycho Brahe apresentou um novo modelo de universo.

29 História do Universo Ilustração do modelo de Tycho.

30 História do Universo Este foi o modelo apresentado por Kepler. Kepler Este modelo é constituído por 5 sólidos geométricos regulares (os chamados sólidos platónicos) encadeados. Entre eles existia sempre uma esfera planetária que era suficientemente espessa para incluir o pequeno epiciclo previsto por Copérnico.

31 História do Universo Kepler foi o primeiro astrónomo a sugerir que as órbitas dos planetas seriam elípticas e não circulares.

32 História do Universo Frontispício do Almagestum novum (pulicado em 1651, por Giambattista Riccioli) Nesta gravura, Urânia, a musa da Astronomia, pesa os diferentes sistemas do Universo. Em baixo, a seus pés, está Ptolomeu, com o seu sistema geocêntrico, encontra-se em nítida desvantagem em relação ao sistema de Tycho Brahe, que se encontra um pouco acima, mas o sistema que se evidência é o de Kepler.

33 História do Universo Este novo modelo foi construído por Copérnico mas só foi apresentado por Galileu. Neste modelo já se verifica a presença dos satélites de Júpiter.

34 História do Universo Galileu observou a Via Láctia e concluiu que ela era constituída por milhares de estrelas. Imagem da Via Láctea na direcção do centro da Galáxia, na constelação de Sagitário.

35 História do Universo Os estudos de Descartes levaram-no a concluir que o Universo era totalmente uniforme. Todas as diferenças eram resultado do movimento, movimento esse que teria de ser compatível com a matéria à sua volta. Daí os movimentos não serem em linha reta e surgirem os vórtices.

36 História do Universo Aqui temos esquemas de Estrelas rodeadas dos seus vórtices, onde se movem os planetas. Vórtice

37 História do Universo Os resultados obtidos nas observações de Galileu e as órbitas elípticas de Kepler continuaram a dar sentido ao tipo de Universo defendido por Copérnico. Faltava ainda esclarecer o motivo pelo qual os planetas se mantinham nas suas órbitas. Surgiram então as Teorias de Newton.

38 História do Universo Num corpo uniforme e esférico, (aproximadamente como a Terra), a soma de todas as forças que esse exerce sobre outro corpo exterior é equivalente à força correspondente à totalidade da matéria, se esta estiver concentrada no centro do corpo esférico Este teorema foi demonstrado por Newton.

39 História do Universo As leis de Newton, formuladas há trezentos anos, ainda hoje são válidas e utilizadas para determinar a velocidade e a trajetória, necessárias para colocar satélites em órbita à volta da Terra. Newton provou que era a força da gravidade que mantinha os planetas em órbitas elípticas à volta do Sol.

40 História do Universo Newton concluiu assim que o Universo era infinito, quer quanto ao espaço quer quanto ao tempo. Porque para Newton nada se mantém em repouso, então também os objectos celestes deveriam estar em movimento. E esses movimentos seriam determinados por campos gravitacionais. Este modelo foi aceite e manteve-se por mais de duzentos anos.

41 História do Universo Uma das preocupações dos astrónomos foi conhecer a estrutura do universo das estrelas. Um desses astrónomos foi William Herschel, sendo o seu contributo muito importante. Nomeadamente no estudo da Galáxia.

42 História do Universo Esboço em lâmina da Galáxia.

43 História do Universo Esboço de um corte longitudinal da estrutura da Galáxia, onde o sol se encontra assinalado por um ponto perto do centro.

44 História do Universo Uma descoberta importante: O EFEITO DE DOPPLER

45 História do Universo Aqui temos dois exemplos de espectros eletromagnéticos, que incluem ondas rádio, micro-ondas, radiação infravermelha e ultravioleta, raios X e luz visível. As ondas medem-se em comprimento (em metros ou em angstroms) ou em frequência (em hertz).

46 História do Universo A luz emitida, por exemplo, por uma estrela, propaga-se em ondas. Se a estrela se deslocar, o que acontecerá às ondas?

47 História do Universo Comprimento de onda mais curto Comprimento de onda mais longo Direcção do movimento da Estrela

48 História do Universo Observando um espectro, temos: Quando a estrela se afasta Quando a estrela se aproxima

49 História do Universo Cristopler Buuys-Ballot, na Holanda, realizou a experiência mais conhecida para exemplificar o Efeito DopplerDoppler. Esta experiência consistiu em colocar um grupo de músicos dentro de um comboio e Cristopher ficou numa das plataformas da estação. O comboio passou por ele a toda a velocidade e permitiu, apesar dos músicos terem mantido a melodia, que se distinguisse uma variação na altura do som!

50 História do Universo O EFEITO DE DOPPLER não é mais que o desvio no comprimento ou na frequência de onda. Quando o desvio é para o vermelho, isto é o objeto celeste está a afastar-se, as ondas apresentam um alongamento. Neste caso o Efeito de Doppler é também designado por Redshift. Quando o objeto celeste se aproxima as ondas aparecem comprimidas e as riscas apresentam um desvio para o azul.

51 História do Universo Este resultado foi muito importante para o cálculo da velocidade e direção do movimento quer das estrelas quer das galáxias. O estudo das ondas é igualmente muito importante para se estudar o universo primitivo.

52 História do Universo O astrónomo Vesto Slipher fez um trabalho sistemático de análise de espectros de galáxias.

53 História do Universo Em 1912 Slipher descobriu que as linhas espectrais das estrelas da Galáxia M13 apresentavam um enorme desvio para o azul, o que indica que a galáxia se estava a aproximar. Foi a partir daí que ele começou um trabalho de pesquisa sistemático, que o levou à conclusão que a maioria das galáxias estudadas (41) apresentavam um deslocamento para o vermelho. Isto é estão a afastar-se! Verificou ainda que quanto mais afastado estava a galáxia em estudo maior era o seu deslocamento.

54 História do Universo O astrónomo Edwin Hubble, utilizando um telescópio recém instalado (de 2,5 metros de diâmetro) na Califórnia, resolveu as estrelas da galáxia Andrómeda.Edwin Hubble Daí concluiu que existem outras galáxias para além da nossa.

55 História do Universo Em 1929 Hubble determinou as distâncias a algumas galáxias e conjugando esse dado com o deslocamento para o vermelho (efeito de Doppler ) pôde concluir que: Quanto mais distante está uma galáxia maior é a sua velocidade de afastamento.

56 História do Universo E mais: A velocidade e a distância são grandezas diretamente proporcionais.

57 História do Universo Estava assim definida a conhecida constante de Hubble: H = velocidade distância

58 História do Universo Estava agora comprovada a EXPANSÃO DO UNIVERSO!

59 História do Universo Mais tarde é descoberta a RADIAÇÃO DE FUNDO...

60 História do Universo Em 1965 Arno Penzias e Robert Wilson, ao testarem a grande antena da estação de Holmdel (New Jersey), descobriram um comprimento de onda de sete centímetros.Arno Penzias e Robert Wilson Já anteriormente, alguns astrónomos, tinham deduzido que, no caso de ser verdadeira a hipótese do Universo ter origem numa grande explosão, teria de existir uma radiação importante no âmbito dos 7 cm. E aí estava ela: a Radiação de FundoFundo!

61 História do Universo Em que o valor de z representa o respectivo desvio para o vermelho.

62 História do Universo Uma descoberta muito importante para o avanço dos estudos sobre o Universo, foi a Teoria da Relatividade.

63 História do Universo TEORIAS DA RELATIVIDADE Estas teorias foram propostas por Albert Einstein.Albert Einstein Esta teoria propunha que a velocidade da luz no vácuo é constante, independente da velocidade da fonte, que a massa depende da velocidade, que há dilatação do tempo durante o movimento em alta velocidade, que a massa e a energia são equivalentes (E=Mc 2 ) e que nenhuma informação ou matéria pode mover-se mais rapidamente que a luz. Teoria da Relatividade Restrita

64 História do Universo Esta teoria (1915) é uma generalização da anterior. Introduz agora um novo conceito de gravitação e considera que o Universo parece ser o mesmo (isotrópico e homogéneo) em todas as direções. Uma das originalidades desta teoria consiste em interpretar a força gravitacional como consequência de uma deformação do espaço-tempo. Teoria da Relatividade Geral (TRG) Com teoria da relatividade geral, Einstein propôs uma nova explicação para a força gravitacional: ela seria decorrente da curvatura do espaço- tempo causada pela matéria: a Terra curva o espaço-tempo da mesma forma como uma esfera de chumbo deforma um lençol.

65 História do Universo Einstein criou um novo modelo para o Universo em que a matéria é criada a partir do vácuo e está continuamente a ser criada. O Universo é estático e sempre existiu. Porque considerou que o Universo era estático teve de condicionar as equações da sua teria a esse facto, pelo que teve de considerar a denominada constante cosmológica.

66 História do Universo Em 1922 e 1924, Alexandre Friedmann construiu um novo modelo baseado nas equações de Einstein. É neste modelo que a maioria das teorias cosmológicas modernas se baseiam.

67 História do Universo Outros modelos surgiram, modelos que podemos agrupar em dois grandes grupos: - o modelo standard; - outros modelos. É a esses modelos, mais especificamente ao modelo standard, que vamos agora dedicar uma atenção especial! Voltar ao índice continuar

68 História do Universo História Standard do Universo

69 História do Universo

70 BIG BANG Segundo as teorias mais actuais. o Modelo Standard (ou Modelo Padrão), o universo teve origem numa grande explosão que tem o nome deModelo Standard

71 História do Universo o

72 Tal como já foi referido, a descoberta da radiação de fundo veio confirmar que teria existido o BIG BANG. Segundo a teoria do BIG BANG o Universo nasceu da grande explosão primordial que terá ocorrido há cerca de 15 milhões de anos!

73 História do Universo E a expansão foi continuando...

74 História do Universo

75 Esta teoria cosmológica reúne hoje o consenso geral.

76 História do Universo Outra simulação

77 História do Universo A expansão desacelerada Neste esquema, o universo é representado por um disco, cuja expansão se desacelera devido à atracção gravitacional da matéria. A idade do universo é estimada em 9,3 bilhões de anos.

78 História do Universo A expansão constante Se a velocidade de expansão fosse constante, o Big Bang teria que ser deslocado para trás, pois o universo precisaria de mais tempo para atingir o tamanho atual. A idade do universo seria de 12 bilhões de anos.

79 História do Universo A expansão acelerada A hipótese mais aceite atualmente é que a expansão seja acelerada, o que faz recuar ainda mais o instante inicial. A idade do universo seria de cerca de 15 bilhões de anos.

80 História do Universo Durante a expansão todos os objetos se afastam e o comprimento de onda da luz vai aumentando.

81 História do Universo O facto de o Universo estar em expansão não quer dizer que nós ocupamos o seu centro. Podemos comparar o Universo com um bolo de passas: com o crescer do bolo as passas vão-se todas afastando umas das outras.

82 História do Universo Em Junho de 2000 foram divulgados os resultados da medição das posições de galáxias distribuídas por um campo de 2 graus de amplitude do céu. A seguir temos o respectivo mapa de distribuição

83 História do Universo Cada ponto representa a posição de uma galáxia, encontrada a partir do seu redshift.

84 História do Universo A quantidade de galáxias observada pode provar que a matéria existente não é suficiente para parar a expansão do Universo! Podemos verificar a partir da análise do mapa anterior que para distâncias superiores a 4 biliões de anos-luz a distribuição é homogénea.

85 História do Universo Mas para a hipótese do modelo ser fechado, caso em que o Universo colapsava, era necessário que a força da gravidade fosse suficientemente grande para parar a expansão! Vamos então pensar um pouco sobre a densidade...

86 História do Universo A densidade local do universo vai diminuindo! Universo em expansão Hoje No passado

87 História do Universo Se a densidade for muito baixa o Universo é aberto e continuará sempre a expandir-se! Se a densidade for elevada o Universo é fechado e verificar-se-á o colapso! No caso que falta o Universo diz-se plano e é o limite entre o Universo fechado e o Universo aberto! (densidade densidade críticacrítica) expansão crítico Fechado 1 Fechado 2 presente tempo Tamanho actual tamanho

88 História do Universo Neste gráfico podemos conjugar os resultados obtidos pelo estudo das supernovas (a amarelo) e os estudos efetuados pelo projeto Boomerang (a azul). : densidade da energia de vácuo (constante cosmológica); m : densidade da matéria.

89 História do Universo Pode-se daí concluir que as densidades da energia de vácuo (constanteconstante cosmológicacosmológica) e da matéria estarão na zona de intersecção da região azul com a região amarela. Mas: densidade total densidade da matéria + densidade da energia de vácuo (constante cosmológica) =

90 História do Universo Em Abril de 2001, o Projeto BOOMERANG publicou novas conclusões: - a matéria bariónica só representa 3% da densidade total; - a densidade total está entre 0,98 e 1,03 da densidade crítica; - a densidade da energia do vácuo (constante cosmológica) está entre 0,52 e 0,68 da densidade crítica. Com estes dados pode concluir-se que a idade do Universo está entre 14 e 16,2 G.anos.

91 História do Universo Vejamos como está distribuída a matéria do Universo: Energia do vácuo

92 História do Universo A partir da expansão podemos também tirar conclusões sobre a idade do Universo:

93 História do Universo expansão crítico Fechado 1 Fechado 2 Idade do Universo crítico = 1/H 0 Idade do Universo em expansão Idade do Universo fechado 2 Idade do Universo fechado 1 presente tempo Tamanho actual tamanho

94 História do Universo Formação de Galáxias...

95 História do Universo Aqui temos um esquema de como se foi concentrando a matéria para permitir a formação de estrelas e galáxias. Porque a radiação de fundo não é completamente homogénea, a matéria vai-se acumulando nas zonas onde se verifica uma redução na temperatura da radiação (zonas essas que neste esquema estão representadas pelos vales).

96 História do Universo Temos aqui uma simulação (feita por White) que nos mostra que a interação gravitacional aumenta o contraste inicial.

97 História do Universo Variação da densidade primordial (~10 15 massas solares) Contracção numa panqueca Fragmentação em galáxias Na imagem temos um exemplo de formação de Galáxias! Uma nuvem de gás primordial de massas solares colapsa dando origem a uma panqueca que posteriormente se vai partir e dar origem às galáxias!

98 História do Universo Simulação da formação de uma galáxia

99 História do Universo Simulações em computador Pouco depois da sua formação as galáxias encontravam-se espalhadas ao acaso no Universo milhões de anos depois as galáxias aparecem agrupadas em enxames

100 História do Universo Quanto à observação das temperaturas na Radiação de Fundo...

101 História do Universo O Projeto BOOMERANG veio permitir um estudo mais localizado da radiação de fundo.

102 História do Universo Modelo Standard Infinito Plano

103 História do Universo Temperaturas e os tipos de universos (simulações): Universo fechado Universo plano Universo aberto

104 História do Universo Com a imagem obtida pelo BOOMERANG, por comparação, podemos concluir que o universo é, aproximadamente, plano.

105 História do Universo Segundo o modelo do BIG BANG temos o seguinte resumo de evolução:

106 História do Universo < segundos < K BIG BANG

107 História do Universo segundos K Grande unificação. Todas as forças do universo se confundem, constituindo uma só força!

108 História do Universo segundos K O Universo expande-se rapidamente.

109 História do Universo 7x 10 5 seg K Época da recombinação Formam-se os primeiros átomos neutros (de hidrogénio e hélio). O Universo torna-se transparente e a radiação pode fluir livremente no espaço.

110 História do Universo 1x 10 9 seg. 20 K Formação da primeiras estrelas e galáxias

111 História do Universo > 10x 10 9 seg. 3 K Época atual nebulosa planeta galáxia aglomerado de estrelas objectos longínquos estrela Voltar ao índice continuar

112 História do Universo Modelos não standard

113 História do Universo Alguns modelos não standard têm sido defendidos! Vamos agora, a título de exemplo, referir dois deles!

114 História do Universo Aqui temos o esquema de temperaturas do modelo com uma topologia global toroidal.

115 História do Universo Temos na figura as duas maneiras de nos deslocarmos entre dois pontos diametralmente opostos: ou nos deslocávamos ao longo da superfície ou teríamos de criar uma terceira dimensão! Trajectória mais curta de A a B em três dimensões Trajectória mais curta de A a B em duas dimensões Segundo este modelo o Universo distribui-se sobre a superfície de um toro.

116 História do Universo No modelo inflacionário de Linde e Steinhardt o nosso Universo não é mais que uma bolha de um possível mega- universo de bolhas! MODELO INFLACIONÁRIO

117 História do Universo Como se vê na imagem, neste modelo, a velocidade de expansão, nos tempos mais primitivos, foi muito maior que no caso do modelo do Big Bang.

118 História do Universo Este modelo prevê que o Universo tem cem vezes mais matéria escura que matéria brilhante, e sendo assim o Universo contrair-se-á no futuro!

119 História do Universo Existem outros modelos que não foram aqui referidos! E, possivelmente, muito existirá ainda para descobrir!... Dois satélites que, presentemente, muito têm ajudado no conhecimento do Universo são:

120 História do Universo PLANCK Microwave Anisotropy Probe (MAP)

121 História do Universo... mas nós ficamos por aqui ! E muito haveria também a dizer... Agora, os mais apaixonados por este assunto, podem ir procurar novos dados e aumentar assim os seus conhecimentos !... BOM TRABALHO ! Voltar ao índice FIM

122 História do Universo Pitágoras (582a.C - 497a.C) Como muitos sábios da antiguidade clássica, Pitágoras tem seu perfil traçado em obras que atravessaram os séculos.

123 História do Universo A Escola Pitagórica introduziu o rigor da demonstração e a generalização dos resultados, garantindo um lugar importante na história da matemáticas. voltar

124 História do Universo Aristarco de Samos (320 a.C a.C) Aristarco procurou determinar a distância Terra-Lua em relação à Distância Terra-Sol, considerando o triângulo formado por esses três astros no início do quarto crescente.

125 História do Universo Aristarco procurou determinar a distância Terra-Lua em relação à Distância Terra-Sol, considerando o triângulo formado por esses três astros no início do quarto crescente. Terra Sol Lua

126 História do Universo Sol Terra Lua 19 R R Aristarco fez um estudo comparativo entre as distâncias e os diâmetros da Lua, da Terra e do Sol. voltar

127 História do Universo Cláudio Ptolomeu (87 – 151) Astrónomo grego que, com os seus estudos e livros, contribuiu para diversos ramos da Ciência.

128 História do Universo Elaborou um calendário com a hora em que várias estrelas apareciam e desapareciam no céu, no alvorecer e no crepúsculo. Forneceu uma série de métodos e regras para a construção de relógios solares. Na Astronomia: Deu nome às estrelas e organizou uma lista com as 48 constelações conhecidas. Previu, com um pequeno erro, os eclipses. voltar

129 História do Universo Nicolau Copérnico (1473 – 1543) De origem Polaca, foi astrónomo e matemático. Sendo um homem da Igreja tentou conciliar o seu modelo com a perspectiva religiosa. O cálculo das órbitas foi a grande preocupação deste astrónomo. voltar

130 História do Universo Tycho Brahe (1546 – 1601) Começou a interessar-se pela Astronomia apenas com 14 anos de idade.

131 História do Universo Nesta imagem está representado o quarto de círculo mural do Observatório de Uranieborg utilizado por Tycho Brahe(personagem da direita) e seus assistentes. Esta imagem encontra-se em Tychonis Brahe astronomie instauratae mechanica voltar

132 História do Universo Kepler (1571 – 1630) Acreditava no modelo de Copérnico pois achava-o simples e harmonioso. Para Kepler o Universo era finito e tinha um centro e seu maior objectivo foi aperfeiçoar a teoria heliocêntrica.

133 História do Universo Kepler descobriu que os planetas apresentam órbitas elípticas, nas quais o Sol ocupa um dos focos.

134 História do Universo Foi a partir dessas observações que Newton, mais tarde, pôde enunciar a lei da gravitação universal. Descobriu ainda que o raio vetor que une o Sol a um determinado planeta traça áreas iguais em igual período de tempo.

135 História do Universo Mais gravuras retiradas da obra de Kepler onde está representado o seu sistema do mundo voltar

136 História do Universo Galileu (1564 – 1642) Galileu dedicou-se a novos conceitos: - tempo e distância - velocidade e aceleração - forças e matéria

137 História do Universo Estas lunetas foram construidas pelo próprio Galileu e permitiram-lhe fazer uma melhor observação do Céu. E também o seu telescópio

138 História do Universo Por observação descobriu quatro planetas nunca vistos até essa data. Galileu tinha descoberto as quatro luas de Júpiter. Descobriu também que o planeta Vénus apresenta fases, tal como a Lua.

139 História do Universo Conta-se que um dia Galileu para tentar o apoio dos religiosos os tentou convencer a olharem o céu através da sua luneta! Mas foi em vão, pois eles recusaram-se a fazê-lo! Diz-se ainda que nessa altura Galileu terá perdido a cabeça e soltou-lhes os seus cães!

140 História do Universo Todos os modelos propostos no renascimento foram fortemente criticados pela Igreja, o que custou mesmo a vida a alguns pensadores da época. Galileu não foi exceção!

141 História do Universo A 22 de Junho de 1633, numa sala do convento dominicano de Santa Maria Sopra Minerva, em Roma, realizou-se o julgamento de Galileu pela Santa Inquisição, tendo este sido condenado a prisão domiciliar perpétua e a repetição, semanal, por três anos, dos sete salmos penitenciais. Foi ainda obrigado a renunciar à crença de que a Terra gira em torno do Sol (motivo pelo qual ele se livrou da pena de morte). Depois de lido o veredicto, consta que Galileu teria murmurado ironicamente: "e, no entanto, ela move-se. voltar

142 História do Universo René Descartes (1571 – 1630) Foi Descartes que introduziu na Astronomia conceitos matemáticos de espaço e movimento. voltar

143 História do Universo Isaac Newton ( )

144 História do Universo Esta obra de Newton foi a primeira descrição matemática do Universo.

145 História do Universo Tal como ilustra este desenho, foi a observação da queda de maçãs da árvore que inspirou Newton para a Teoria da Gravidade. É claro que esta lei precisou de muito mais do que inspiração: precisou de complicados estudos matemáticos.

146 História do Universo Este telescópio, com pouco mais de um palmo de comprimento, foi construído por Newton. Foi o primeiro telescópio refletor. voltar

147 História do Universo Christian Doppler ( ) Em 1842, publicou uma obra intitulada "Sobre as Cores da Luz Emitida pelas Estrelas Duplas", na qual ele apresenta os fundamentos do efeito Doppler, quer com o som, quer com a luz. voltar

148 História do Universo Vesto Melvin Slipher (1875 – 1969) voltar

149 História do Universo Edwin Powell Hubble ( ) voltar

150 História do Universo Arno Allan Penzias (1933-) Robert Woodrow Wilson (1936-) Ganharam o Prémio Nobel em 1978, em consequência da sua descoberta histórica: a radiação de fundo. voltar

151 História do Universo Albert Einstein (1879 – 1955) voltar

152 História do Universo MODELO STANDARD Este modelo, apesar de ser criticado por alguns cientistas, é o que parece melhor descrever o Universo. Para isso este modelo baseia-se em: - Princípio Cosmológico: em escalas suficientemente grandes, o universo é homogéneo e isotrópico, isto é, não existem locais no Universo previligiados; qualquer observador, colocado em qualquer posição descreve o Universo sempre da mesma forma. - Radiação de Fundo. voltar

153 História do Universo Define-se Cosmologia como o ramo da astronomia e da astrofísica que estuda o nascimento, a estrutura e a evolução do Universo no seu todo. Até cerca de 1950 esta ciência era eminentemente teórica, com pouco suporte observacional e praticamente sem nenhuma atividade experimental. Recentemente, alguns dados observacionais vieram ajudar a aceitar o modelo cosmológico standard. voltar COSMOLOGIA

154 História do Universo Na transição entre o modelo fechado e modelo aberto, existe a possibilidade do Universo não parar de se expandir, mas a velocidade de expansão tender para zero! À densidade necessária para que tal aconteça é que damos o nome de densidade crítica e o Universo diz-se plano. voltar DENSIDADE CRÍTICA

155 História do Universo CONSTANTE COSMOLÓGICA A constante cosmológica não é mais que a densidade da energia do vácuo. A densidade da energia do vácuo provoca um efeito de repulsão, de que resulta uma maior velocidade de expansão do universo! voltar

156 História do Universo MATÉRIA ESCURA Os cientistas chegaram à conclusão que terá de existir muito mais matéria do que aquela que é hoje observada. Esta matéria, até agora desconhecida, é designada por matéria escura. Apesar de não poder ser observada ela constitui grande parte da massa do Universo, estando distribuída por toda a parte, sendo fundamental para a dinâmica das estruturas celestes e para o destino do Universo! voltar

157 História do Universo Ainda sobre a Radiação de Fundo... Para o conhecimento da Radiação de Fundo foram muito importantes os estudos feitos pelo satélite COBE a NASA enviou para o espaço este satélite (Cosmic Background Explorer) a 18 de Novembro de 1989.

158 História do Universo... e pelas observações do Projeto BOOMERANG, durante um voo de balão feito durante 259 horas, em Dezembro de 1998, sobre a Antártica.

159 História do Universo Medições observadas pelo satélite COBE voltar


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