Alexandre Bagdonas Henrique

Apresentação em tema: "Alexandre Bagdonas Henrique"— Transcrição da apresentação:

1 Alexandre Bagdonas Henrique
A idade do universo GRUPO SPUTNIK There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . Alexandre Bagdonas Henrique Bruno L´Astrorina Gabriel Barrros Osvaldo Souza Tassiana Carvalho

2 Aula 1 Alex: Apresentar Documentário da BBC sobre “O que é cosmologia?” Discutir diferenças entre cosmologia e astronomia. Bruno/ Gabriel: Apresentar vídeos sobre Escalas no Universo.  Por que estudar cosmologia? Tassi: Explicar algumas informações que podem ser obtidas a partir da luz dos corpos celestes. Desenvolver atividade prática sobre espectros utilizando um CD There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

3 Lost Horizons, Big Bang: Introdução
O que é cosmologia? Lost Horizons, Big Bang: Introdução There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . Fonte: BBC, (Al-Khalili, 2008)

4 As questões fundamentais
Quase todos os povos tentaram responder: O que é o homem? O que é o universo? Qual o lugar do homem no universo? De onde tudo surgiu? O universo foi criado por um ser inteligente? Existe um sentido para a vida ou para o universo? Por que o universo existe? Por que algo deve existir? Por que as coisas são como são? De onde surgiu o universo? Ele vai existir para sempre? There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . Tradução de Science Cartoons de S. Harris.

5 O que é cosmologia? Cosmologia é ciência? Cosmologia é filosofia?
Cosmologia é religião? There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

6 Cosmologia e astronomia
There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . A figura foi retirada da palestra “Cosmologia”, de Wilton Dias, ministrada no Observatório do CDCC-USP Fonte: GREF,Mecânica 4

7 Escalas do universo O BIG BANG
Escala de tamanhos de estrelas: Escala de distâncias: Animação interativa:

8 Astronomia Terra Cosmologia Estudo do universo como um todo Planetas Lua Cometas Estrelas Meio interestelar Galáxias

9 O que é o universo? O que é o universo para você?
There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . O que é o universo para você? Podem existir vários universos? Fonte: GREF, Mecânica 4 Cosmicômicas, (Calvino N)

10 Por que estudar cosmologia?
Mercado de trabalho? Vestibular? Útil na vida cotidiana? Formar cidadão críticos e participativos numa sociedade democrática? There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

11 Por que estudar cosmologia?
Entender notícias e matérias de divulgação científica Cosmologia é cultura Cosmologia é multidisciplinar Formação de uma visão de mundo científica Cosmologia é legal! There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

12 A emissão de radiação Gás monoatômico + descargas elétricas
Colisões de elétrons: aumento da energia dos átomos átomo excitado Ao voltar ao estado fundamental há emissão de radiação eletromagnética. Retirado de Física Conceitual – Paul G. Hewitt (2002)

13 Radiação / Espectro Espectro contínuo X Espectro discreto
A radiação eletromagnética emitida por átomos livres está concentrada em um conjunto de comprimentos de onda discretos: LINHAS ESPECTRAIS Espectros emitidos por diferentes tipos de átomos mostra que cada tipo tem seu espectro característico próprio

14 Observando o espectro Fundamentalmente, a radiação deve ser colimada por uma fenda prisma (rede de difração anteparo Mostrar espectroscópios. Comentar sobre a montagem com o CD. Indicar site. Retirado de Física Quântica - Robert Eisberg e Robert Resnick (1979) Física Conceitual – Paul G. Hewitt (2002)

15 Alguns espectros de emissão
Conjuntos característicos de comprimentos de onda nos quais as linhas dos espectros são encontradas: Retirado de Física Conceitual – Paul G. Hewitt (2002)

16 Espectro de absorção Presença de linhas escuras no “espectro contínuo” da luz branca Linhas escuras = LINHAS DE ABSORÇÃO Para cada linha do espectro de absorção há uma linha correspondente no espectro de emissão. O inverso não é verdade

17 Obtendo espectro de absorção

18 Espectro do Hidrogênio
É o átomo mais simples, com apenas 1 elétron. A maior parte do Universo consiste de átomos de hidrogênios isolados Retirado de Física Quântica - Robert Eisberg e Robert Resnick (1979)

19 Linhas do Hidrogênio O espaçamento entre as linhas do espectro vão diminuindo a medida que o comprimento de onda diminui Converge para o limite da série em 3645,6Å Linhas com comprimentos de onda menor são difíceis de serem observadas experimentalmente (pequeno espaçamento e região do ultravioleta)

20 Séries do Hidrogênio Busca por uma fórmula empírica para obter os comprimentos de onda das linhas. Balmer (1885) (em Å) n= Hα n= Hβ n= Hγ

21 Espectro de estrelas Ao observar a luz de uma estrela, por um espectroscópio, observa-se um espectro contínuo com linhas de absorção. Essas linhas revelam os elementos químicos das camadas superficiais da estrela No entanto, atualmente se sabe que a composição química das estrelas em geral é praticamente a mesma: aproximadamente 90% hidrogênio e aproximadamente 10% hélio; todos os outros elementos juntos contribuem entre 1% e 2% da composição e são chamados de metais. Portanto, o hidrogênio é de longe o elemento químico mais abundante nas estrelas, e ainda assim as linhas do hidrogênio, embora fortes em algumas estrelas, são fracas em outras. As linhas de Balmer ficam fracas em estrelas muitos quentes ou muito frias, apesar de o hidrogênio existir abundantemente em todas.

22 A descoberta do Hélio As linhas observadas das estrelas revelam que elas possuem uma atmosfera de gases mais frios que absorvem algumas frequências do espectro. A maior parte dos elementos que existem nas estrelas existiam na Terra. Em 1868 novas linhas chamaram a atenção para um elemento desconhecido na Terra. O novo elemento foi chamado de hélio (He), em homenagem a Hélios, o Sol em grego.

23 Espectros das estrelas: classificação de temperatura

24 Fluxo relativo de algumas estrelas
Fluxo relativo de algumas estrelas. Observação para os picos e o correspondente elemento. Analogia com o Espectro de Galáxias.

25 Espectros de Galáxias Como medir?
A figura foi retirada de Braz Júnior 2002 p. 86

26 Galáxia M77

27 Aula 2 Alex: Aula expositiva sobre Hubble e a descoberta da expansão do universo Tassi: Apresentar o documentário sobre redshift e efeito Doppler (5 min) Análise do documentário comparando ondas sonoras e luminosas Oz:  Mostrar como estimar a idade do universo a partir dos dados de Hubble There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

28 Aula 3: Hubble e a expansão do universo
BBC: Lost Horizons, Hubble There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

29 A lei de Hubble [no eixo y vemos] velocidades radiais, corrigidas pelo movimento solar e no eixo x as distâncias das galáxias estimadas a partir das luminosidades médias das nebulosas no aglomerado (Hubble 1929, p. 172) There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

30 Hubble a expansão do universo
Não aceitou a ideia de um universo em expansão Em uma carta a De Sitter em 1931, escreveu que ele e seu colaborador Milton Humason sentiam "que a interpretação (dos redshift das galáxias) deve ser deixada para você e os outros poucos que são suficientemente competentes para discutir esta questão com autoridade" (Hubble 1931 apud Kragh & Smith 2003, p. 152). There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . Edwin Hubble ( )

31 Dados de Hubble Como sabemos os valores de V e d?
There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . Como sabemos os valores de V e d?

32 Desvio espectral There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . A figura foi retirada de Braz Júnior 2002 p. 86

33 Astrônomo Mirim Descobrindo os elementos químicos presentes no Sol
Objeto de aprendizagem do Portal do Professor There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . A figura foi retirada de Braz Júnior 2002 p. 86

34 BBC: Lost Horizons: Redshift
Aula 4: Efeito Doppler BBC: Lost Horizons: Redshift There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

35 Efeito Doppler There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . A figura foi retirada de Braz Júnior 2002 p. 85

36 Aula 3 Oz/ Gabriel: Discutir os resultados obtidos na aula anterior.
Alex Relacionar com o problema da idade do universo, comentando sobre possíveis soluções There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

37 Quando olhamos para o céu vemos o passado
O BIG BANG Quando olhamos para o céu vemos o passado 2 milhões de anos luz

38 O universo tem bilhões de anos
O BIG BANG Fonte: Fagundes 2002

39 A lei de Hubble [no eixo y vemos] velocidades radiais, corrigidas pelo movimento solar e no eixo x as distâncias das galáxias estimadas a partir das luminosidades médias das nebulosas no aglomerado (Hubble 1929, p. 172) There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

40 O problema da idade do universo
O BIG BANG Supondo v constante:

41 Os dados de Hubble O BIG BANG 1/ H = 2,1 bilhões de anos
H0=454 km/s. Mpc 1/ H = 2,1 bilhões de anos Por que isso é um problema?

42 O problema da idade do universo
O BIG BANG Como poderia o universo ter menos que dois bilhões de anos se ele contém rochas de 3 bilhões de anos? Esta discrepância incomodou os que propuseram modelos de universo em expansão por várias décadas, desde o trabalho original de Hubble até a década de 1950. Uma possibilidade foi sugerida por Lemaître, que introduziu a constante cosmológica, originalmente utilizada por Einstein para construir um universo estático. A presença dessa força faria o universo expandir com uma velocidade cada vez maior e mudaria o valor estimado para a idade do universo (Gamow 1952, p. 29).

43 O problema da idade do universo
O BIG BANG Hubble: Postura cautelosa Friedman: modelos matemáticos Eddington: universo eterno Uma redeterminação da constante de Hubble poderia provavelmente ser realizada, aumentando a precisão. Medidas da velocidade de recessão de nebulosas suficientemente distantes, para que sejam pouco influenciadas pelas velocidades aleatórias, seria particularmente valioso (Bondi 1952, p. 165).

44 Aula 4 Oz/ Gabriel Estimar a idade do universo com dados contemporâneos. Discutir os resultados Alex Mostrar soluções atuais para o problema da idade do universo. There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important .

45 Medidas posteriores da constante de Hubble
O BIG BANG 1952: Walter Baade, astrônomo alemão Mudanças na forma de medir distâncias T~ 3,6 bilhões de anos Enfraquecimento “psicológico” da teoria do Estado Estacionário

46 Desafio O BIG BANG Estime a idade do universo a partir destes dados
Dados de 1995: H0=85 km/s Dados de 1998, H0=59 km/s. Mpc Estime a idade do universo a partir destes dados Compare com o valor atribuído por obras de divulgação científica para esse valor (Idade do universo ~ 13,7 bilhões de anos) Interprete os valores obtidos explicando as diferenças entre eles.

47 Nós estamos em expansão?
“Se o universo inteiro está expandindo, então porque você está surpresa com o nosso afastamento?” 1. As distâncias entre as pessoas estão realmente aumentando? Por quê? There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . 2. Qual seria a analogia mais adequada sobre a expansão do universo levando em conta a resposta da questão 1? A do balão com pontos desenhados ou a da granada? E se substituirmos os pontos desenhados por discos de papel? Fonte: Science Cartoons de S. Harris.

48 A revolução copernicana
O BIG BANG Estamos no centro do universo?

49 O universo como uma bexiga
O BIG BANG Bexiga inflando representa o afastamento das galáxias O centro do universo está fora do modelo Diferença entre movimento próprio e velocidade de recessão Imagem: Exercícios sobre Cosmologia da ESA: Astroex

50 e velocidade de recessão
Movimento próprio e velocidade de recessão O BIG BANG Efeito Doppler: movimento próprio no espaço Redshift cosmológico: velocidade de recessão causada pelo movimento do espaço Fonte: Efeito Doppler :Cool cosmos Redshift cosmológico: Astronomy Ohio

51 Universo bidimensional
There are similar issues to be faced despite the fact national conditions differ radically between European countries involved in HIPST project and LA countries as Brazil. LA countries have basic education issues to be solved, severe social conflicts and rich diversity all over the country. As final remarks, I would like to leave that it is important . Como uma bexiga inflando Fonte: Big Bang para principiantes Animação: