BIG BANG UM MODELO CIENTÍFICO SOBRE A FORMAÇÃO DO UNIVERSO Jacó Izidro de Moura

Da filosofia Natural à Física Sir Isaac Newton 1642-1727

Comentários de Newton no final dos Principia: “Até aqui explicamos os fenômenos dos céus e de nosso mar pelo poder da gravidade,m as ainda não designamos a causa desse poder. (...) Mas até aqui não fui capaz de descobrir as causas dessas propriedades da gravidade a partir dos fenômenos, e não construo nenhuma hipótese; pois tudo que não é deduzido dos fenômenos deve ser chamado uma hipótese; e as hipóteses, quer metafísicas ou físicas, quer de qualidades ocultas ou mecânicas, não têm lugar na filosofia experimental. Nessa filosofia as proposições particulares são inferidas dos fenômenos, e depois tornadas gerais pela indução.”

Mas deixou claro que ele acreditava na existência de um criador: “Este magnífico sistema do Sol, planetas e cometas poderia somente proceder do conselho e domínio de um Ser inteligente e poderoso” Para Newton, a presença contínua de Deus assegurava a estabilidade de um universo infinito.

Antes de Newton: O Sol, transportado por uma flamejante carruagem dourada, puxada por cavalos mágicos

Concepção de mundo bastante antiga

A Terra cilíndrica, de Anaximandro de Mileto (611-545 a. C A Terra cilíndrica, de Anaximandro de Mileto (611-545 a.C.) imersa no apeiron

A Terra plana de Anaxímenes de Mileto (585-528) flutuando no elemento ar

O defensor da Hipótese dos 4 elementos Aristóteles de Estagira (384-322 a.C.).

O universo aristotélico simplificado

Claudio Ptolomeu ~100 - 170 DC O mundo geocêntrico de Ptolomeu no atlas de estrelas de 1708 de Andreas Cellaris.

Modelo Heliocêntrico

Nicolau Copérnico 1473-1543

Johannes Kepler (1571 - 1630) Um universo geométrico

O Defensor do modelo heliocêntrico Galileu Galilei 1564-1642

Depois de Newton: * Immanuel Kant (1755) - “universos ilhas” * Pierre Simon, marquês De Laplace (1729-1827) - Conseguiu explicar a maioria dos movimentos do sistema solar e propõe um hipótese para a formação do mesmo, a Hipótese Nebular. * James Clerk Maxwell (1831 -1879) Une com suas equações a eletricidade e o magnetismo, a física parece “pronta e acabada”

Virando o mundo, ou melhor o universo de ponta cabeça Albert Einstein (1879-1955)

A teoria da Relatividade de Einstein fez com que olhássemos para o universo de uma outra forma. Suas equações matemáticas faziam uma relação direta entre matéria e geometria. As soluções encontradas para essas equações permitem a especulação sobre diferentes tipos de universos possíveis, entre eles está o nosso. O Modelo do Big Bang surge diretamente dessas equações.

Universo em Expansão - Em 1912 Vesto Slipher mostrou que a galáxia Andrômeda está se aproximando da nossa. E em 1917, mediu a velocidade de várias nebulosas concluindo que a maioria delas está se afastando de nós. - Após ler o trabalho de Einstein, Willem de Sitter encontrou soluções que levavam a universos bem estranhos (sem matéria, mas com movimento). - Em 1922 Aleksandr aleksandrovitch Friedmann - publica um artigo com modelos de universos dinâmicos. - Em 1923 Edwin Hubble usando um telescópio gigante e o efeito Doppler descobre que o universo está se expandindo.

- Hubble publica seus dados somente em 1929. - Antes disso, em 1927, Georges Henri Joseph Edouard Lemâitre um padre e também físico publicara um artigo com soluções cosmológicas prevendo a expansão do universo, mas foi ignorado. - Mas após os trabalhos de Hubble, ele foi levado a sério e em 1931 publicou um artigo na revista Nature propondo a idéia do “Átomo Primordial”. - Em 1948 Thomas Gold e Hermann Bondi e independentemente, Fred Hoyle, propõem um modelo sem criação e estático. - na mesma época George Gamow e colaboradores propuseram o modelo Big Bang. Nome dado por ironia por Fred Hoyle.

Mas houve mesmo uma explosão?

Principais Erros Conceituais Não houve uma explosão como um fogo de artifício. Não há um lugar que seja o centro do universo. O universo está em expansão,mas nós não.

Comprovações do modelo do Big Bang - Expansão do universo, comprovada pelo efeito Doppler - 1965 - Descoberta da radiação de fundo - Proporção de hélio observado - Galáxias de bilhões de anos atrás parecem claramente “mais jovens” e mais próximas. - Flutuações de temperatura, detectadas em 1990 pelo satélite Cosmic Background Explorer (Cobe), e a relação precisa dessa variação com o ângulo de observação, medida pela primeira vez em experimentos divulgados no ano 2000 - Polarização da Radiação Cósmica de Fundo

Mapa que retrata o momento de origem do universo Mapa que retrata o momento de origem do universo. As manchas vermelhas indicam regiões mais 'quentes', e as azuis, as mais 'frias'. A forma oval reflete uma projeção bidimensional similar à usada para representar o globo terrestre.

A sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) foi lançada em 2001 e está a 1,6 milhão de quilômetros da Terra (imagens: Nasa/equipe da WMAP)

Radiotelescópio Dasi, localizado no Pólo Sul, com o qual foi medida a polarização da radiação cósmica de fundo (foto: Erik Leitch)

Imagens obtidas pelo telescópio espacial Hubble, das gáláxias mais antigas formadas cerca de 400 a 700 milhões de anos após o Big Bang usando HUDF (Hubble Ultra Deep View)

Principais problemas do modelo: - Necessidade do modelo Inflacionário, que ainda não possui muitas evidências experimentais. - Incompatibilidade entre a Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica para descrever os momentos iniciais do universo (quando a distância é menor que o tamanho atômico). - Não explica como o universo começou, apenas como está evoluindo.

E depois? Big Crunch?

Referências Bibliográficas: Livros: Gleiser M. A dança do universo - Dos mitos da Criação ao Big - Bang. Schwarcz Editora. 1998 Greene B. – O Universo elegante – Cia das Letras . 1999 Hawking S. – O universo numa casca de noz – ARX - 2001 Revistas: Scientific American Brasil - O passado e o presente do Cosmos - Edição especial Imagens retiradas dos sites: http://www.fsc.ufsc.br/pesqpeduzzi/hom-inicio.htm http://www2.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n794.htm http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3546803.stm http://www2.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n756.htm#inicio