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sábado, 16 de abril de 2011

Teoria do Big Bang

Definição

A teoria do Big Bang ("Grande Explosão") explica que o Universo surgiu a partir de uma explosão primordial, ocorrida a aproximadamente 13,7 bilhões de anos. Essa explosão ocorreu em função da grande concentração de massa e energia.
Os fundamentos desta teoria são baseados nos resultados de observações feitas por físicos e astrônomos, que demonstram que o Universo encontra-se em constante expansão. Em 1929, por exemplo, o físico e astrônomo norte-americano Edwin Powell Hubble descobriu que as galáxias afastam-se uma das outras.




Teoria do Big Bang

Este tema é muito vasto e aqui não se pretende fazer um estudo exaustivo, mas sim fazer uma breve análise sobre esta teoria que foi ganhando cada vez mais defensores. Actualmente é aceite por uma grande maioria da comunidade científica, dado ser uma teoria muito coerente para explicar como surgiu o nosso Universo.
Existem duas principais correntes de pensamento que ao longo da História chocaram entre si: a da criação e a da eternidade. A primeira defende a ideia que o Universo teve um princípio, não existiu desde de sempre; a segunda defende exactamente o contrário, concebe um Universo que sempre existiu e como consequência não teve uma causa que o originou.
Essa sempre foi uma das principais questões da cosmologia, a ciência que estuda o Universo como um todo. Como iremos ver, nesta luta entre opiniões cosmológicas, a criação parece ter ganho à eternidade. Como é que a criação venceu? Essa questão leva-nos à teoria do big bang.
As bases para a cosmologia moderna baseiam-se na teoria da relatividade geral de Einstein, publicada por este físico em 1915. Uns anos mais tarde, Alexandre Friedman concluiu que as equações desta teoria demonstravam que o Universo é um sistema dinâmico e não estacionário como muitos pensavam, incluindo o próprio Einstein que acabou mesmo por introduzir o conceito de constante cosmológica na sua teoria, para tentar conciliar a teoria da relatividade geral com a ideia de um Universo estacionário. Posteriormente Einstein viria a reconhecer que a constante cosmológica foi o maior erro de sua vida, convencendo-se que de facto o Universo está em expansão de acordo com as observações astronómicas entretanto realizadas.
Porém, mais recentemente, a constante cosmológica voltou a ter importância e foi levada em conta, desta vez para tentar explicar a expansão do Universo.
mapa da radiação de fundoEm 1927, o padre e astrónomo belga Georges Lemaître publicou um trabalho na sequência de conclusões que tirou da teoria da relatividade, avançando que o Universo deveria ter tido início num “átomo primitivo”, onde toda a matéria e o espaço estariam comprimidos. Esse “átomo” seria extremamente denso e quente. Depois teria sofrido uma súbita explosão dando início à expansão do Universo, baixando a sua temperatura.
Mais tarde, o astrónomo Edwin Hubble descobriu que as galáxias estão a afastar-se umas das outras. E quanto maior for a distância entre elas maior é a velocidade com que elas se afastam, demonstrando assim com base na observação, que o Universo de facto está em expansão. Esta descoberta leva-nos a imaginar que se fossemos recuando no tempo iríamos ver as galáxias cada vez mais próximas umas das outras, até que chegaríamos a um longínquo passado em que todo o Universo estaria concentrado num único ponto.
Entretanto surgiu o físico russo George Gamow, defendendo que se o big bang foi extremamente quente, talvez ainda exista uma espécie de “registo fóssil” desse acontecimento, possível de ser detectado. Esse “registo fóssil” é hoje chamado de radiação cósmica de fundo, sendo esta uma radiação electromagnética com um espectro térmico de um corpo negro na faixa de microondas.
Mais tarde essa radiação foi detectada casualmente em 1965 por dois engenheiros de telecomunicações, Arno Penzias e Robert Wilson, quando testavam uma antena destinada a comunicações por satélite. Eles detectaram um estranho ruído estático que parecia vir de todos as direcções do céu. Tenha sido descoberta a radiação prevista por Gamow!
Porém, só bem mais tarde é que foi possível saber pormenores sobre a radiação cósmica de fundo, quando em 1989 foi lançado para o espaço o satélite COBE (Cosmic Background Explorer) que foi concebido para esse fim específico. Durante a sua missão este satélite registou a radiação o que permitiu criar um mapa onde é possível observar pequenas irregularidades que correspondem a flutuações de temperatura. Essa radiação deu-nos uma visão de como o Universo era quando tinha apenas 380.000 anos de existência, ou seja, há mais de 13.000 milhões de anos atrás!
O COBE teve um sucessor, o WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), com seus instrumentos muito mais aperfeiçoados permitiu criar um mapa com uma excelente precisão. Actualmente esses dados continuam a ser analisados.
É frequente pensar-se que o big bang foi uma explosão que projectou matéria e energia num espaço vazio. Tal não é bem assim pois todo o Universo estaria limitado a um pequeno ponto não existindo qualquer espaço fora dele. Não é pois possível concebermos o big bang do ponto de vista de um observador exterior.
Esta teoria ainda não é aceite por todos os cosmólogos. Curiosamente o termo “big bang” foi utilizado pela primeira vez pelo astrónomo britânico Fred Hoyle, um dos ciêntistas que não aceitavam a teoria, com o intuito de a ridicularizar.
Esperemos que à medida que vamos avançando no conhecimento e na tecnologia possamos ficar com uma ideia mais clara sobre este assunto fascinante.

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