Teoria do Big Bang

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Teoria do Big Bang

Teoria do Big Bang

A versão actual da teoria do Big Bang foi desenvolvida na década de 1940 e deve-se sobretudo ao grupo de investigação de George Gamow, que criou este modelo de forma a conseguir explicar o afastamento das galáxias umas das outras. Dizendo, que toda a matéria existente hoje no Universo encontrava-se concentrada no chamado “átomo inicial ” ou “ovo cósmico”, no qual, a distância entre as partículas do Universo era zero e no qual havia uma incalculável quantidade de energia que repentinamente explodiu – o instante zero do Big Bang – formando, posteriormente, gases, estrelas e planetas.

Segundos após a explosão inicial, o Universo passou por um processo de arrefecimento que terá desencadeado a expansão do Universo. Actualmente, vários mil milhões de anos depois, o Universo continua a expandir-se em todas as direcções cerca de 5% a cada mil milhões de anos.

Ou seja, o espaço entre as galáxias está a aumentar 5% a cada mil milhões de anos a uma velocidade que é proporcional a uma distância entre estas. Por isso, não são os planetas, estrelas e outros corpos que estão a dilatar-se mas sim o espaço onde estes estão.

As reacções e interacções de matéria/antimatéria começaram a formar os primeiros vestígios de partículas elementares.

Radiação Cósmica de fundo

Logo após o Big Bang, a temperatura do Universo era extremamente elevada, que com o passar do tempo foi diminuindo progressivamente.

Enquanto a temperatura estivesse acima de um certo valor, os electrões, que apresentavam valores de energia cinética muito elevados, não se podiam associar aos protões, e portanto, não se formariam átomos. Como os electrões estavam livres, estes podiam absorver partículas com qualquer valor de energia radiante, os fotões, e portanto absorver toda a radiação. Como o Universo absorvia a radiação este era opaco.

Quando a temperatura atingiu determinado valor mais baixo, os electrões puderam ligar-se aos protões e a radiação dispersa no Universo passou a estar livre para se propagar, visto que já não era completamente absorvida. Nesta fase o Universo passou a ser transparente à radiação.

Mas há medida que o Universo se expande, o comprimento de onda desta radiação residual (as cinzas nucleares) fica deformado visto que a escala espacial se dilata.

O principal efeito que se verifica na radiação é que o seu comprimento de onda será progressivamente maior, consequentemente a temperatura associada ao espectro da radiação de fundo seria mais baixa.

Alguns cientistas previram que essa radiação de fundo podia ser observada na região de microondas e apresentaria uma temperatura de aproximadamente 270ºC negativos.

A distribuição uniforme da radiação cósmica de fundo, verificada por cientistas, foi considerada como uma evidência importante de que a matéria estaria distribuída de forma homogénea, no momento do início do Universo, e que a sua formação teve origem nessa altura.

Limitações da Teoria do Big Bang

Embora a Teoria do Big Bang seja, actualmente, aceite pela maioria dos cientistas esta apresenta contradições e não consegue responder a várias questões.

Tais como: porque é que ocorreu o Big Bang, como é que algo é criado a partir do nada, se o Universo continuará em expansão e também o facto da teoria não justificar a uniformidade do Universo que se assume ter ocorrido logo após a explosão.

Consequências da Teoria do Big Bang

É exemplo a Teoria do Big Crunch, processo que diz, que no futuro o Universo começará a contrair-se, devido à atracção da gravidade, e depois entrará em colapso. No qual, este ficará cada vez mais denso e mais quente até atingir a sua forma inicial, o tal átomo inicial.

Outras Teorias para a origem do Universo

Teoria do espaço estacionário O universo teve um aspecto semelhante em todos os tempos. Esta teoria diz que o universo esta em expansão e diz que a densidade se mantém a mesma. Como esta se mantém constante esta teoria defende que é criada matéria a partir do vácuo numa proporção exacta.

Teoria do universo pulsante ou oscilante Esta teoria defende, que o universo sofrera muitos Big Bangs em vez de um só, de onde surgem os núcleos necessários para manter a densidade constante.

Teoria bíblica A Bíblia apresenta, nos versículos 1 a 19, do primeiro capítulo do livro de Génesis, o relato da criação dos céus e da Terra atribuído a Javé (outro nome de Deus), o Deus único e omnipotente, que terá executado a obra em seis dias e descansado no sétimo, tornando-o sagrado.

Teoria japonesa A mitologia japonesa diz, que como no início os deuses não estavam satisfeitos com a quantidade de comida fornecida pelo Universo, estes decidiram criar esferas giratórias com pessoas para servi-los. Só que como as suas mulheres não deixaram, estas deram força aos habitantes dos planetas. Levando ao inicio duma guerra tão intensa que originou o Sol. Os deuses acabaram por perder a arma que lhes dava a força e o poder para os terráqueos, que acabaram por criar tudo o que há na Terra, como árvores e frutos, de forma a poderem sobreviver.

Teoria Budista A religião budista abstrai a existência de um deus criador para se focar exclusivamente na busca do estado nirvana. Para esta religião, que se inicia com o despertar de Buda e não revolve outras áreas do conhecimento, o universo é simplesmente o que sempre foi "desde o tempo sem início".

Cronologia do Big Bang

Big Bang – 15 000 milhões de anos

Instante 0/10-43 segundos (Tempo de Planck) – neste curto espaço de tempo não se aplicam as leis da Física que conhecemos (Lei da Inércia, Lei Fundamental da Dinâmica e Lei da Acção - Reacção).

Entre 10-41 e 10-37 segundos (Era da Grande Unificação) – as forças gravíticas, electromagnéticas, nucleares fracas e nucleares forte, que inicialmente se encontravam unidas, começam a diferenciar-se

Instante 10-9/10-5 segundos (Era da Força Electrofraca) – surgem os protões, devido ao arrefecimento do Universo e a consequente união de quarks, que mais tarde irão juntar-se aos neutrões e electrões (ambos ainda não criados) para formar a matéria do Universo. O Universo ainda é muito quente e opaco. A luz não consegue viajar através dele.

Instante 10-5/10-1 segundos (Era Hadrônica) - perto do tempo 10-1 segundos, surgem os electrões.

NOTA: O Universo ainda não tem um segundo de idade

Instante 101/1011 anos – durante milhões de anos, o Universo foi arrefecendo. Surge Hidrogénio, Deutério (isótopo de hidrogénio, com numero de massa igual a 2, ou seja, tem no núcleo 1 neutrão e 1 electrão; enquanto que um átomo de hidrogénio, elemento mais comum na natureza em comparação com deuterio, tem apenas 1 protão e 0 neutrões) e Hélio, em quantidades semelhantes às que temos hoje.

Instante 1011/1013 anos – decorridos vários séculos, finalmente, a luz pode viajar pelo Universo sem chocar constantemente com uma grande quantidade de partículas. O Universo é transparente. Os núcleos de Hidrogénio, Deutério e Hélio originam átomos mais pesados: a chamada Era Atómica. A temperatura, agora mais baixa, favorece a síntese das primeiras estrelas.

Instante 1013/Hoje – Actuando sobre gases estrelares, a gravidade contribui para a formação das primeiras estrelas. Estrelas, como o nosso Sol, nascem e morrem. A poeira cósmica contem agora núcleos de elementos mais pesados e formam-se os planetas. Surgem os primeiros seres microscópicos e, finalmente, a vida inteligente.

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