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23 de abr de 2015

Universo de Friedmann


Universo fechado: o momentum gerado pelo
Big Bang é retido pela gravidade, produzindo
Big Crunch.

No início da década de 1920, o físico russo e matemático Alexander Friedmann tornou-se a primeira pessoa a aderir à ideia de que as equações da relatividade geral de Einstein previam uma movimentação para o universo. Einstein (e a maioria dos cientistas, para esse assunto) acreditavam que o universo era estático, e ele modificou suas equações para incluir uma constante cosmológica para mantê-los.
Universo aberto: não há matéria suficiente para parar a
expansão do universo, a qual será eterna.
Friedmann fez duas suposições simples sobre o universo: que ele, quando visto de suficientemente grandes escalas, ele parece o mesmo em qualquer direção à partir de qualquer ponto. Com base nessas suposições (o princípio cosmológico, como é chamado) e as equações de Einstein, ele desenvolveu o primeiro modelo de um universo em movimento. O universo de Friedmann começa com o Big Bang e continua expandindo-se por não contados bilhões de anos, chegando no estado que está agora. Mas depois de muito tempo, a atração gravitacional mútua de toda a matéria desacelera a expansão até que cesse. O universo então inicia uma queda sobre si mesmo, retrocedendo a expansão do universo. Eventualmente, toda a matéria irá colapsar em uma singularidade, no que o físico John Wheeler gosta de chamar de Big Crunch.
Universo plano: expansão irá ficar lenta até que a taxa chegue
a um zero.
Apesar de Friedmann encontrar apenas essa solução, chamada de universo fechado, devido o tamanho finito do universo, não há matéria suficiente para levar o universo à uma parada. Galáxias continuam a separar-se umas das outras, apesar de mais lentamente com o passar do tempo. Eventualmente, todas as estrelas irão acabar, e o universo irá tornar-se frio e escuro. Intermediariamente entre o universo aberto e o fechado, há o universo plano. Nesse caso, o universo irá expandir-se para sempre, mas a velocidade em que as galáxias irão separar-se chegará, eventualmente, a um zero. Que tipo de universo vivemos? Observações da densidade do universo eventualmente podem responder isso, mas ainda não há acurácia suficiente para distinguir entre essas três possibilidades.
Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

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