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29 de abr. de 2015

A Viagem no Tempo é Possível ? - Por Michio Kaku (4ª Parte)

Dr. Michio Kaku, Professor de Física Teórica na Universidade da Cidade de New York, sendo o autor de Visões: Como a Ciência irá Revolucionar o Século XXI e o best-seller Hiperespaço.

O anel, por sua vez, age como um espelho de Alice. Qualquer um andando através do anel poderia não morrer, mas poderia passar através do anel para ir a um universo paralelo. Desde então, centenas de outros 'buracos de verme' surgiram como soluções para as equações de Einstein. Esses buracos de verme (ou minhoca) conectavam não apenas duas regiões do espaço (por isso o nome) mas também duas regiões do tempo. Em princípio, poderia ser usados como máquinas do tempo.
O "rio do tempo" agora possuia redemoinhos nos quais o tempo poderia revolver-se em um círculo. A solução de Gödel foi criativa: Ele postulou que um universo preenchido com tempo que fluisse como fluido circulando. Qualquer um andando sobre aquela direção da rotação poderia encontrar-se no ponto de início, mas no passado.
Em suas memórias, Einstein escreveu que ele estava perturbado com suas equações contendo soluções que permitissem viagem no tempo. Mas ele finalmente concluiu que se o universo não tivesse esse tipo de rotação, ele expandiria (como na teoria do Big Bang) e consequentemente, a solução de Gödel poderia ser descartada por razões físicas. (Aparentemente, se o Big Bang fosse rotacional, então a viagem no tempo poderia ser possível através de todo o universo!)
Então, em 1963, Roy Kerr, um matemático neo-zelandês, descobriu uma solução nas equações de Einstein para um buraco negro em rotação, o qual possuia bizarras características. Esse buraco negro poderia não entrar em colapso em um ponto (como antes pensado), mas iria rodar em um anel (de neutrons). O anel poderia estar circulando tão rápido que a força centrífiga poderia mander o anel contra a força gravitacional tentando colapsá-lo.



Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

19 de abr. de 2015

Universo sem limites

Um universo que é finito em tamanho mas não começa
com uma singularidade é o resultado de uma tentativa de
combinar os aspectos da relatividade geral e mecânica
quântica. A história desse universo sem limites em
tempo imaginário é como a superfície da Terra, com
o Big Bang equivalente ao polo norte da Terra e
o tamanho do universo aumenta com o tempo imaginário
enquanto um observador segue em direção ao sul, através
do meridiano**.
(Estado de Hartle-Hawking)

Como uma proposição avançada de Stephen Hawking e Jim Hartle, o universo sem limites é um universo que não inicia-se em uma singularidade. Ele utiliza uma proposição do físico americano Richard Feynman de tratar a mecânica quântica como uma soma de histórias, significando que uma partícula não possui uma única história no espaço-tempo, mas ao invés disso, segue todos os caminhos possíveis para alcançar o estado atual. Pelo somatório de todas essas histórias, um processo difícil que deve ser feito tratando-se o tempo como imaginário, pode-se descobrir a probabilidade de uma partícula passar por um certo ponto.
Hawking e Hartle então casaram essa ideia com a visão da relatividade geral de que a gravidade é uma consequência do espaço-tempo curvado. Sob a relatividade geral clássica, o universo tem que ser infinitamente velho ou ter iniciado-se em uma singularidade. Mas as proposições de Hawking e Hartle abriram uma terceira possibilidade para o universo ser finito mas sem ter iniciado-se em uma singularidade para produzir seus limites (por isso o nome).
A geometria do universo sem limites poderia ser similar a geometria da superfície de uma esfera, exceto por possuir quatro dimensões ao invés de três*. Você pode viajar completamente em torno da superfície da Terra, por exemplo, sem nunca chegar a uma borda. Essa analogia, desdobrada sobre o tempo imaginário, terá o polo norte representando o Big Bang, marcando o início do universo. (Mas nem o polo norte ou o Big Bang são singularidades).

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

*Nota do Tradutor¹: Correção - no texto original colocava-se duas dimensões.
**Nota do Tradutor²: Correção - no texto original estava equador.

18 de abr. de 2015

Arno Penzias e Robert Wilson

The Holmdel Horn Antenna on which Penzias and ...
The Holmdel Horn Antenna on which Penzias and Wilson discovered the cosmic microwave background. (Photo credit: Wikipedia)
Um par de radioastrônomos que estavam trabalhando nos Laboratórios Bell. Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-) são acreditados pela descoberta da radiação cósmica de fundo (microodas). Usando uma antena originalmente projetada para detectar sinais de eco de satélites, os dois por acaso, detectaram um incômodo silvo de rádio vindo de todo lugar. Depois de terem analisado e removido todas as possibilidades de erro, inclusive excrementos deixados por pombos dentro da antena, eles concluíram que estavam escutando sinais vindos de todas as direções do espaço. Após discutirem seus achados com o físico Robert Dicke de Princeton, eles perceberam que estavam detectando o restante do eco do Big Bang, predito por Geroge Gamow e seus colegas na década de 1940, agora brilhando suavemente à uma temperatura de quase três graus acima do zero absoluto. Por essa descoberta, Penzias e Wilson dividiram em 1978 o Prêmio Nobel de Física.

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Cosmological Stars (BBC/PBS)

Universo Oscilante

Big Crunch overview
Big Crunch overview (Photo credit: Wikipedia)
Uma das implicações da  teoria do Big Bang é que o universo um dia poderá terminar, ou ao menos, qualquer vida no universo chegará ao fim. Se o universo é aberto ou plano, significando que ele irá expandir-se eternamente, ele irá sobreviver por um período de tempo indefinido. Mas eventualmente, toda a matéria em todas as estrelas que estaria sendo usada como combustível irá acabar, e o universo irá tornar-se frio e escuro. Em um universo fechado, no qual a expansão eventualmente irá cessar e consequentemente irá ocorrer uma contração, o final estará longe de ser frio e escuro, pois à medida que estiver próximo o Big Crunch, o universo ficará quente e brilhante, tornando-se uma singularidade e sendo obliterado de sua existência.
Mas isso seria o que poderia ocorrer? Alguns cientistas especulam que o Big Crunch poderia não ser um sinal do fim do universo. Talvez um outro Big Bang possa ocorrer, criando um novo universo de possibilidades. A ideia de que Bangs são subsequentes à Crunchs em um ciclo sem fim é conhecido por universo oscilante. Apesar de nenhuma teoria ter sido desenvolvida para explicar como isso poderia ocorrer, essa ideia possui um certo atrativo filosófico para pessoas que gostam da ideia de um universo sem fim

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

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