quinta-feira, 21 de junho de 2007

O BIG BANG: EM CASA E VIA SATÉLITE

Jay Ingram, em "The science of everyday life" (Penguin, 1989) explica como se pode ver em casa o "Big bang". Basta sintonizar a televisão numa banda onde não exista qualquer recepção de um canal. Uma pequena parte da radiação ou luz que incide na antena e é transformada no nevoeiro do ecrã provém da grande explosão no início do Universo. Como diz Ingram, "embora seja apenas uma pálida sombra de um original esplendoroso, não tem anúncios e pode ser visto por toda a família"...

O Prémio Nobel da Física do ano passado foi dado pelo trabalho de recolha dessa radiação não na televisão em casa mas num satélite acima da atmosfera, o COBE (da responsabilidade da NASA). Os dados obtidos por esse satélite podem ser vistos como uma importante peça do "puzzle" que é a nossa história cósmica. Mostra em pormenor o enchimento do espaço por uma radiação de fundo (luz no domínio das microondas, as mesmas dos aparelhos de cozinha), que teve origem no momento da formação dos átomos. As outras observações mais relevantes são: o afastamento sistemático das galáxias umas das outras e as percentagens relativas de hélio e hidrogénio, os dois elementos que são largamente maioritários no espaço (perfazem mais de 99% de tudo o que existe!). Hoje sabemos que o Universo está em expansão e em arrefecimento, desde o seu início há cerca de 15 mil milhões de anos. As várias estruturas da matéria foram nascendo ao longo dos tempos, com uma complexidade crescente...

O COBE verificou que a radiação de fundo não é uniforme em todas as direcções: tem flutuações de grande escala. Estas são interpretadas como diferenças de concentração da matéria no instante de formação dos átomos, quando os electrões vagabundos "se casaram" com os núcleos para formar os primeiros átomos. Ficou assim preenchida uma parte do "puzzle" da nossa história cósmica: não se sabia bem como é que, a partir de um universo inicial igual por todo o lado, se passou para um universo pulverizado em galáxias, enxames de galáxias e superenxames de galáxias. Hoje sabemos que as galáxias se formaram depois de já existirem átomos, precisamente nos sítios onde existiam mais átomos.

Uma teoria física nunca fica definitivamente comprovada embora possa ser definitivamente invalidada. Há ainda orifícios no "puzzle" da história cósmica que estão por preencher. No entanto, qualquer nova imagem terá de incorporar o essencial daquela que agora temos: um universo que teve o seu começo no "Big bang" e que não está parado mas em permanente transformação. A alternativa da teoria do estado estacionário ("Steady state") está eliminada face à teoria do "Big bang" entre outras razões por não conseguir explicar a radiação cósmica de fundo.

Como se traduz "Big bang"? Pode ser "Explosão inicial" ou "Grande explosão", mas a palavra "explosão" não pode ser levada muito a sério. Uma explosão convencional, como a de uma bomba, acontece num certo sítio a partir de certa matéria. Quando se diz que o Universo "explodiu" a partir de uma tremenda concentração inicial de energia, não se pode imaginar um ponto inicial algures no espaço, uma vez que o Universo é infinito! Por outro lado, a matéria surgiu a partir da energia primordial, de acordo com a fórmula E= mc^2 de Einstein. No início existiam os quarks e os electrões, a seguir a matéria começou a organizar-se sucessivamente em nucleões, em núcleos, em átomos e, finalmente, em estrelas e galáxias.

Não se consegue observar directamente nada antes do instante de formação dos átomos, quando o mundo tinha cerca de 300000 anos e as microondas se espraiaram. Abtes o Universo era opaco. Para trás no tempo, os astrofísicos conseguem fazer extrapolações legitimadas por observações indirectas. No começo dos começos, era o reino da energia pura e aí é onde reina a nossa maior ignorância. É aí que a física acaba, pois ela só se pode pronunciar sobre aquilo que, de uma maneira ou de outra, é observável...

9 comentários:

Anónimo disse...

Foi a observação de que as galáxias se afastam uma das outras que levou a admitir a expansão do universo e a existência de um instante primordial em que tudo, matéria e energia, estaria concentrado, antes de começar o grande afastamento.

Apesar de as observações recentes terem permitido concluir que a radiação de fundo não se distribui de maneira uniforme, é de crer que a “explosão” inicial, ou seja o que for que tenha acontecido no início do universo, tenha projectado as partículas elementares da matéria em trajectórias divergentes.

Como foi possível que partículas em trajectórias divergentes se abraçassem entre si, formando os “grânulos”, ou aglutinações materiais que conhecemos por átomos, moléculas, galáxias?

Jorge Oliveira

DJ ORAÇÃO disse...

Mistério é a matéria ter diversas manifestações em simultâneo com interacções intrinsecas. Ondas, particulas tudo à vontade do freguês!!!

Anónimo disse...

Maravilhoso! Depois do Big Brother temos o Big Bang na TV! LOL

no name disse...

duas coisas: acho um pouco "apertado" chamar vestígios do big bang à radiação cósmica de fundo (onde é que o big bang já ia quando o universo deixou de ser opaco...). também, não é realmente correcta a frase "...não se consegue observar directamente nada antes do instante de formação dos átomos...". não se consegue observar nada com radiação electromagnética (como se diz, correctamente, o universo anterior era opaco, mas só a esta radiação). tal não será o caso se observarmos radiação gravítica; neste caso poderemos observar o período inflacionário, por exemplo...

Anónimo disse...

Incrivél como alguém em tão poucas palavras diz tantas asneiras. Convido-vos a ler A breve história do tempo, de Stephen Hawking, que nada mais é do que o básico do básico da mecânica do Universo, já devidamente comprovada experimentalmente.

Sem mais,

José Trindade

Anónimo disse...

Origada, Carlos Fiolhais, por te teres dado ao trabalho de tentar explicar aquilo que, para uma leiga como eu, é sempre muito difícil, senão impossível, de entender (e já vou tarde para começar do zero). Chegou-me hoje um livro de um crítico do Big Bang que talvez te interesse. Ainda não li, e seguramente que, se o fizer, não irei entender tudo, porque me faltam as bases. Mas há algumas coisas que entendo. Quando tiver tempo voltarei a isto.
Um abraço
Adelaide Chichorro Ferreira

Carlos Fiolhais disse...

Olá Adelaide:
Goste de te ler os teus comentários neste blog. É pena que se tenha perdido um...
Estou curioso em ver o tal livro anti - Big Bang, mas repito: neste momento a teoria do Big Bang não tem nenhum competidor à altura.
Carlos Fiolhais

Anónimo disse...

Olá outra vez... Mas outra vez sem tempo para um comentário longo! Há uma citação de Einstein, na monthly Review de 1949, no interessante livrinho de Christian Jooss (com Eszett!),2005, «Albert Einstein, Wissenschaftler und Rebell», que merece ser tida em conta. Mais ou menos, aí se diz (p. 51)que o progresso tecnológico conduz frequentemente a mais desemprego, em vez de aliviar o fardo que recai sobre todos. Einstein terá também dito, na mesma ocasião, que o lucro e a concorrência são responsáveis pela instabilidade na acumulação e utilização do capital e pelo aumento das depressões. Ora, a mim isto parece-me muito verdadeiro, tendo em conta, até mesmo, o perigoso aumento (60%, não era isso que há pouco tempo dizia o Público?) de consumo de ansiolíticos em Portugal nos últimos anos. Anos em que tanto se falou em progresso tecnológico, por sinal! Quanto ao Big Bang, lá irei. Confesso que não estou lá muito «obsecada» com o problema das origens, e neste momento estou cheia de pressa! Há outras coisas que me preocupam mais.
Adelaide Chichorro Ferreira

Anónimo disse...

Impressionante!! O homem tem a foto do inicio do universo rsrsrsrs fico imaginando esta visão a 13 bilhões, porem não conseguem descobrir a cura para muitas doenças Ex. esclerose lateral amiotrófica... Ò Stephen Hawking Um Deus que esta condenado a decadência por algo que só se pode ver por um microscópio óptico rsrsrs O homem é o animal mais contraditório do universo!

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