Segai e Zhou Z„ Maxwell's Equations in the Einstein Universe and Chronometric Cosmology, syophysical Journal Supplement, 1995,100, p 307.

Desvios espectrográficos para o vermelho (redshifts) H+K 1.200 km/s

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Desvio espectrográfico das linhas do Hidrogênio e do Potássio observado em quatro galáxias com as suas respectivas velocidades de afastamento. A calibragem feita em laboratório aparece acima e abaixo do espectro de cada galáxia.

A energia de um fóton de luz é dada pela equação:

E = h f, em que

E = energia h = 6,63-10’34 J/s/ (constante de Planck)

78 C v o T ii d r C : v r : o ..

Representação do que seria a expansão do universo. Assim como uma bexiga se expande quando inflaaa, o desenho na sua superfície também "aumenta". Teoricamente, um universo que estivesse em expansão faria com que as distâncias entre os objetos nele contidos também aumentassem.

V. S. Troitskii desenvolveu um modelo cosmológico no qual ele in­ terpretou o desvio para o vermelho como conseqüência da diminuição da velocidade da luz.18

Todas estas propostas m ostram que a interpretação de um universo em expansão não é a única interpretação científica para o fenômeno do desvio espectrográfico da luz. Mais sobre isto será tratado adiante. Também é im portante notar que a visão m oderna não é a de expansão de objetos no espaço, mas sim a de expansão do próprio espaço, o que faz os objetos serem “carregados” por esta expansão. Seria como o aum ento de um desenho numa bexiga, à medida que esta é inflada.

Esta idéia de um a expansão súbita foi necessária para que a teoria do

big bang pudesse ser adaptada à observação. Foi um a solução ad hoc. A

proposta foi feita por Alan Guth. Nesta proposta, o universo teria passado por um período de crescim ento rápido (período inflacionário) num cur­ tíssimo espaço de tempo. Em outras palavras, ele teria expandido por um fator de 1025 em apenas 10'35 segundo. Isto seria como transform ar uma ervilha num a galáxia como a nossa (100.000 anos-luz de diâmetro) em 0,00000000000000000000000000000000001 segundo!

Hoje, segundo os adeptos do big bang, a expansão continua aconte­

cendo, mas num a velocidade quase que infinitam ente menor.

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No nosso exemplo da explosão da bomba, ao ser detonada, ela produ­ ziria muitos fragmentos. Assim também, um big bang. Comparativamente,

os estudos dos “fragm entos” produzidos pelo big bang (elementos químicos)

e a interação destes elementos deveriam fornecer um a noção m elhor sobre esse suposto evento.

18 V. S.Troitskii, Physical Constants and Evolution of the Universe, Astrophysics and Space Scierce, 1987,139, p. 389-411. Sobre a velocidade da luz ter sido maior no passado, ver também S. Adams, The Speed of Light, Inside Science 147:4, New Scientist 173(2326), 19 de janeiro de 2002.

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A O r f m r> o U n > v f r s o 79

Basicamente, a m atéria conhecida existente no universo se encontra nas estrelas, nas galáxias; e estas, em grupos locais de galáxias; e estes em supergrupos, como já vimos. Existe assim um a grande organização de ma­ téria no universo. A quantidade desta m atéria existente e como se encontra distribuída são fatores m uito im portantes nos estudos da formação e da idade do universo.

Os cosmólogos atuais acreditam que o big bang

produziu somente os elementos mais leves, a saber, hi­ drogênio e hélio. Os demais elementos da tabela periódi­ ca, até o ferro, foram produzidos pelas estrelas através do processo de fusão nuclear. Elementos da tabela periódica acima do ferro teriam sido produzidos nas explosões das supernovas. A soma de todos estes elementos (matéria) é o que chamamos de massa do universo.

Sabemos que matéria interage com matéria através ia gravidade (força de atração das massas). Este conceito c muito conhecido e solidamente estabelecido. Portanto,

isto que matéria atrai matéria, para se provar que o Universo está expandindo, è necessário que se prove quais são as forças que atuam no sentido contrário ao da força da gravidade. Por exemplo: o que faria com que duas galáxias se afastassem um a da outra, quando a força da gravidade entre elas as aproximaria .ima da outra? Portanto, teoricamente deve existir uma força maior que a rorça de atração entre elas, para que tal processo aconteça.

A busca por esta força tem sido um a das principais áreas de estudo da astrofísica no campo da energia negra ou energia do vácuo. A energia negra apareceu prim eiram ente num a das equações de Einstein como um a constante que contrabalanceava a força da gravidade, produzindo um a solução estática para o universo. O próprio Einstein, na época, concluiu :er sido um erro a utilização desta constante cosmológica que deformava

3 espaço e o tempo.

Para que o universo tivesse a forma e a estabilidade que encontram os nele hoje, dados os bilhões de anos propostos pela teoria do big bang, mui-

:o mais m atéria deveria existir.19 Este fator im portante relacionado com a massa total do universo ficou conhecido como a massa faltante. Esta massa faltante, tam bém conhecida como m atéria exótica ou m atéria escura e fria, não tem sido observada. Para corrigir este problema, inicialmente foram rropostos buracos negros, cometas escuros, a existência de m uitos sistemas

Imagem do grupo de galáxias Abell 2029, um dos 26 grupos de galáxias estudados pelo CHANDRA Observatory sobre a possível existência e os efeitos da energia negra.

Força devido a atração gravitacional

f = g m m

PeterColes, TheEndoftheOldModeíUniverse, Nature, 1998,393,25 dejunho de 1998, p.741. Uma explicação detalhada de forma mais simples aparece no livro por John Byl, Deus e Cosmos, Editora PES, 2003, p. 98-100.

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imagens do Universo "Infantil"

A imagem superior foi produzida pelo satélite COBE. A inferior pelo satélite WMAP. A resolução da imagem produzida pelo W M AP é 35 vezes mais detalhada que a do COBE. Baseados na interpretação dos dados da figura produzida pelo WMAP, cientistas calcularam a idade do universo em 13,7 bilhões de anos, ± 1%, admitindo que a radiação de fundo é resultante de uma explosão inicial.

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