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Sig Sang Model, The New Encyclopaedia Britannica, 15a edição, 2:205,1992.

telescópios antigos

(CBR)Desvio espectográfico

10 Sig Sang Model, The New Encyclopaedia Britannica, 15a edição, 2:205,1992.

A O :í i o f y d o U i\ i v i. h s 75

ela representa um a discrepância com a teoria, porque esta postula uma homogeneidade”.11

Se existem incompatibilidades e dificuldades, devemos examiná-las. Como já foi dito no primeiro capítulo, toda teoria é essencialmente inter- pretativa. Fazem-se observações e dá-se um a interpretação. A teoria do big bang também se encaixa nestes moldes. Portanto, devemos analisar as bases

desta teoria através de um estudo dos seus pontos principais, juntam ente ;om outras possíveis interpretações das observações.

A teoria do big bang possui três pontos fundamentais que são consi­

derados como evidências principais. São eles:

• Desvio espectrográfico das galáxias para o vermelho (Um universo em expansão)

• Abundância de elementos existentes no universo (Quantidade de m atéria criada)

• Radiação de fundo

(Temperatura residual da explosão inicial)

Cada um desses pontos faz parte de um grupo de fenômenos observa­ dos. geralmente interpretados à luz das proposições da teoria.12

E, para facilitar o nosso entendim ento sobre estas áreas do big bang,

amos compará-las ao resultado da explosão de um a bomba. Quando uma rom ba explode, ela produz um a grande quantidade de calor, bem como :m a grande quantidade de partículas que são lançadas em alta velocidade enu todas as direções. Ao observarmos estes resultados da explosão de uma romba, poderemos aprender m uito sobre a bomba. Este é o raciocínio .omparativo com a teoria do big bang: a “explosão” primordial sem elhante

i explosão de um a bomba.

A interpretação dessas três observações, seguindo este raciocínio, está _rerta para muito debate, visto que as três “evidências” não são bem com­ preendidas ainda. É im portante saber que existem outras explicações para :s mesmos fenômenos considerados pela teoria do big bang (ver Apêndice

I sobre a tem peratura equivalente à radiação de fundo).

U

m

U

n i v e r s o

E

m

E

x p a n s ã o

...?

Quando um a bomba explode, ela produz o deslocamento de um grande r.úmero de partículas. Muitas dessas partículas, ao se deslocarem, se tornam

E. P. Hubb e, The ObservationalApproach fo Cosmoíogy, Oxford, Clarendon, ’ 937, p. 50-51. I Dara uma exposição mais detalhada sobre a teoria do big bang, veja o livro O Universo Numa

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Quando uma galáxia está se afastando do observador, a sua luz parece mais "avermelhada" que o normal. Caso ela esteja se aproximando, a sua luz parecerá mais "azulada" que o normal.

Isto é conhecido como efeito Doppler.

Onda emitida por uma fonte

observador comprimento de onda X observador comprimento de onda X' = X - A X observador Z = comprimento de onda X' = X + &X

AX ~ v

X

c

z = redshift (desvio) X = comprimento de onda r = velocidade do objeto c = velocidade da luz fonte estacionária

incandescentes, emitindo luz. Na analogia com o big bang, a luz de uma

dessas pequenas partículas aparentaria ter uma cor diferente dependendo da posição do observador em relação ao movimento da partícula observa­ da. Isto é análogo ao desvio espectrográfico da luz das galáxias para a cor vermelha ou para a azul.

Em 1913, Melvin Slipher, um astrônomo americano, anunciou que um estudo feito em cerca de doze nebulosas mostrava que a maioria delas estava se afastando da Terra em velocidades de milhões de quilômetros por hora. Slipher foi um dos primeiros pesquisadores a usar

o efeito Doppler para medir sistematicamente as

velocidades de grandes objetos celestiais. Edwin Hubble observou esta mudança da cor do espectro das galáxias. A esta mudança foi dada a interpre­ tação de que o universo estaria em expansão. As galáxias, ao se distanciarem ou se aproximarem da nossa galáxia, teriam a sua “cor” alterada. Esta mudança é observada através das alterações das linhas do espectro de elementos como o sódio, o potássio e o hidrogênio (ver ilustração na página ao lado). Isto funciona de maneira análoga ao som da sirene de um a ambulância. Quando a ambulância está se aproximando, o som é mais agudo. Depois que ela passa, o som fica mais grave. Para uma pessoa dentro da ambulância o som não muda.

Essa interpretação do desvio espectrográfico tem enfrentado dificul­ dades relacionadas com outras observações:

fonte movendo com velocidade v em direção ao observador fonte m ovendo com velocidade v em direção oposta ao observador

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1. Galáxias interconectadas possuem desvios espectrográficos diferentes.13 Isto significa que galáxias que estão interconectadas possuem velocidades diferentes.

2. Desvios que se agrupam em valores específicos. Esses valores são indicados pelo símbolo z. Por exemplo, para um desvio (redshift) de

z= l, temos a indicação de que o comprim ento da onda dobrou desde a sua emissão até chegar ao observador. Os valores de z que as galáxias tendem a assum ir são 0,06; 0,3; 0,6; 0,9; 1,4 e 1,96. Isto traz consigo duas im portantes conclusões: (1) que as galáxias possuem velocidades preferidas, o que, em se tratando de galáxias, não faz sentido, e (2) esta recessão implica que a Terra está num a posição única. Uma posição que não fosse única poderia explicar a recessão observada, mas os valores de z apareceriam de forma contínua e não em intervalos distintos como foi observado. Isto implica diretam ente que nossa galáxia estava no centro ou m uito perto do centro do universo.14

3. O desvio para o vermelho implica também uma diminuição da freqüência. Uma vez que a energia da luz é proporcional à sua freqüência, isto pode implicar num a perda de energia. Até o momento, a teoria do big bang

não oferece explicações para esta possível perda de energia.15

É importante salientar que existem outras explicações para o fenômeno

2 j desvio espectrográfico da luz para o vermelho, as quais são de grande m.portância e relevância. Todas elas têm um sólido embasamento científi- :: e oferecem respostas igualmente compatíveis com a evidência. Apenas Úgjjmas delas estão relacionadas a seguir.

O astrônom o Fritz Zwicky já havia proposto, em 1929, que o desvio rara o vermelho seria causado pela perda de energia da luz, ao viajar pelo rspaço. Esta proposta ficou conhecida como a “teoria da luz cansada”. Esta :eoria continua sendo estudada e pesquisada ainda hoje, por ser um a forte '.:em ativa.16 Outra cosmologia estática, proposta por I. E. Segai, apresenta o icsvio para o vermelho diretam ente proporcional à curvatura do espaço.17

-anon M. Arp, Seeing Red, Montreal, Apeiron, 1998. Ver também do mesmo autor, Quasars, : edshifts, and Controversies, Berkeley, CA, Interstellar Media, 1987.

iam G.Tifft, Global Redshift Periodicities and Periodicity Variability, Astrophysical Journal, '997, p. 485, 465-483. Ver também, do mesmo autor, Properties of the Redshift„ The ^strophysical Journal, Vol 382, dezembro de 1991, p. 396-415, e Redshift Quantization i the Cosmic Background Rest Frame, Journal of Astrophysics and Astronomy, 18(4):415- -33,1977.

: Peebles, Principles of Physical Cosmology, Princeton, The University Press, 1993, p. 138. - Gosh, Velocity-dependent Inertial Induction: a Possible Tired-Light Mechanism, Apeiron, "991,9-10, p. 35-44.

E. Segai e Zhou Z„ Maxwell's Equations in the Einstein Universe and Chronometric Cosmology,

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