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Big Bang

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by

David Moura

on 30 September 2015

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Transcript of Big Bang

Universo
Big Bang
Galáxias
Big Bang é o nome da teoria cosmológica proposta inicialmente pelo astrônomo, e também padre católico, Georges Lemaître, sendo depois melhor desenvolvida e aperfeiçoada pelo físico George Gamow.

A teoria do Big Bang descreve o desenvolvimento do Universo do momento posterior ao seu surgimento até os dias de hoje. Desde de sua origem, a partir de um estado inicial de temperatura e densidade altamente elevadas, até o estado atual de "constante" expansão.

Mesmo tendo um grande número de apoiadores, só foi corroborada por evidências em 1965, com a descoberta da radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Hoje, ela é aceita por quase todos cientistas do mundo, possuindo o título de modelo cosmológico padrão. Até agora, é nossa melhor explicação para o surgimento e evolução do Universo.
Teoria
Nucleossíntese Estelar
A lei de Hubble-Humason foi desoberta em 1929 pelos astrônomos americanos Edwin Powell Hubble e Milton L. Humason. Ela foi crucial para a confirmação da teoria do Big Bang, a partir de sua constatação foi convecionada a teoria de um Universo em expansão. Vale lembrar esse fenômeno já tinha sido previsto por
Lemaîtr
e.
Lei de Hubble-Humason
“Para mim, é muito melhor compreender o Universo como ele realmente é
do que persistir no engano, por mais satisfatório e tranqüilizador que possa parecer."
Carl Sagan, astrônomo, cosmólogo, astrofísico e divulgador científico estadunidense.
Pálido Ponto Azul
A teoria do Big Bang não aborda a origem do universo, mas sua evolução.
Não se trata de “criação” do universo.
Apesar do nome que leva, a teoria não significa uma "explosão"caso o significado empregado for algo relacionado com a liberação de calor, luz, água e dióxido de carbono (fogo).
Ela não é mera ideia, mas evidenciada por diversos fenômenos como: desvio para o vermelho (redshift), radiação cósmica de fundo, idade estelar e abundância de elementos leves.
Big Bang não descreve algo vindo do nada; a teoria já parte da premissa que a matéria já existia.
Observações
Principais erros
1.1 bilhão de ano: O Sol se tornará 10% maior do que é hoje, grandes partes da Terra se tornarão desertos.
3.5 bilhões de anos: O sol se tornará 40% maior do que é hoje. Se a Terra ainda existir toda a água da Terra irá evaporar e aumentar muito a temperatura do planeta, tornando impossível a existência de vida em nosso planeta.
5,4 bilhões de anos: O hidrogênio no Sol terá acabado, e começará a entrar na fase de gigante vermelha, tornando-se duas vezes maior do que é hoje. Iniciando por completo a fusão de hélio em carbono, causando uma expansão ainda maior de nossa estrela.
6 bilhões de anos: O Sol estará na fase de gigante vermelha. Ficando 170 vezes maior do que é hoje e 2400 vezes mais brilhante. Nesse ponto a Terra já terá sido consumida pelo Sol. (Embora não se tenha certeza nesse ponto)
6.7 bilhões de anos: O Sol terminará a fusão de hélio em carbono.
6.8 bilhões de anos: O hélio no Sol também se esgota, por não ser quente o suficiente para transformar carbono em oxigênio entra na segunda fase de gigante vermelha e começa a diminuir e esfriar.
6.9 bilhões de anos: O Sol começa a pulsar a cada 100 mil anos e ejetar sua massa para fora. Em alguns milhões de anos, irá se formar uma nebulosa planetária em torno dele, devido a massa que o Sol ejetou.
7.0 bilhões de anos: Depois de esfriar durante milhões de anos torna-se uma anã negra.
Futuro do Sol
O telescópio espacial Hubble é um satélite astrônomico arificial que transporta um dos maiores telescópios existentes fora do planeta Terra, foi lançado em 24 de abril de 1990 pela NASA. Seu nome é em homenagem ao astrônomo norte-americano Edwin Powell Hubble que revolucionou toda astronomia ao constatar a expansão do Universo.

Grande parte das imagens do espaço disponíveis atualmente, e usadas nesse trabalho, foram registradas por esse telescópio. Hubble pode registrar imagens em diferentes comprimentos de ondas, como em raios gama, raios-X e o infravermelho.
Hubble
Nebulosas
Universo
O Universo pode ser compreendido em toda a existência, todo o espaço e tempo e toda a matéria e energia contida nele. Engloba tudo, do menor átomo até o maior aglomerado de galáxias, e ainda com tudo aparentemente governado pelas mesmas leis básicas.
Teoria científica
O termo teoria não significa "chute", ideia, hipótese ou qualquer outro tipo de significado que induza a interpretação errônea de ser algo sem comprovação.

Teoria científica, ao contrário do que pensa o senso comum, é uma ideia completamente evidenciavél e amplamente corroborada por todo o meio científico. Ademais, não existe a hierarquia "hipótese, teoria e lei".
Georges-Henri Édouard Lemaître foi um padre católico, astrônomo e físico belga. Primeiro cientista a propor a teoria de um Universo em expansão, chamada por ele de "hipótese do átomo primordial"; sendo essa uma definição não-científica e corrigida futuramente por outros cientistas.

Em 1927, se baseando na teoria da relatividade geral de Einstein formulou a teoria do Big Bang, sendo ela mais tarde comprovada por Edwin Hubble e só aí ganhando credibilidade entre os cientistas.
Os "pais" da teoria
Hubble Ultra Deep Field
Radiação cósmica de fundo
Evidências
Expansão - Redshift
A relatividade geral é a generalização da Teoria da gravitação de Newton, publicada em 1915 por Albert Einstein. Esta generalização tem implicações profundas no nosso conhecimento do espaço-tempo, levando, entre outras conclusões, a de que a matéria (energia) curva o espaço e o tempo à sua volta. Isto é, a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo.
Teoria da Relatividade
Há aproximadamente 13,7 bilhões anos...
O Big Bang
Futuro do Universo
Big Freeze
Big Crunch
Big Rip
Perspectiva astronômica
O termo Big Bang foi cunhado pelo astrônomo britânico Fred Hoyle, fervente defensor da hipótese do Universo estacionário. Infelizmente, esse termo ganhou fama e é utilizado até hoje para se referir ao conceito de expansão acelerada do Universo. Tornou-se malogrado por ser muito usado para desmerecer a teoria do Big Bang, assim como por induzir ao erro o público leigo que deseja se aprofundar no assunto.
"Big Bang"
Fred Hoyle
Lemaître
George Gamow
Alexander Friedmann
Alexander Alexandrovich Friedmann foi um importante matemático e cosmólogo russo. Sua principal contribuição para teoria do Big Bang ficou conhecida como "equações de Friedmann", sendo ela um conjunto de equações baseadas na teoria da relatividade geral demonstrando sua relação com a homogeneidade e isotropia do Universo.
George Anthony Gamow foi um físico e divulgador científico russo. Além de sua popularidade como divulgador científico de sua época, também forneceu valiosa contribuição para a teoria do Big Bang, desenvolvendo e popularizando ela por muitos anos de sua carreira.

Desenvolveu em conjunto com Ralph Alpher e Hans Bethe a hipótese Alpher–Bethe–Gamow, afirmando que o Big Bang deveria gerar majoritariamente hidrogênio, hélio e só posteriormente elementos mais pesados, por meio da nucleossíntese estelar. Ideia essa posteriormente comprovada por estudos modernos. Foi ele o primeiro a propor oficialmente o Modelo Cosmológico Padrão.
Imagem registrada pela sonda WMAP em 2006.
O Big Crunch é uma hipótese segundo a qual o universo começará no futuro a contrair-se, devido a atração gravitacional, até entrar em colapso sobre si mesmo. Fazendo com que o Universo fique concentrado em um único ponto.
É uma hipótese que afima se a velocidade de expansão do universo atingir uma velocidade acima do nível crítico, isto causará o deslocamento de todos os tipos de matéria, e então as galáxias se isolariam, e depois de alguns bilhões de anos os próprios átomos se desintegrariam.
Big Freeze (ou Grande Congelamento) é considerado um dos dois fins possíveis para o Universo. É um cenário no qual o universo tornaria-se demasiado frio para poder abrigar vida devido a contínua expansão.

As evidências atualmente sugerem essa hipótese a mais provável para o futuro do Universo. Suas consequências vão desde a morte de todas as estrelas até um Universo só de buracos negros.
Existem inúmero hipóteses acerca do futuro do Universo. Desde um esquema cíclico retornando ao ponto inicial do Big Bang (a singulariedade), até um cenário que sugere a própria desintegração do átomo.
James Webb Space Telescope
A radiação cósmica de fundo em micro-ondas é uma forma de radição electromagnética prevista por por George Gamov, Ralph Alpher e Robert Herman em 1948. Foi descoberta experimentalmente em 1965, por Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson (ambos ganharam o prêmio Nobel de física). Em 1989, por meio do satélite COBE (Explorador do Fundo Cósmico) os cientistas tiveram a confirmação final da existência dessa radiação.
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