View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
23-10-2012
1
SumárioAula nº7
- Origem do Universo.- Escalas de tempo, comprimento etemperatura.
Os HindusOs Hindus� Terra era sustentada
por seis elefantes;
� Nas regiões infernais,a Terra eratransportada por umatartaruga que seencontrava sobreuma serpente.
Ptolomeu(100-170 A.D.)
� No seu livro (Almagesto) introduz a Terra como o centro do Universo.
� Conhecida como a teoria Geocêntrica.
Nicolau Copérnico(1473-1543)
� Padre Polaco� Fundador da teoria
Heliocêntrica (Sol no centro do Sistema Solar);
Galileu(1564-1642)
� Físico, matemático e filósofoItaliano.
� Confirmou as ideias de deCopérnico.
� Utilizou sistematicamente otelescópio;
Herschel(1738-1822)
� Astrónomo Inglês.� Pai da astronomia
moderna.� Fez o primeiro mapa da
nossa Galáxia.� Na altura, pensava que a
nossa Galáxia era todo oUniverso.
23-10-2012
2
Edwin Hubble(1889-1953) � Astrónomo Americano.
� Descobriu haver galáxiaspara além da Via Láctea.
� Mede a velocidade dasgaláxias e conclui que oUniverso está emexpansão.
Modelo Estacionário
� O Universo expande-se;� A matéria está continuamente a
formar-se e desta forma a criarestrelas, galáxias…
� O Universo não tem princípio nemfim!
Fred Hoyle (1915-2001)
� Defensor da ideia do estado estacionário(Universo Estável, sem princípio nemfim).
� Inventou a designação BIG BANG para ridicularizar publicamente a teoria.
Georges Lemaître(1894-1966)
� Propôs que o Universo teve origem numaexplosão de um “átomo primordial”.
� O seu modelo foi melhorado pelo GeorgeGamow e outros que sugeriram que oUniverso surgira de um estado muitodenso e quente – Big Bang.
O que sabemos Hoje...
23-10-2012
3
� Ocorreu há cerca de 14 mil milhões deanos;
� O universo emergiu de um estadoextremamente denso e quente e temvindo a arrefecer e a EXPANDIR-SEcomo um balão a encher !
Sobre o Big Bang
BREVE HISTÓRIA DO
BIG BANG
Big Bang (t=0s)� Surgiu como uma explosão enorme.
Inflação (em menos de 1s)
� O Universo expandiu-se de um factor de 1050 (equivalente à expansão do espaço ocupado por um átomo até ao espaço superior a uma galáxia)
1 ano após o Big Bang
� A temperatura do Universo é tão quente quanto o interior de uma estrela.
10 milhões de graus
� O Universo arrefece (~3000ºC) e formaos primeiros átomos (H e He)
� Universo torna-se transparente àradiação (originará a radiação dePenzias e Wilson)
300 000 depois do Big Bang…..
23-10-2012
4
O Universo é agora um Gás
HIDROGÉNIO
HÉLIO
Mil milhões de anos apos o Big Bang…
GRAVIDADE!
Formação da Galáxia(mil milhões de anos)
História do Universo
Era GUT
Era Planck
Inflação
Era Eletrofraca Trans. Fase Eletrofraca
Trans. Fase Quark-Hádron
Nucleosínteseprimordial
Desacoplamento matéria radiação
Formação de galáxias
Onde estamos no UNIVERSO??
Sistema Solar
Via Láctea
Grupo Local
Super enxame Local
100 x 109 Galáxias
X
100x109 Estrelas/galáxia (por exemplo)
=
1022 estrelas no UNIVERSO
(1022 = 10,000,000,000,000,000,000,000)
Qual será a possibilidade de existir uma estrela com vida inteligente?
23-10-2012
5
Evidências do Big Bang PROVA 1
A expansão do Universo
Edwin Hubble
Uma experiência simples
PROVA 2
Cronologia do Big Bang
23-10-2012
6
Radiação Cósmica de Fundo (microondas)
A. Penzias e R. Wilson
Cosmic Background Explorer(COBE)
“Termómetro” construído para
medir a temperatura do Universo!
Em 1992, detecta pequenas flutuações
PROVA 3
•Em 1946, Alpher, Bethe e Gamov sugeriram a possibilidadede que todos os elementos químicos teriam sido geradosatravés de uma longa cadeia de captura de neutrões noUniverso primordial em expansão.
• O esquema falha pois não há elementos leves estáveis comnúmero de massa 5 e 8 (Não pode haver a formação deelementos acima do hélio) .
Alpher Bethe Gamov
A formação de elementos leves
Conclusões:
23-10-2012
7
As evidências que sustentam a Teoria do Big Bang
� Expansão do Universo
� Radiação cósmica de Fundo(temperatura de 3K)
� Abundância em He no Universo (elementos leves)
Dúvidas na teoria
� Há falhas na teoria do Big Bang?
Uma nota matemática!
Potências de base 10
x10Base
Expoente
…-2, -1, 0, 1, 2, 3, …
1010×100 =2101×
Um exemplo!
101010 ××1000 =3101×
outro exemplo!
23-10-2012
8
Escalas de distância
23-10-2012
9
0 1 2 3 4 5 6 7 8
UNIVERSO
Muito GRANDE
Cientistas
Medem o COMPRIMENTO
Unidade Astronómica Ano-luz Parsec
Unidade Astronómica (UA)
1 UA: É a distância média da Terra ao Sol
150 milhões de quilómetros => 1.5x10 9m
Ano-Luz (al)
� Unidade de comprimento definida como adistância percorrida pela luz num ano.
1al = 9.5x1015m
Alfa-centauro: 4.2 anos-luz
Sirius: 8.6 anos-luz
Vega: 26 anos-luz
23-10-2012
10
Julho Janeiro
p
(pd
ppcEstrelaDist
1)(. =
Terra
Sol
palEstrelaDist
26,3)(. =
Parsec
� Unidade de distância que estáassociada a paralaxes trigonométricas.
1pc = 3.086x10 16m1pc = 3.26 al
Large & Small Magellanic Clouds
~ 60,000 pc
Andromeda Galaxy ~900,000 pc (2.9 million ly*)
*(the light we see today left Andromeda 2.9 million years ago!)
Escalas de Temperatura
23-10-2012
11
Escala Kelvin (K)
� Proposta por Lord Kelvin (1848)� Zero Absoluto (temperatura mais baixa
que é possível atingir)� Unidade SI de temperatura; no dia a dia
usamos a escala celsius (ºC).
Escala Fahrenheit
� Utilizada em países anglo-saxónicos.� Esta escala define os pontos de fusão e
de ebulição da H2O como 32ºF e 212ºF.
Recommended