NASCIMENTO E ESTRUTURA
DO UNIVERSO
Unidade 1 – Das Estrelas ao Átomo
O esforço para a compreensão do Universo é uma das mu...
Objecto de ensino
• Breve história do Universo
• Escalas de tempo, comprimento e temperatura
• Aglomerados de estrelas, ne...
O nascimento do Universo
Versão em português
• Parte 1 de 5
• Parte 2 de 5
• Parte 3 de 5
• Parte 4 de 5
• Parte 5 de 5
Ve...
Questões orientadorasPartes 1 e 2
• Como é que os átomos que temos no nosso planeta
chegaram até aqui?
• O que havia no in...
Questões orientadorasPartes 1 e 2
• Após o Big Bang, nas primeiras fracções de segundo, o
que existe no Universo?
• Quais ...
Teoria do Big Bang
- De acordo com a Teoria do Big Bang, o
Universo surgiu de um estado de grande
compressão e de temperat...
Teoria do Big Bang
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O nascimento do Universo
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• Tempo
• Espaço
• Energia
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Teoria do Big Bang
O nascimento do Universo
- Com a expansão diminuiu a temperatura.
Big Bang : Expansão → Arrefecimento
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Teoria do Big Bang
O nascimento do Universo
Teoria do Big Bang
O nascimento do Universo
Hipóteses:
• universo é homogéneo e isotrópico (princípio
cosmológico)
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Teoria do Big Bang
comprovação observacional
O nascimento do Universo
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comprovação observacional
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comprovação observacional
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Comprovado: Penz...
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comprovação observacional
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Teoria do Big Bang
comprovação observacional
O nascimento do Universo
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Teoria do Big Bang
A favor…
• Expansão do Universo
• Radiação cósmica de
microondas
• Abundância relativa de
elementos lev...
Qual será o destino do Universo?
© Lynn Cominsky
Teoria do Universo oscilante ou Pulsátil
Qual o destino do Universo?
Verificar-se-á um retardamento progressivo da
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Teoria da Expansão permanente
Qual o destino do Universo?
Defende que o Universo irá expandir-se
para sempre, com as galáx...
Teoria da Expansão permanente
Qual o destino do Universo?
Defende que o Universo irá expandir-se
quase indefinidamente, ou...
Teoria do Estado Estacionário
Qual o destino do Universo?
Enquanto as galáxias se afastam
uma das outras, formam-se novas
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Nascimento do-universo

Nascimento do-universo
Published on: Mar 3, 2016
Published in: Education      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Nascimento do-universo

  • 1. NASCIMENTO E ESTRUTURA DO UNIVERSO Unidade 1 – Das Estrelas ao Átomo O esforço para a compreensão do Universo é uma das muito poucas coisas que elevam a existência humana um pouco acima do nível da farsa e lhe dão algo do encanto da tragédia. Steven Weinberg, físico americano, Prémio Nobel da Física em 1979
  • 2. Objecto de ensino • Breve história do Universo • Escalas de tempo, comprimento e temperatura • Aglomerados de estrelas, nebulosas, poeiras interestelares, buracos negros e sistemas solares. • Processo de formação de alguns elementos químicos no Universo • As estrelas como "autênticas fábricas" nucleares • Algumas reacções nucleares e sua aplicações • Distribuição actual dos elementos no Universo
  • 3. O nascimento do Universo Versão em português • Parte 1 de 5 • Parte 2 de 5 • Parte 3 de 5 • Parte 4 de 5 • Parte 5 de 5 Versão original • Parte 1 de 5 • Parte 2 de 5 • Parte 3 de 5 • Parte 4 de 5 • Parte 5 de 5 Clica sobre a imagem para abrir a hiperligação
  • 4. Questões orientadorasPartes 1 e 2 • Como é que os átomos que temos no nosso planeta chegaram até aqui? • O que havia no início? • O que originou o Big Bang? • O que observou Hubble? • O que conclui com base nas suas observações? • Quais são as limitações da teoria do Big Bang?
  • 5. Questões orientadorasPartes 1 e 2 • Após o Big Bang, nas primeiras fracções de segundo, o que existe no Universo? • Quais as primeiras partículas elementares formadas e que idade tinha o Universo nessa altura? • Qual o acontecimento importante no instante t = 3 minutos? • Que idade tinha o Universo quando surgiram os primeiros elementos químicos? Quais foram? • Qual a importância das observações de Penzias e Wilson?
  • 6. Teoria do Big Bang - De acordo com a Teoria do Big Bang, o Universo surgiu de um estado de grande compressão e de temperatura e densidade muito elevadas (praticamente infinitas). - O Universo entrou em expansão, muito rápida inicialmente (período de inflação) e mais lenta posteriormente. O nascimento do Universo Na realidade, não houve um “Bang”, mas sim um período de expansão extremamente rápido, mais rápido que a velocidade da luz.
  • 7. Teoria do Big Bang Big BangBig Bang O nascimento do Universo Universo de • Tempo • Espaço • Energia Universo de • Tempo • Espaço • Energia origina
  • 8. Teoria do Big Bang O nascimento do Universo - Com a expansão diminuiu a temperatura. Big Bang : Expansão → Arrefecimento -Aos t = 10-5 s e a T = 1013 K forma-se o “caldo inicial”, isto é, matéria e radiação, as duas formas de energia do Universo, que se interconvertem constantemente uma na outra. E = m c2
  • 9. Teoria do Big Bang O nascimento do Universo
  • 10. Teoria do Big Bang O nascimento do Universo Hipóteses: • universo é homogéneo e isotrópico (princípio cosmológico) • as leis da física são universais • validade da teoria da relatividade geral (Einstein, 1915) Previsões teóricas: • universo está em expansão • radiação cósmica de fundo em microondas • abundância dos elementos primordiais: H, He, Li (nucleossíntese primordial)
  • 11. Teoria do Big Bang comprovação observacional O nascimento do Universo Lei de Hubble: existe uma relação linear entre a velocidade de recessão das galáxias e a distância às mesmas. - Hubble verificou que as galáxias se estavam a afastar umas das outras e quanto mais longe estavam mais rápido pareciam mover-se. - Hubble concluiu que o universo está em expansão. Mas, se o universo está em expansão, então em algum ponto no passado deveria ter sido infinitamente pequeno . Previsão: Universo em expansão Comprovado: Lei de Hubble (1929)
  • 12. Teoria do Big Bang comprovação observacional O nascimento do Universo - Penzias e Wilson descobrem, acidentalmente, um “ruído rádio” provenientes de todas as direcções do cosmos na gama de microondas (T=2,7 K). - Esta é a radiação existente no Universo primitivo que, após os electrões se unirem aos núcleos existentes para formar os primeiros átomos, ficou a vaguear livremente pelo espaço. Previsão: Radiação cósmica de fundo Comprovado: Penzias & Wilson (1964
  • 13. Teoria do Big Bang comprovação observacional O nascimento do Universo Previsão: Radiação cósmica de fundo Comprovado: Penzias & Wilson (1964
  • 14. Teoria do Big Bang comprovação observacional O nascimento do Universo Previsão: Radiação cósmica de fundo Comprovado: Penzias & Wilson (1964 - Gamow, Alpher e Herman, em 1948, previram a existência dessa radiação cósmica de fundo. - Estes determinaram que o desacoplamento entre matéria e energia ocorreu quando o universo atingiu um T = 3000 K e os electrões se combinaram com os primeiros núcleos atómicos, enquanto a radiação γ, agora menos energética devido à expansão do universo, evoluiria isoladamente da matéria.
  • 15. Teoria do Big Bang comprovação observacional O nascimento do Universo Previsão: Radiação cósmica de fundo Observações mais recentes: COBE (1992) WMAP (2003 - …) COBE – Cosmic Background Explorer WMAP – Wilkinson Microwave anisotropy Probe
  • 16. Teoria do Big Bang comprovação observacional O nascimento do Universo Previsão: abundância dos elementos primordiais: H, He, Li (nucleossíntese primordial) Comprovado: cálculos teóricos estão de acordo com os dados observacionais - A descoberta da radiação cósmica de fundo de microondas permitiu o cálculo da produção cosmológica de hélio, com base no modelo teórico do Big Bang, apontando valores ente 22% a 28% de hélio ( em massa). O restante é praticamente hidrogénio.
  • 17. Teoria do Big Bang A favor… • Expansão do Universo • Radiação cósmica de microondas • Abundância relativa de elementos leves no universo Limitações… Não consegue dar resposta a questões como: • Por que ocorreu o Big Bang? • Como ocorreu? • O que havia antes? • Qual o destino do Universo? O nascimento do Universo
  • 18. Qual será o destino do Universo? © Lynn Cominsky
  • 19. Teoria do Universo oscilante ou Pulsátil Qual o destino do Universo? Verificar-se-á um retardamento progressivo da expansão até à situação extrema de se inverter o sentido de movimento das galáxias Iniciar-se-á uma contracção do Universo, que culminará com um novo Big Bang, recomeçando tudo de novo.
  • 20. Teoria da Expansão permanente Qual o destino do Universo? Defende que o Universo irá expandir-se para sempre, com as galáxias a afastarem- se continuadamente uma das outras
  • 21. Teoria da Expansão permanente Qual o destino do Universo? Defende que o Universo irá expandir-se quase indefinidamente, ou seja, acabará por desintegrar-se.
  • 22. Teoria do Estado Estacionário Qual o destino do Universo? Enquanto as galáxias se afastam uma das outras, formam-se novas galáxias nos intervalos, a partir de nova matéria e formação continua. Em 1948, Hoyle publicou a "Teoria do Universo Estacionário", que rejeita a teoria do Big Bang. Segundo Hoyle, o Universo não teria tido um início e a matéria é criada continuamente. Segundo o Big Bang, matéria teria sido formada toda de uma vez, no início do Universo.