terça-feira, agosto 26

Cosmologia Relativista

"A gravitação é a interacção fundamental na descrição do Universo. Só as forças gravíticas e electromagnéticas têm um longo alcance e podem actuar a grandes distâncias. Como a matéria cósmica é electricamente neutra em média, a força electromagnética não parece desempenhar nenhum papel relevante a uma larga escala, pelo que ficamos reduzidos à gravidade como a única força motora capaz de descrever a evolução do Universo.

As leis da gravidade foram descritas por Albert Einstein em 1915, na sua Teoria da Relatividade Geral. Esta teoria contém a teoria da gravitação de Newton como um caso especial para os campos fracos e a pequenas escalas. Dados os sucessos da gravidade de Newton na descrição das órbitas dos planetas é tentador averiguar a sua capacidade para construir um modelo cosmológico. A cosmologia newtoniana é efectivamente capaz de descrever correctamente muitos aspectos da cosmologia relativista.
Há aspectos da cosmologia relativista que não podem ser devidamente interpretados, e mesmo compreendidos, sem o recurso à teoria da relatividade. Por outro lado, a Relatividade Geral(RG) modifica o modelo newtoniano em vários aspectos entre os quais saliento os seguintes:

* Sabemos da teoria da Relatividade Restrita que a massa e a energia são equivalentes, de acordo com a relação de Einstein: E=mc2. Como consequência, não é só a densidade de matéria que contribui para as equações de movimento. Por exemplo, o campo de radiação cósmica de fundo tem uma densidade de energia que também entra nas equações da expansão do Universo. Este campo de radiação pode ser caracterizado como um fluido com pressão. E a pressão entra explicitamente nas equações que descrevem a expansão.
* A explicação da expansão no quadro da RG é completamente diferente: A expansão do universo é a expansão do espaço, sem que isso implique um movimento real dos aglomerados de galáxias. É um simples aumento de escala, que acarreta uma recessão das galáxias. Isto significa que as galáxias conservam as suas coordenadas fixas durante a expansão (diz-se que são co-móveis), embora a distância entre elas esteja a crescer.

Aspectos a clarificar:

- Haverá velocidades de recessão superiores à velocidade da luz? Será possível observar uma galáxia que se afasta de nós a uma velocidade superior à da luz? Como medir as dimensões do Universo e avaliar a sua idade?”

Prof. Paulo Crawford (Subdirector do OAL e Director da Biblioteca da FCUL)

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7 Comentários:

Às 26 agosto, 2008 20:58 , Blogger Tiago R Cardoso disse...

excelente, gosto destes momentos, muito bem.

 
Às 26 agosto, 2008 21:28 , Blogger vbm disse...

Mas se um corpo tiver uma velocidade superior à da luz eclipsar-se-á de qualquer possibilidade observacional!

 
Às 26 agosto, 2008 21:30 , Blogger Peter disse...

Tiago

Obrigado pela visita. Do texto que é um extracto duma conferência feita pelo Prof Crawford do Observatório Astronómico de Lisboa (OAL), destaco:

"A expansão do universo é a expansão do espaço, sem que isso implique um movimento real dos aglomerados de galáxias."

 
Às 26 agosto, 2008 21:43 , Blogger Peter disse...

Vasco

É uma observação inteligente, à qual vou procurar responder, possivelmente mal:
- não seria opticamente visível, mas tal não impedia ser detectado por aparelhos de raios x, por exemplo.
Aliás o prof coloca mesmo essa pergunta:
"Será possível observar uma galáxia que se afasta de nós a uma velocidade superior à da luz?"

 
Às 28 agosto, 2008 12:54 , Blogger vbm disse...

Mas, ainda o seguinte: se o universo se expande e a distância entre os objectos aumenta, a que velocidade o faz? Se menor que a da luz, esta, ainda que se mantenha demorará mais tempo a percorrer as distâncias, mas vencê-las-á, pelo que não se entende como o universo possa estar a expandir-se a velocidade menor do que a dos fotões que, no limite, se tornam, eles, a substância do que no espaço se expande...!

 
Às 07 setembro, 2008 21:37 , Blogger Peter disse...

Os movimentos das galáxias não são movimentos no sentido comum do termo. Elas não se deslocam no espaço, como a Terra à volta do Sol: deslocam-se com o espaço. É o próprio espaço que está em expansão e as galáxias são arrastadas neste espaço. Assim, as galáxias podem deslocar-se umas em relação às outras a velocidades relativas bem superiores à da luz sem violar a teoria da relatividade.

 
Às 08 setembro, 2008 07:19 , Blogger vbm disse...

Tentando só intuir - mais não posso -, imagino o espaço a expandir-se como um volume a crescer. Um fotão ao cruzar um ponto específico irradia a sua presença sobre algo que em rigor é espaço dilatado em relação ao que existia antes do cruzamento. Bem, talvez esteja a 'ver': o ponto existia antes e depois. O fotão cruza esse ponto. A irradiação, seja a que velocidade for, percorre o espaço determinado pela velocidade considerada na duração de percurso que se fixe. Simplesmente, o 'hipotético' 'limite' de um espaço nunca será atingido porque o seu volume total está sempre em expansão, haverá sempre espaço a percorrer pela luz, porque cada ponto-partícula de espaço rodeia-se de progressivo espaço circundante, e o fotão irradia sem fim de espaço.

...
:)
Coisa estranha,
mas dá para imaginar :)

 

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