Stoa :: Ciência e Filosofia :: Fórum

Autor O Universo Diminuinte
O UNIVERSO DIMINUINTE E O FIM DA ENERGIA ESCURA

João Carlos Holland de Barcellos, 12/agosto/2008

Colocarei uma nova idéia sobre cosmologia que procura resolver o problema da energia escura e da matéria escura eliminando a necessidade de postular sua existência.

Introdução

A energia escura é uma hipótese “Ad-Hoc” postulada com a única finalidade de explicar o aparente afastamento acelerado das galáxias distantes.  O efeito observado, indicando o afastamento acelerado, é conhecido como “Desvio para o Vermelho” (Red Shift). O “Red Shift” das galáxias é considerado, atualmente, como sendo um efeito doppler de afastamento.

 Esta nova teoria que vou expor, explicará o efeito “Red Shift” com outra hipótese que não a do afastamento acelerado das galáxias. Com esta nova hipótese, a existência da energia escura, e também da matéria escura, deixam de ser necessárias, e se esta teoria se confirmar então estas entidades “escuras” poderão ser abandonadas em definitivo.

Como me veio a idéia

Estava eu com meus botões tentando achar uma forma do Nada-Jocaxiano (NJ) [1] poder gerar a lógica aristotélica que explicaria a aparente ‘logicidade’ de nosso universo e para isso estava pensando que tipo de coisa o NJ poderia gerar no inicio, mas as possibilidades eram infinitas...  Suponha que o NJ gere um ALGO, pensei. Este algo pode ou não ter propriedades muito malucas, mas suponha que uma das propriedades desse primeiro ALGO gerado seja restringir a geração de coisas dentro ou fora de seus limites... Com estes devaneios em mente eis que DE SÚBITO me veio a idéia de que as coisas dentro do primeiro algo gerado poderiam ir diminuindo de tamanho e o ALGO original poderia ficar intacto.

Se as coisas em seu interior fossem diminuindo a impressão que se teria era de que o algo inicial estaria aumentando! Uma expansão! Abandonei meu problema original e me pus a lapidar esta nova idéia.

Lapidando a Idéia

Nesse modelo de “Universo Diminuinte” os átomos e outras partículas estariam diminuindo de tamanho na mesma proporção que as dimensões espaciais também diminuíssem.

Como o tamanho da nossa “régua” diminuiria, juntamente com as dimensões espaciais locais, não perceberíamos esta diminuição localmente. O tamanho apaente seria o mesmo pois nosso padrão de medida diminuiria na mesma proporção das dimensões espaciais.

Sabemos pela teoria da relatividade geral (TRG) que o tempo num sistema submetido a um campo gravitacional corre mais lentamente que outro sistema sem o campo, ou com um campo gravitacional mais fraco. A idéia é que a diminuição das dimensões espaciais locais seja provocada pelo efeito do campo gravitacional a que está submetido o sistema. Ou seja, os “buracos-negros” não seriam casos especiais de sistemas em colapso eterno. Além disso, a contração do espaço deveria depender também da intensidade da força gravitacional.

Teoria da Relatividade- Principio da Equivalência

É interessante notar que esta idéia é muito semelhante, só que expandida para 3 dimensões, com a relatividade especial quando esta afirma que a dimensão do sistema que se move na direção do movimento sofre uma contração. Quanto mais rapidamente um objeto se move mais ele vai se contrair na direção do movimento. No Univero Diminuinte esta contração seria devido à gravidade e ocorreria nas 3 dimensões espaciais.

Podemos intuir o Universo Diminuinte das seguintes premissas da teoria da relatividade:
1- Dentro de uma caixa fechada sob aceleração, ou campo gravitacional, quem está dentro não pode saber por nenhuma medição interna se sua caixa está sendo acelerada ou se está sob a influência de um campo gravitacional.
2-Um objeto em aceleração vai aumentando sua velocidade. Mas sabemos que quanto maior a velocidade maior é a contração deste objeto na direção do movimento.

Juntando 1 e 2 podemos intuir que um objeto num campo gravitacional poderia sofrer contração como de fato sofre um objeto dentro de uma caixa que está sendo acelerada!

A luz através do espaço

Vamos pensar o que aconteceria com a luz emitida por uma galáxia distante até chegar ao nosso planeta:

Nossa galáxia, assim como as galáxias distantes, estaria em constante contração. Um fóton de luz emitida por uma estrela desta galáxia distante, após deixar a sua galáxia, percorreria um longo espaço “vazio”, sem muita influência gravitacional, até finalmente chegar à nossa galáxia e ao nosso planeta.

Durante este longo percurso percorrido (às vezes de bilhões de anos) este fóton sofreria pouco efeito gravitacional e sua freqüência pouco seria afetada. Contudo, durante este tempo, nosso sistema continuaria diminuindo, e quando finalmente este fóton chegasse aqui, nós mediríamos o seu comprimento de onda com uma “régua” bastante reduzida em relação a que tínhamos na época em que este fóton foi emitido.  Então em nossa medição se constataria que este fóton sofreu um “Desvio para o Vermelho” (Red Shift), porque mediríamos um comprimento de onda maior, e a explicação tradicional seria que este “Desvio para o Vermelho” se deveu ao efeito Doppler relativo à velocidade de afastamento da galáxia.

Fim da Energia Escura

Quanto mais afastada uma galáxia está do ponto de observação, mais tempo sua luz irá demorar para chegar até nós e mais encolhida estará nossa “régua” para medir este fóton e assim tanto maior aparecerá seu comprimento de onda, o que nos induziria a pensar que maior seria a velocidade de afastamento da galáxia. Esta aceleração aparente das galáxias distantes levou os astrônomos a postularem a existência de uma “Energia Escura”, que teria um efeito repulsivo, fazendo-as se afastarem cada vez mais rapidamente. Mas se a aceleração é devido à nossa própria redução de escala, esta energia escura não seria mais necessária, pois o que nos faz perceber seu afastamento acelerado é, na verdade, nossa própria contração espacial.
É o fim da energia escura.

Fim da Matéria Escura
 
Suponha que observemos uma galáxia distante em movimento de rotação.
O período de rotação da borda da galáxia é proporcional à raiz quadrada do cubo do raio dividido pela sua massa.  Matematicamente:

T = k * [( R^3)/M]^(1/2)

Onde: T é o período de tempo para dar uma volta, k é uma constante, R é o Raio, isto é, a distância do centro da galáxia à sua borda, e M é a massa da galáxia. 

Quando a luz desta galáxia chega até nós, observaremos o mesmo período de rotação, entretanto observaremos também um aumento aparente do raio R devido ao tempo que esta imagem levou para chegar até nós, que estamos em contração. Se para nós o raio observado da galáxia nos parece aumentado, e o período é o mesmo, tudo leva a crer que a massa M da galáxia deve ser maior. Ou seja, para manter o período T constante, a massa M deve parecer maior que a observada [3]. Por esta razão os cientistas postularam também a existência da “matéria escura”. Esta massa “extra” poderia corrigir as observações para manter o período de rotação de acordo com o raio da galáxia. Contudo, com esta nova hipótese do “Universo Diminuinte” a matéria escura também não seria necessária, uma vez que podemos corrigir o raio da galáxia ao seu verdadeiro valor para  a época que a luz foi emitida por ela.

 

Resumindo

Resumindo a Teoria do “Universo Diminuinte” teremos:
- O Universo não está se expandindo aceleradamente. O raio do universo, entretanto, pode estar se expandido, pode estar fixo, ou pode ainda estar diminuindo. O importante é que não estaria se expandindo aceleradamente.

- Os objetos em seu interior, assim como suas dimensões espaciais estão se contraindo devido à presença do campo gravitacional.

- Em nosso referencial local, a aparente expansão do Universo poderia ser explicado (pelo menos em parte) como devido à contração de nosso próprio referencial e seus padrões de medida.

- A teoria do Universo Diminuinte explicaria também o desvio para o vermelho (Red Shift): Uma galáxia, a certa distância de nós emitiria a sua luz com certa freqüência média F. Outra galáxia ainda mais afastada emitiria sua luz, por exemplo,  com a mesma freqüência, mas esta luz demoraria mais tempo para chegar a nós que a primeira galáxia. Mas quando esta luz mais afastada, por fim chegasse a nós, nosso padrão de medida estaria menor, e, portanto enxergaríamos esta segunda luz com um comprimento de onda maior (uma freqüência menor) que a luz da primeira galáxia. Isto é, observaríamos um desvio para o vermelho maior nas galáxias mais distantes do que nas mais próximas, e isto aconteceria mesmo se as galáxias não estivessem se afastando.

 

Refutabilidade

Uma forma rápida de refutar a teoria é verificar se o desvio para o vermelho esta de acordo com a massa escura observada, isto é, se a descontração do raio das galáxias, no cálculo do período, é compatível com o desvio para o vermelho observado.

Algumas Estimativas Numéricas.

Vamos fazer um cálculo aproximado, e não relativístico, da taxa de contração de nosso sistema terráqueo em função do “Red Shift”[4] observado.

 

Se F0 é a freqüência da luz de uma estrela que se afasta com velocidade V de um observador, então a freqüência F que este observador percebe esta freqüência é dada pela seguinte fórmula não relativística (c=velocidade da luz ):

F = F0 * (1 – V/c)                  (1)

 

Mas se L é o comprimento da onda, F sua freqüência e c sua velocidade, temos que:

        L * F = c                       (2)

 
Se L é a freqüência da onda observada e L0 a freqüência da onda na fonte, de (1) e (2) temos que:

      L = L0 / (1 -V/c)                (3)
 
Agora vamos supor que a velocidade de afastamento da galáxia observada segue a fórmula de Hubble (onde d é a distância da galáxia a nós):

   V = H * d                               (4)

 

Então, de (3) e (4) teremos:

    L = L0 / (1-H*d/c)                 (5)

 

Agora, se detectamos dois comprimentos de ondas L1 e L2 de duas galáxias distantes d1 e d2 da Terra, (d2>d1) que emitem luz no mesmo comprimento de onda L0, podemos estimar a taxa de redução das dimensões “Fx”, por unidade de tempo, na data em que as medidas foram tomadas:

Tx = (L2 – L1)/L1/ T          (6)

Tx é a taxa de redução por unidade de tempo, L2 e L1 os comprimentos de onda observado e T o tempo extra que a luz demora da segunda galáxia em relação à primeira para se chegar ao nosso planeta.

Normalmente a letra Z (red shift)[4] é designada para o fator (L2-L1)/L1:

 Z = (L2-L1)/L1               (7)

 T = (d2-d1) / c                 (8)

De (7) e (8) temos:

Tx = Z*c/(d2-d1)             (9)

 

Mas utilizando (4) e tomando os “red shifts” de cada galáxia isoladamente:

   Z1 = (L1-L)/L   e  Z2 = (L2-L)/L  (10)

Teremos:

Tx = [(Z2-Z1)/(Z1+1)]*H*c/(V2-V1)    (11)

Podemos tomar a nossa própria galáxia como padrão e simplificar a fórmula acima já que o “red shift” de nossa própria galáxia é zero:

Tx = Z * H * c/V     (12)  

Ou em distâncias

Tx = Z * c / d      (13)

Onde :
Z é o  “red shift” da galáxia
H é a constante de Hubble
d é a distância da galáxia
V a velocidade de afastamento aparente da galáxia 
c é a velocidade da luz.

 

Vamos usar a fórmula (13) e os dados da tabela cosmológica [5] para a galáxia NGC3034 e calcular a taxa de compressão atual. Para esta galáxia:

È interessante notar que Z/d  deve ser constante que reflete a taxa de compressão atual de nosso sistema de coordenadas !!

 

Tx = 0,000677 * 3E05 / (2,72 * 3E19) = 2,5E-18/s

A esta taxa de redução por segundo, em um milhão de anos a compressão seria de:

Tx * 1 milhão de anos  =  2,5E-18 * 3E13 = 0,007%

Se eu não errei as contas esse é um número absurdamente pequeno para ser observado.

Correlação entre Matéria escura e RedShift

Vamos calcular o acréscimo de matéria escura necessária em função do RedShift (*).
Este cálculo serviria para refutar esta teoria se a massa escura esperada não for compatível com o redshift da galáxia.

Da equação do período T (a primeira),  supondo que o período de rotação da galáxia seja o mesmo (T=T'), teremos:

R^3/M = R´^3 /M’                 (14)

Onde: R é o raio da galáxia real, e M sua massa real.
R’ é seu raio observado aqui na Terra (maior) e M’ sua massa total observada.

De (14) podemos derivar:

M’ = M (R’/R)^3                   (15)

Se Z é o RedShift da galáxia, teremos:

Z = (R’ – R) / R                  (*)  (16)

De (15) e (16) obtemos:

M’ = M (1 + Z) ^3               (17)

Se a Matéria Escura (Me)  é dada por

Me = M´ - M                  (18)

Temos, de (17) e (18)  :

Me = M [ (1+Z)^3  - 1 ]            (19)

Que é a Matéria Escura (Me) em Função do RedShif da galáxia (para galáxias distantes).
Agora, utilizando (5) teremos a matéria escura em termos da distância à nossa galáxia:

Me = M[ 1/(1 - H d / c) ^3 -1]             (20)

Onde :
Me = Massa da Matéria escura
M = Massa esperada
H = Constante de Hubble ( 70 km/s/Mparsec )
c = Velocidade da luz (300 000 Km/s)
d = distância da Terra á galáxia

Este valor deverá ser confrontado com a observação, e com isso corroborar ou refutar a teoria.

(*) Devemos tomar o RedShift de galaxias que estão bem distântes pois para galáxias próximas,
o redshift poderá ser deturpado pela força gravitacional de nossa galáxia.
Este é o caso da galáxia de andromeda que está se aproximando da nossa galáxia de forma mais rápida
que o efeito de afastamento provocado pela "energia escura", fazendo que sua luz apresente
um desvio para o azul. Esta galáxia, portanto, não serviria para o cálculo da matéria escura.

------------------------------------------------------------------------------------

Referências

[1] O Nada Jocaxiano:
http://www.genismo.com/logicatexto23.htm

[2] Criação Ex Nihilo
 http://www.str.com.br/Scientia/criacao.htm

[3] A elusiva matéria escura
http://www.herbario.com.br/data05/2811matesc.htm

[4]O Deslocamento para o Vermelho
http://www.on.br/site_edu_dist_2006/pdf/modulo2/o_deslocamento.pdf

[5] O RedShift E a Lei de Hubble
http://www.telescopiosnaescola.pro.br/hubble.pdf

 

João Carlos, boa noite! Meu nome é Yuri Estevam.

Gostei muito do seu texto, da sua definição, muito elucidativa. Posso uma teoria um pouco diferente da sua, embasada ainda em premissas e num modelo em que o Universo seria um CUBO, e que as grandezas que permeiam esse Universo na verdade seriam SETE, e não as quatro habituais (do gráfico de superfície). Também sou aluno da Usp (formado em Letras, faço pós em GPL, nada a ver com Fìsica rs) e gostaria de tirar algumas dúvidas para ou esquecer minha teoria - que se faz muito coerente apesar de não equacionável ainda - ou seguir adiante.  Caso tenha algum interesse,me mande seu email para yuriec@yahoo.com. Um abraço e grato desde já pela sua atenção!

Ola Yuri !

Pq vc nao coloca sua teoria aqui neste forum? 

Assim , outros poderão conhece-la tambem.

De qqr modo , aki vai meu e-mail:  jocaxx arroba gmail.com 

Abs

joca

 

 

 

Experimento Refutatorio

Um experimento poderia refutar o Universo Siminuinte:
"Joquinha, o que me parece extremamente curioso é o fato de voce não explicar o que ocorre com a energia do universo resultante. Também não parece se dar conta que sua teoria prevê um aumento da velocidade da luz. Se ela demora 1 segundo para percorrer 300.000 km, demoraria neste momento 096 para a mesma coisa. Uma diferença, eu diria, significativa.
"
.
.
BOMMMMMMMMMMMMMM !!
FINALMENTE UM ARGUMENTO VALIDO !
Parabens Brega ! Ta melhorando :-)

vamos a um calculo.

Suponha q a velocidade da luz estja sendo medida com precisao ha 500 anos.
Suponha q se use uma distancia "d" de 300 mil kM medir a velocidade da luz.

Vamos calcular as velocidades num referencial NAO DIMINUINTE ( longe da gravidade ):

A velocidade ha 500 anos seria c1 = d1/t1 (distancia sobre o tempo )

a velocidade agora seria de c2 = d2/t2
mas d2 diminuiu, d2 = d1 * (1-tx) ( tx eh a taxa de diminuicao em 500 anos )
de modo que neste referencial NAO diminuinte o tempo seria de :
t2 = d2/c1 = (d1 * (1-tx) ) / c1 = t1 * (1-tx)

Mas no nosso referencial diminuinte d2 NAO diminuiu (d2=d1) (pois nossa regua diminuiu junto),
iremos perceber que o tempo t2 diminuiu para a luz percorrer aquela distancia,
conforme o referencial nao diminuinte (acima).

A nossa variacao de velocidade portanto seria devido ao tempo menor e a variacao seria de:
(c2-c1)/c1 = t1/d1 * [d1/t2 - d1/t1] = tx / (1-tx) que eh aproximadamente igual a tx

mas tx = 500 * 7% / 1E9 = 0,0000035%

Ou seja, a variacao da velocidade da luz LOCAL seria de 10m/s em 500 anos ou
2 cm/s por ano.


Ou seja se fossemos capazes de ter esta precisao na medida da velocidade da luz
os valores serviriam para corroborar ou REFUTAR a teoria.

Folha de São Paulo, domingo, 06 de setembro de 2009
   

"Só criatividade livra cosmologia de crise"

Simon White, cientista que simulou Universo em supercomputador, diz que enigma teórico leva estudos a beco sem saída

Mesmo com melhoria dos telescópios, ciência precisa de ideia nova para entender por que o cosmo se expande aceleradamente, diz físico

Divulgação
   
O astrofísico Simon White

RAFAEL GARCIA
DA REPORTAGEM LOCAL

É comum hoje o discurso de que a era de individualismo na ciência acabou. A figura romântica do astrônomo que passa noites solitárias em claro para elucidar o movimento das estrelas não existe mais. O físico com uma ideia genial fazendo contas isolado num quarto também já era. Agora, dizem, a ciência de ponta só pode avançar com grandes experimentos, telescópios gigantes, colaborações internacionais etc.

Isso tem um fundo de verdade, claro, mas o agigantamento desses projetos não substitui a criatividade na ciência, diz um dos maiores astrofísicos da atualidade: o britânico Simon White. Diretor do Instituto Max Planck de Astrofísica, da Alemanha, ele foi um dos criadores da Simulação do Milênio, projeto que reproduziu o comportamento do Universo em supercomputadores. Suas pesquisas foram citadas em 40 mil artigos científicos -um dos maiores índices dessa área.

White ajudou a demonstrar como a distribuição de galáxias se estrutura num esqueleto de matéria escura -uma matéria que não emite luz nem radiação, mas é muito mais abundante do que a matéria comum.

Apesar de sucessos no passado, White diz temer agora que a cosmologia entre em um beco sem saída teórico. Segundo ele, só uma ideia inovadora poderá tirá-la da situação em que ninguém sabe explicar uma outra entidade: a energia escura, a misteriosa força que faz a expansão do Universo se acelerar.

Sobrenome à parte, a energia escura é bem mais difícil de entender do que a matéria escura. Observações parecem mostrar que ela se comporta como uma entidade chamada constante cosmológica, presente nas equações de Einstein. É a hipótese de que o vácuo tem energia e pressão, por isso impulsiona o o Universo de dentro para fora.

Telescópios gigantes possivelmente confirmarão isso dentro de alguns anos, mas nenhuma teoria explica o que está por trás de uma constante cosmológica. Se ela existe mesmo, por ora, é entendida apenas como um parâmetro numa equação. Para dar um salto de compreensão, diz White, a cosmologia precisa de novas ideias.


 


FOLHA - A Simulação do Milênio terminou em 2005, mas ainda se fala dela. É possível extrair ciência nova do experimento até hoje?

SIMON WHITE - Na última vez que chequei, havia 240 estudos submetidos usando dados da simulação, sete no último mês. Certamente ela ainda não atingiu o fim de sua utilidade. Isso acontece porque nos esforçamos muito para tornar o acesso aos dados aberto a toda a comunidade de astrônomos.


FOLHA - Vocês conseguiram simular bem a distribuição de matéria escura e energia escura?

WHITE - Sim. Tratar a energia e a matéria escuras, na verdade, é mais fácil do que fazer o mesmo com a as partes que podemos ver. A física que afeta a matéria escura e a energia escura nos períodos em que estávamos interessados é apenas a física da gravidade, muito mais simples do que os processos físicos que afetam a matéria ordinária. Esta é sujeita a processos radiativos, de resfriamento...

FOLHA - Como a simulação de um Universo em computador pode render novas ideias?

WHITE - O Universo hoje é muito mais complexo do que quando era jovem, por causa dos objetos que se agregaram e colapsaram. E o processo que forma estrelas e galáxias também é muito mais difícil de calcular matematicamente do que os processos que afetavam o Universo jovem, quando tudo era praticamente uniforme. Partindo das condições do Universo jovem, o computador faz cálculos para predizer quais tipos de estrutura e objetos existiriam hoje, usando a física que acreditamos ser a mais correta. Podemos então comparar essas simulações com objetos reais do presente e ver onde ela está batendo. Quando falha, sabemos que é para uma parte da física que não tratamos adequadamente ou não compreendemos. É assim que podemos saber quais coisas precisamos compreender melhor.


FOLHA - Como o sr. vê o problema da energia escura? O sr. disse que, se descobrirmos que ela realmente é a constante cosmológica, não será muito entusiasmante.

WHITE - O que podemos dizer, hoje, é que ela se comporta como a constante cosmológica, com uma precisão [margem de erro] de 10%. Mas pode ser que ela seja diferente de uma constante cosmológica por apenas 3%. Então, temos de fazer medições mais precisas. No futuro, se soubermos que ela é uma constante cosmológica, não vamos aprender muita coisa. Não há razão, porém, para acreditar que a diferença seja de 3% ou 5%. Mas também não podemos ter certeza antes de medir. É uma atividade de risco. Você não sabe qual será o resultado, e pode terminar sem saber mais do que sabe hoje.



FOLHA - Se a energia escura for mesmo a constante cosmológica, como físicos vão explicar o que dá origem a ela?

WHITE - Bom, uma das propriedades da mecânica quântica é a postulação de que o vácuo nunca está realmente "vazio". Há sempre partículas que surgem e se aniquilam numa escala extremamente pequena. Uma propriedade que surge daí é que o vácuo pode ter energia. Quando você faz uma tentativa simples de combinar a mecânica quântica com as teorias de Einstein, surge uma constante cosmológica. O problema é que o valor previsto nessa combinação é absurdamente maior do que aquele observado. No momento, ninguém entende de onde vem isso. Há muitas hipóteses, mas não há ainda como avaliar qual é a melhor. Todas são possíveis, mas talvez nenhuma seja plausível.



FOLHA - Por que o sr. compara essa crise à da física no século 19?

WHITE - No século 19, o principal problema dos físicos era entender por que os átomos são estáveis. De acordo com a física tradicional, se você colocasse um elétron girando em torno de um próton, ele deveria perder toda sua energia por meio de radiação e mergulhar no próton. Mas isso não ocorria. O que surgiu como salvação foi a mecânica quântica, uma ideia nova. Talvez estejamos em uma situação como aquela. Precisamos de uma ideia nova. E não é gastando um monte de dinheiro que a conseguiremos.



FOLHA - As observações feitas em supertelescópios então, não resolverão o problema?

WHITE - As observações não vão revelar o que é a energia escura. Se virmos que ela tem um valor diferente da constante cosmológica, saberemos que, o que quer que seja a energia escura, ela varia com o tempo. Aí conheceríamos mais as suas propriedades, mas continuaríamos sem saber o que ela é.



FOLHA - A nova ideia a que o sr. se refere pode surgir de uma única pessoa, um novo Einstein?

WHITE - Ideias sempre saem individualmente de pessoas. Mas pessoas não cultivam ideias em isolamento, elas debatem-nas. Darwin, por exemplo, não foi o único a pensar em evolução. A razão pela qual ele publicou sua teoria foi o fato de Alfred Wallace estar prestes a publicar a mesma ideia. O contexto na época era tal que várias pessoas pensaram naquilo. Isso não foi tão claro no caso da relatividade geral. A ideia de Einstein de que a gravidade surge da geometria do espaço e do tempo era muito original. Não sabemos se outra pessoa poderia conceber a mesma ideia logo.



FOLHA - É disso que o sr. fala quando alerta para o risco de pautar a ciência apenas em projetos de grande escala, nos quais decisões sempre precisam de consenso?

WHITE - O que eu quis apontar foi que as qualidades necessárias para ter sucesso em um grande projeto são muito diferentes das qualidades para ter ideias independentes.

Se você treina pessoas apenas com a perspectiva de participação em grandes projetos, você pode não atrair aqueles que aparecem com as ideias novas. Então, claramente, precisamos das duas coisas.



 

Jocax

Out 04, 11
# Link

Veja - Ciência

 

Cosmologia

Um universo dentro de cada buraco negro

Pesquisador polonês utiliza "versão estendida" da teoria da relatividade para explicar como um universo consegue caber dentro de um buraco negro

Buraco Negro

Ilustração mostrando a luz sendo absorvida por um buraco negro. As linhas mostram a deformação no espaço-tempo (Chad Baker)

"Talvez os massivos buracos negros que existem no centro da Via Láctea e outras galáxias sejam portais para outros universos" diz Nokodem Poplawski

Tudo que existe — átomos, planetas, galáxias, matéria negra, inclusive o próprio tempo — nasceu de um buraco negro. E esse buraco negro estaria dentro de outro universo. E assim por diante. A afirmação parece descabida e sem resposta, mas um cientista da Universidade de Indiana, nos EUA, levou a questão muito a sério. Tão a sério que publicou um artigo para explicar melhor o que queria dizer.

Usando uma adaptação da Teoria da Relatividade de Albert Einstein, o pesquisador polonês, chamado Nokodem Poplawski, analisou o movimento teórico das partículas que entram em um buraco negro. Ele concluiu que é possível que um universo completamente novo exista dentro de cada buraco negro. Ele contou à revista britânica New Scientist que "talvez os massivos buracos negros que existem no centro da Via Láctea e outras galáxias sejam portais para outros universos".
 
Poplawski considerou uma versão "estendida" da teoria da relatividade de Einstein, chamada Einstein-Cartan-Kibble-Sciama, para explicar que as partículas dentro do buraco negro estariam em movimento circular, gerando um efeito físico que repeliria a gravidade.
 
Segundo o pesquisador, em vez de se transformar em uma singularidade — conceito na teoria de Einstein que diz que os buracos negros são pontos de densidade infinita de volume zero — o espaço-tempo age como uma mola sendo comprimida pela expansão contínua da matéria. Esse efeito de repulsão seria causado pela torção do espaço-tempo reagindo contra a força gigantesca da gravidade no buraco negro. É por isso que o universo que conseguimos enxergar hoje estaria em constante expansão. Poplawski afirma que essa é a razão pela qual nosso universo é achatado, homogêneo e uniforme em todas as direções.
 
Para verificar se a teoria do cientista está correta, seria preciso pular em um buraco negro e ver o que existe lá dentro. O problema é que nada consegue escapar de um buraco negro, nem a luz. Ou seja, nada do que acontece em um hipotético universo dentro de um buraco negro chegaria ao conhecimento do universo "aqui de fora". 
 
Mas Poplawski disse que se estamos vivendo em um buraco negro que gira, esse movimento poderia ser passado ao espaço-tempo dentro dele, do mesmo modo que se girarmos constantemente para um dos lados uma vasilha que contém água, o próprio líquido adquiri movimento para o lado girado.
 

Segundo o especialista, isso significa que teríamos um fenômeno mensurável, que poderia explicar muitas inconsistências nas teorias atuais — como o desequilíbrio entre a matéria e a antimatéria no universo.

http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/um-universo-dentro-de-cada-buraco-negro


Jocax

Ago 24, 12
# Link

Se o universo tem 14 bilhões de anos, porque vemos coisas a 32 bilhões de anos-luz?


Por Cesar Grossmann em 21.08.2012 as 1:00

Em 2003, um trabalho publicado no Physical Review Letters apontava que o raio do universo visível não poderia ser inferior a 46,5 bilhões de anos-luz. Em janeiro de 2011, o Hubble encontrou aquele que é considerado o mais distante objeto já observado, uma estrutura estelar chamada UDFj-39546284, cuja luz viajou por 13,2 bilhões de anos, e que deve estar a aproximados 31,7 bilhões de anos-luz de distância.

Se você acompanhou todos estes números, deve estar se perguntando “se a luz do UDFj-39546284 partiu dele há 13,2 bilhões de anos atrás, como é que este objeto pode estar a 31,7 bilhões de anos-luz de distância”? Os números não batem. Será que os astrofísicos realmente sabem o que é uma grandeza e o que significa um número ser maior que o outro?

Pode apostar que os astrofísicos sabem de tudo isto. Qual a explicação para esta divergência, então? Ocorre que o universo está em expansão. Se ele está em expansão, então quando a luz viajou por 13,2 bilhões de anos, o caminho que ela percorreu é diferente de 13,2 bilhões de anos-luz; é maior.

Você pode imaginar um trem saindo de uma estação, em direção a uma estação que se encontra a uma distância qualquer. Logo depois que o trem parte, a distância começa a sofrer expansão. A estação que ele partiu está mais longe do que a distância que o trem já percorreu, e a distância que o trem ainda tem que percorrer não está diminuindo tão rápido como deveria.

Da mesma forma que o nosso trem metafórico, quando a luz deixou o corpo em questão, a distância que a luz percorreu já é menor que a distância que a separa de sua origem. Da mesma forma, o espaço à frente também está em expansão, e a distância que o raio de luz terá de percorrer até atingir o Hubble vai ficando cada vez maior.

E não é só isto que está acontecendo. O espaço em que o próprio raio está também está em expansão. E o raio vai ficando cada vez mais esticado, o comprimento de onda vai ficando cada vez maior, e vai se alterando em direção aos comprimentos maiores de onda.

Quando ele chegar ao Hubble, os astrofísicos e astrônomos verão as marcas de uma viagem tremenda: de onde veio aquele raio de luz e a que distância se encontra o corpo luminoso que o emitiu, 13.200.000.000 anos atrás.[Enganos sobre o Big Bang - MIT, EveryJoe, USP]

http://hypescience.com/se-o-universo-tem-14-bilhoes-de-anos-po


Jocax

Set 20, 12
# Link

Accelerating universe' could be just an illusion

If true, theory would rid cosmology of its biggest headache — dark energy

46

NASA
Image of X-ray and optical data from Supernova 1E 0102.2-7219. The light coming from distant supernovas helps astrophysicists map out the universe and determine its rate of expansion.

By Natalie Wolchover
updated 9/27/2011 4:45:08 PM ET

In 1929, cosmologists discovered that the universe is expanding — that space-time, the fabric of the cosmos, is stretching. Then in 1998, light coming from exploding stars called supernovas suggested that the universe is not only expanding, but that it has recently begun expanding faster and faster; its expansion has entered an "accelerating phase." This was bad news for the fate of the cosmos: An accelerating universe is ultimately racing toward a "Big Rip," the moment at which its size will become infinite and, in a flash, everything in it will be torn apart.

The discovery was bad news for the state of cosmology, too. Because gravity pulls stuff inward rather than pushing it out, cosmologists believed that the expansion of the universe ought to be slowing down, as everything in it felt the gravitational tug of everything else. They didn't understand the mechanism that seemed to be opposing the force of gravity, so to explain their observations, they invoked the existence of "dark energy," a mysterious, invisible substance that permeates space and drives its outward expansion.

Now, a new theory suggests that the accelerating expansion of the universe is merely an illusion, akin to a mirage in the desert. The false impression results from the way our particular region of the cosmos is drifting through the rest of space, said Christos Tsagas, a cosmologist at Aristotle University of Thessaloniki in Greece. Our relative motion makes it look like the universe as a whole is expanding faster and faster, while in actuality, its expansion is slowing down — just as would be expected from what we know about gravity.

If Tsagas' theory is correct, it would rid cosmology of its biggest headache, dark energy, and it might also save the universe from its harrowing fate: the Big Rip. Instead of ripping it to bits, the universe as Tsagas space-time envisions it would just roll to a standstill, then slowly start shrinking.

Cruising through space-time
Tsagas' alternative version of events, detailed in a recent issue of the peer-reviewed journal Physical Review D, builds on a recent discovery by Alexander Kashlinsky, a cosmologist at NASA's Observational Cosmology Laboratory. In a series of papers over the past three years, Kashlinsky and his colleagues have shown that the huge region of space-time in which we live — a region at least 2.5 billion light-years across — is moving relative to the rest of the universe, and fast.

Some cosmologists remain skeptical about the newfound "dark flow," as it's called, and say that more evidence is needed to persuade them that the strange phenomenon is real. But the evidence that does exist is compelling. Based on light collected from galaxy clusters, our enormous bubble of space-time appears to be drifting at a rapid clip of up to 2 million miles per hour. No one knows why, exactly — there may be something beyond the part of the universe we can see, tugging on us — but Tsagas argues that the dark flow is skewing our perspective on the behavior of the universe as a whole.

"My article discusses how observers living inside such a large-scale 'dark flow' could arrive at the (false) conclusion that the universe is accelerating, while it is actually decelerating," Tsagas told Life's Little Mysteries. In his paper, he illustrates that dark flow would cause the space-time within our moving bubble to expand faster than the space-time outside of it (which is not accelerating). Without considering the dark flow, but just knowing that light we observe from nearby galaxies left its source more recently than light from galaxies farther away, we get the false impression that the whole of space-time recently entered an accelerating phase.

In short, Tsagas' explains our observations of the expansion of space-time nearby and far away without invoking dark energy, or any other mysterious mechanism. According to Tsagas' work, the acceleration of the universe in our immediate vicinity is caused by its motion alone. The universe beyond our region isn't accelerating outward; rather, it is safely rolling to a stop.

Axis illusion
Tsagas' theory is supported, in part, by other recent observations that have puzzled cosmologists. Some data collected from space, such as the cosmic microwave background (CMB) radiation and light from supernovas, seems to show that the universe has a "preferred axis": In its outward expansion, it appears to be stretching more one way than another.

As detailed in a new paper recently posted to the physics arXiv, Zhong-Liang Tuo and colleagues at Key Laboratory of Frontiers in Theoretical Physics in China have identified such a "preferred axis" in the expansion of space-time by looking at light from more than 500 supernovas.

By measuring how much the light from each of the stellar explosions is red-shifted — stretched — they detected the rate of expansion of different parts of space, and found that the universe looks to be stretching more toward the constellation Vulpecula in the northern sky than it is in any other direction.

Previously, a "preferred axis" in the expansion of space-time was also detected in the cosmic microwave background radiation, and pointing in the same direction. Tsagas said this alignment is no mere coincidence: the axis is another illusory effect of the "dark flow" of our space-time bubble.

"Peculiar motions have a very characteristic signature," Tsagas wrote in an email. "Observers will 'measure' slightly faster acceleration in one direction and slower in the opposite, as a result of their own drift motion alone."

To see why, imagine swimming in a river: If you're swimming with the current, you move faster than when you're trying to swim upstream or across the river. Similarly, our galactic bubble is also "swimming." Tsagas argues that this is why we perceive the expansion of space-time as faster in one direction — the direction of our motion — than any other.

Paradigm-shifting potential
Kashlinsky, the cosmologist who discovered dark flow, said Tsagas' theory might not yet explain everything we observe. "In general, I find this to be an interesting idea. But I am skeptical that it can account for many other observations such as the spatial distribution of the cosmic microwave background anisotropies or the observed pattern of galaxy clustering among others," Kashlinsky said. "Still, it'd be interesting to see how — or whether — these observations can be accounted for by models such as proposed in (Tsagas') paper."

In response to these points, Tsagas replied: "There should be no extra effects on the CMB, since the very large-scale kinematics (motions) remain essentially unaffected (by my theory). There might be some small effects on galaxy clustering, but one needs to look into it to make sure."

Dominik Schwarz, a cosmologist at the University of Bielefeld in Germany who also studies cosmic expansion, finds Tsagas' theory plausible, and believes local or "peculiar" accelerations really could obscure our measurements of the global behavior of the universe. "The task for the community will be to find out how to distinguish these peculiar accelerations on large scales from an acceleration of the global expansion," Schwarz said. If we can do that, he said, we can determine if there really is a global acceleration at all.

Cosmologist Dejan Stojkovic of the University of Buffalo, who has found evidence that calls dark flow into question — or at least dark flow as fast as that measured by Kashlinsky — said: "If the dark flow of that magnitude is real, then Tsagas is pointing out that it could trick us into thinking the universe is accelerating. This is plausible."

In short, Tsagas may have shown that the universe either has dark flow or dark energy, but not both. Dark flow is by far the less mysterious of the two: While no one knows what dark energy is, or how we might find it, dark flow is merely movement.

Follow Natalie Wolchover on Twitter @ nattyover. Follow Life's Little Mysteries on Twitter @ llmysteries, then join us on Facebook.

© 2012 LifesLittleMysteries.com. All rights reserved. More from LifesLittleMysteries.com.

http://www.msnbc.msn.com/id/44690771/ns/technology_and_science-s



Jocax

Set 21, 12
# Link
 

Jocax

Set 24, 12
# Link

 "Algo realmente intrigante foi revelado ao mundo em 1998. Acumuladas medidas de distância e velocidade de afastamento de supernovas revelaram que o universo se expande de modo acelerado. Este fato não era sequer cogitado, pois sendo a gravidade uma força atrativa o que se buscava era uma taxa de desaceleração, quando então dados confiáveis nos revelaram uma expansão acelerada.....
 ..Voltando a questão da expansão acelerada do universo. Este fenômeno pode ser explicado usando a teoria da relatividade geral de Einstein, pela existência da chamada energia escura, ou seja, uma componente extra de energia cujo efeito gravitacional líquido supera a atração gravitacional ordinária entre as partes do universo,"
 
 http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/50_Misterios_Escuros/
 
 -------------
"..Para medir essa aceleração (ou desaceleração, como se esperava), precisava-se medir o afastamento de galáxias muito mais distantes (e, portanto, mais afastadas no tempo, pois a luz que elas nos emitem demora mais para nos alcançar). Isso foi obtido por meio da observação, nessas galáxias, da ocorrência de supernovas (explosão altamente luminosa de estrelas bastante massivas no estágio final de sua evolução). O resultado dessa medida foi altamente surpreendente e primeiramente divulgado em 1998: o universo está se acelerando e não desacelerando! ..."
"..A primeira explicação proposta para esse resultado foi sugerir a existência de um tipo de energia – dominante no universo atual e totalmente diferente daquela que estamos acostumados a observar – que exerceria uma força gravitacional repulsiva, causando essa aceleração. Como não podemos enxergar essa energia, deu-se a ela o nome de energia escura. ..."
http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2009/264/universo

----------------
"..Quando alguém me diz que não existem surpresas em ciência, penso sempre na descoberta da aceleração cósmica. Em 1998, dois grupos de astrônomos pesquisavam supernovas em galáxias distantes....
"...Claro, sabia-se já que o Universo em expansão implica no afastamento das galáxias. Mas até então, este afastamento ocorria com uma velocidade proporcional à distância. O que se observou foi um distanciamento acelerado, bem mais rápido do que o esperado. O Universo, parece, está com pressa de crescer.
Qual poderia ser a causa disso? ..."
"...Apesar de ainda não conhecermos a causa da expansão acelerada do Universo, temos um nome para ela: energia escura. Sabemos que ela corresponde à 73% da energia total que preenche o cosmo,..."
http://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe1807201004.htm


<< Voltar aos tópicos Responder