O Universo - fácil de entender

A melhor forma de compreendermos o Universo parece ser por sua característica maior: a imensidão “infinita”. Sem noção de distâncias, ou de sua geometria, fica um pouco incompreensível. Então para entendermos “onde” estamos, sem nos preocuparmos muito com o “porquê”, vamos lá...

Modificando os nossos sentidos para se poder entender este Universo

Sabemos, como o auxílio da Física Quântica, que existe uma uniformidade no Universo desde os primórdios de sua existência. Como começou como uma ínfima esfera de energia, com leves rugosidades, essa forma da geometria se manteve ao longo de sua expansão exponencial até os dias de hoje. A primeira conclusão, portanto, é que o universo deva ser “redondo”. Mas como não é, temos que modificar os nossos sentidos para podermos entender quando o “redondo” deixa de ser redondo e passa a ser tão quase plano que o consideramos como plano. Na imagem podemos avaliar uma fase do universo inicial mostrando uma “esfera”, e uma fase mais avançada em sua expansão, onde o perímetro começa a assemelhar-se a uma reta. Com um raio infinito, em qualquer posição que nos pudéssemos colocar em seu perímetro, o veríamos como uma superfície absolutamente plana. 

Como este conceito da geometria do universo é muito importante, poderemos entendê-la melhor se nos imaginarmos “caminhando” em todas as direções sobre a “borda” do Universo... Indo em qualquer direção de norte a sul, de este a oeste, encontraremos sempre uma reta (na verdade encontraremos uma “onda” composta por diversas “ondas” cuja aparência podemos assemelhar a uma reta).

  

O Universo não tem um centro, o que agora se pode entender melhor, porque se encontramos uma reta no seu limite, em qualquer direção que se caminhe, onde fica o centro? O “centro” fica em qualquer lugar. Mas vamos ainda entender melhor: Imagine que está em qualquer lugar do Universo e imagine que ele se contraísse a uma velocidade fantástica – de modo que tivesse tempo para ver – e olhasse em qualquer direção enquanto ele se contraísse. O que veria? Veria o Universo desabar em sua direção, desabando de todas as direções, como se você estivesse no centro, mas repare que isso é válido em qualquer ponto que estivesse, mesmo sendo perto das bordas... Interessante, não e? Sem modificarmos a nossa forma de olharmos ou imaginarmos o Universo, não podemos entender como ele é. Pense um pouco sobre isto, feche os olhos para “ver” melhor com sua imaginação, antes de passarmos para o próximo ponto.

 A composição do universo

Até 300.000 anos após o big-bang não havia luz. Somente a partir deste tempo os átomos se formaram e o Universo se tornou transparente, mas as bordas já estavam a uma distância de cerca de 900.000 anos luz. O que é um ano-luz? É a distância que a luz percorre durante um ano. Como a velocidade da luz é de 300.000 km/s (aproximadamente), um ano luz, medido em quilômetros, é de 9.460.730.472.580,8 quilômetros. Como é impossível que a luz viaje a mais do que este valor de 300.000 km/s deduz-se que aquela primeira luz que se formou quando o universo tinha 300.000 anos de existência, ainda não chegou até nós, e por isso, quando olhamos o céu à noite, o vemos escuro. Não fosse a expansão exponencial do Universo, o céu inteiro, mesmo à noite, seria hoje mais brilhante do que o Sol ( o mesmo se aplicaria se o universo existisse há um tempo infinito e não tivesse tido um começo a partir do qual se conta o tempo).  A figura mostra as etapas da expansão do Universo e indica alguns aspectos de distribuição e surgimento de fenômenos. Em vez de dizermos que o Universo tem um “raio” de uma esfera, com mais propriedade se pode falar em “horizonte de luz”. O horizonte de luz nos dá a idade do Universo em anos. Atualmente o horizonte de luz está a cerca de 14,5 bilhões de anos luz. A idade do universo é de cerca de 14,5 bilhões de anos!

Mas já que falamos em horizonte e luz, quando esta é absorvida por buracos negros, cuja forte atração gravitacional os desvia para o seu interior quando passam suficientemente perto, o horizonte se anula e o tempo pára. No interior de buracos negros não existe tempo e nada escapa de seu interior, nem a luz. O tempo começou a ser contado no inicio do Big-bang. Stephen Hawking provou que buracos negros evaporam ao longo do tempo, em processo lento. Buracos brancos seriam buracos negros cuja existência fosse passada em filme, ao contrário, da frente para trás no tempo: Nada entraria nele e expeliria matéria de forma contínua. O big-bang seria produto de um buraco branco. Não há certeza disto, mas a idealização é coerente.

As quantidades contidas no Universo visível são fantásticas, mas não podemos esquecer que o universo total é pelo menos 10 elevado a 23 vezes maior do que a parte que vemos atualmente, ou seja, 100.000.000.000.000.000.000.000 vezes maior.  No universo observável existem cerca de 3 a 7 × 10²²  de estrelas, ou seja, 30 a 70 bilhões de trilhões de estrelas, organizadas em cerca de 80 bilhões de galáxias. O número de átomos do Universo observável, alcança a cifra aproximada de 10 elevados a 80... Como não considerar que haja vida em muitos e muitos lugares do universo se sabemos que mantém uma determinada uniformidade?

O universo inicial, até cerca de 300.000 anos após o big-bang,  apresentava características de plasma, depois passou a gasoso e finalmente se formaram  galáxias, estrelas, planetas. Das estrelas que explodiram, porque todas as estrelas têm uma vida média, foram espalhados pelo universo átomos de elementos mais pesados, gerados em seu interior, como o ferro e o carbono por exemplo. Nós, seres humanos, somos perfeitas “unidades de carbono”  com cerca de 80 % de água em nossa composição.

Sobre as distâncias

A luz do Sol demora cerca de oito minutos para chegar à Terra. Quando vemos o Sol, o vemos, sempre, como era há oito minutos atrás. Imaginando que o Sol pudesse acabar de repente – isso apenas ocorrerá dentro de cerca de quatro bilhões de anos e não será de repente – só poderíamos saber que havia desaparecido oito minutos depois. Ao olharmos o Universo com nossos olhos e com telescópios, como o Hubble o vemos como era há milhares, milhões, bilhões de anos atrás (dependendo da profundidade de alcance da visão ou do telescópio) porque essa é a luz que nos está chegando. Não confundir com a radiação cósmica de fundo, uma emissão de microondas presente em todos os lugares do universo e que datam do inicio do big-bang, demonstrando a sua uniformidade, e explicando porque as suas propriedades existem em todo ele. A radiação do big-bang está presente em todo o Universo. Grande parte da luz ainda vem a caminho. Parte do que vemos ao olhar o céu, já não existe, e mesmo que exista, não será como o vemos.  

 

Neste vídeo da NASA (ver link [1]) pode ver-se uma galáxia muito jovem identificada como MACS0647-JD. A imagem mostra-a como era 420 milhões de anos após o Big-Bang. Ela é do tamanho de pequena fração de nossa Via Láctea. Atualmente é candidata ao objeto mais longe observado.

Também por curiosidade o planeta fora do sistema solar, mais próximo, está a cerca de quatro anos luz e sua órbita ao redor da estrela Alpha de Centauri é de apenas 3,6 dias. Muito rápida, provavelmente, e muito perto da estrela, para conter vida tal como a conhecemos (ver em http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2012/10/121017_planeta_alpha_centauri_rw.shtml )

Video recomendado : http://www.youtube.com/watch?v=jaHGvcE6KEA&feature=related

Rui Rodrigues

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[1] http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=155625151