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Universo na Visão da Física Quântica

Universo na Visão da Física Quântica
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Existem três principais modelos sob as quais as pessoas tendem a enxergar o Universo. O primeiro é a visão religiosa do mundo como algo criado por um criador. O segundo modelo pode-se chamá-lo de “totalmente automático” através do Big-Bang e do Big Crunch, quando menciona um Universo cíclico, que faz a si mesmo. Essas duas primeiras visões são as que moldaram o pensamento ocidental nos últimos séculos.

Um terceiro modelo está mais de acordo à cultura oriental e baseia-se em um “modelo dramático”. Nele a existência do Universo é em si o “drama de Deus”, quando bilhões de histórias (humanas) vem sendo contadas das mais variadas maneiras, para que “Tudo que é” enxergue as suas várias partes, sem que elas anulem umas às outras. E nesse caso Deus não seria apenas o Criador, mas seria também a própria Criação – ou, em outras palavras seria a Consciência, que está experimentando a Si mesma dentro de Si mesma, pois Ela é Tudo que Existe.

Segundo Stephen Hawking mesmo que esse Universo teve um “começo” e que terá um “fim”, ele dentro do segundo modelo nunca terminará. Ele estará sempre existindo, porque todos os momentos, todos os tempos e todos os espaços já estão nele contidos.

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Na busca do conhecimento sobre o Universo a ilustração acima à esquerda mostra a curvatura do espaço e do tempo provocada pela presença de massa, dentro do conceito introduzido pela teoria da relatividade geral de Einstein, com a ação dessa curvatura também relacionada à gravidade. E, na ilustração à direita mostra a geometria do Torus, significando dentro da mecânica quântica a geometria do Vector Equilibrium (fluxo), como a retroalimentação presente em toda a natureza ­- imagens da Internet

Físicos e matemáticos têm buscado uma Teoria de Tudo que unifique a relatividade geral e a Mecânica Quântica. Enquanto a relatividade explica a gravidade e fenômenos em grande escala, tais como a dinâmica das estrelas e das galáxias no Universo, a mecânica quântica explica fenômenos microscópicos em escalas subatômicas e moleculares.

Usando uma teoria quântica (que não inclui a gravidade), os cientistas estão mais recentemente estudando e mostrando como calcular a densidade da energia, que é uma fonte de interações gravitacionais em três dimensões, que usam dados (de superfície) proporcionados por emaranhamentos quânticos. É mais ou menos (em folhas bidimensionais) como diagnosticar as condições no interior do corpo humano, olhando imagens de raios-X. E, através desse emaranhamento quântico, eles estão supondo também, que se pode conectar com outras partes do Universo através dos “buracos de minhoca”.

A física está em todos os seus campos de pesquisas estudando cada vez mais como esse Universo funciona – tanto ao nível do macro quanto ao nível do micro. E algumas informações mais recentes dessas descobertas são incomuns.

Assim, de acordo também com informações passadas pelas realidades paralelas (paraciência – Projeto Portal) já se sabe, quanto menor for o campo eletromagnético de qualquer sistema (tanto macro quanto micro), mais ele altera, mais ele desequilibra. Portanto, o “micro universo” constituído pelo corpo humano e em seu conjunto considerado também um sistema, quanto menor for a sua carga elétrica, mais ele procede em desequilíbrio, mais se mostra em desarmonia.

Esse proceder é bem visível nos astronautas, quando em recintos especiais preparam para ficar longo tempo no espaço. Nestes recintos sem o que é ainda hoje entendido como gravidade e, sem também o campo eletromagnético que antes os envolvia em seu dia a dia, eles vão nessas condições, se mostrando com passar do tempo através de procedimentos cada vez mais desequilibrados. Em uma dessas experiências que durou três anos o campo eletromagnético de alguns astronautas chegou a 2 Gauss.

A tecnologia do MDPL (Magnetismo, Densidade, Pressão e Luz) fornecida pelas realidades paralelas proporciona o aumento nesses “micros universos” (organismos humanos) carga elétrica para outro nível de funcionamento biológico/bioquímico, visando um novo e necessário ajuste biorrítmico. (Mais informações nesse Site, na Página Interações, com o texto: MDPL).

Descobertas mais atuais sobre o funcionamento do Universo

1 – O tempo para na velocidade da luz

Pela Teoria da Relatividade Especial de Einstein, a velocidade da luz no vácuo nunca pode variar – ela é de quase 300 mil km/s. E de acordo com essa teoria existe a ideia chamada dilatação do tempo, que de acordo com ela quanto mais a velocidade se dá, mais devagar o tempo passa. Portanto, se alguma pessoa pudesse deslocar na velocidade da luz e se ela deixasse algum parente no local de onde partiu, esse comparativamente envelheceria muito mais em relação à ela. Para essa pessoa o tempo passaria menos do que passou para esse seu parente.

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Na medida em que a velocidade vai se aproximando à da luz, mas devagar o tempo vai passando – Imagem da Internet

2 – Entrelaçamento quântico

A Mecânica Quântica é o estudo da física relacionado ao comportamento das partículas subatômicas, que formam os blocos de construção de tudo no Universo e que se entrelaçam através do que é também conhecido como emaranhamento quântico, dentro de um processo especial que envolve o emparelhamento dessas partículas.

Nesse aparelhamento qualquer modificação em uma dessas partículas (por exemplo entre dois elétrons) a sua partícula parceira alterará exatamente da mesma maneira instantaneamente, não importando se ela esteja mesmo do outro lado do Universo – e, com isso, supõe-se também que informações podem ser teletransportadas, não importando a distância entre elas.

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Através da Mecânica Quântica descobriu-se na imagem à esquerda o entrelaçamento entre as partículas e com ele o emparelhamento das mesmas na imagem à direita, não importando a distância que uma esteja da outra – Imagem da Internet

 

3 – A luz é afetada pela gravidade

Essa informação estudada pelo física moderna envolve uma ideia chamada deflexão de luz, que menciona o caminho de um feixe de luz pode não ser totalmente reto, embora esse não tendo massa, ele é afetado mesmo assim pela gravidade de corpos massivos.

Assim, um feixe de luz de uma estrela distante ao passar o suficiente perto do Sol, ele vai se curvar ligeiramente em torno desse, trazendo a imagem dessa estrela mais distante distorcida, portanto não localizada no firmamento, onde é fisicamente vista.

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A luz é afetada pela gravidade de corpos massivos – Imagem da Internet

4 – Esse universo está se expandindo rapidamente

O universo começou como uma “explosão” de um ponto infinitamente pequeno, quente e denso (Big Bang), com “detritos” sendo arremessados em todas as direções, impulsionados pela enorme energia dessa “explosão” – e, esses “detritos” (hoje como planetas, estrelas e galáxias, etc.) tão pesados como são, era de se esperar que essa “explosão” tivesse desacelerado ao longo do tempo pela atração gravitacional, mas o que está acontecendo é o inverso.

A expansão desse Universo está ficando mais rápida ao longo do tempo e a única explicação disso seria a energia escura, exercendo uma força motriz por trás dessa aceleração cósmica – no entanto, não se tem ideia do que ela seja ou como funciona. Mais informações sobre a energia escura (e a matéria escura) mais no final desse texto.

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O Universo está cada vez mais em expansão – Imagem da Internet

5 – Toda a matéria é apenas energia

A matéria e a energia são apenas dois lados da mesma moeda. Na famosa fórmula E = mc2. O E é representa a energia e o m a massa e onde também, a quantidade de energia contida em uma determinada quantidade de massa é determinada pelo fator de conversão c ao quadrado, onde c representa a velocidade da luz.

A explicação para esse fenômeno tem a ver com o fato de que a massa de um objeto aumenta à medida que ela se aproxima da velocidade da luz (enquanto o tempo vai ficando mais lento), o que é matematicamente comprovado e cientificamente aceito. Agora, a constatação que se pode converter pequenas quantidades de matéria em grandes quantidades de energia, tem-se (infelizmente) a explosão da bomba atômica para comprova-la.

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Pequenas quantidades de matéria podem ser convertidas em grandes quantidades de energia – Imagem da Internet

6 – Dualidade onda-partícula

À primeira vista, a partícula como elétron e o fóton como onda luminosa não poderiam ser mais diferentes, com o primeiro mostrando-se como um bloco de matéria (sólido) e o segundo como um feixe de energia radiante.

Mas, o elétron (partícula) e o fóton (onda luminosa) não se limitam a um mesmo estado de existência – porque agem tanto como partículas quanto como ondas, dependendo de quem está olhando – do “observador”. Assim, ao mesmo tempo um elétron (partícula) é um fóton (luz) e vice-versa, sem estado intermediário entre os dois, o que só pode ser explicado no mundo da Mecânica Quântica.

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Na presença do “observador” o elétron se mostra ao mesmo tempo como partícula e onda – Imagem da Internet

7 – Todos os objetos caem na mesma velocidade

Na atmosfera da Terra o objeto mais pesado cai mais rápido do que o objeto mais leve, porque o primeiro sofre na queda uma menor resistência (do ar) que o segundo.

Portanto, na Lua que não possui gravidade como na Terra e também atmosfera com a resistência que pode ser proporcionada por ela, os objetos mesmos com massas (pesos) diferentes vão tocar no chão praticamente no mesmo tempo e quase na mesma velocidade.

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Na ausência da força gravitacional corpos com pesos (massas) diferentes comportam-se indiferentes dessa condição, como mostram o astronauta e o violão flutuando dentro de um ônibus espacial – Imagem da Internet.

 

8 – Espuma quântica

O espaço está (aparentemente) vazio, mas as partículas que estão nele constantemente aparecendo e desaparecendo em todos os lugares, são chamadas de partículas virtuais, existindo apenas por uma fração de segundo, com os cientistas chamando esse fenômeno de “espuma quântica”, porque ele lembra bolhas de gás que aparecendo do nada, assemelham àquelas borbulhantes de um refrigerante.

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Espuma quântica” formada por partículas virtuais – Imagem da Internet

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Fenômenos” cósmico-estelares alcançáveis por novas tecnologias

1 – Fusão nuclear de hidrogênio fazendo o Sol como uma estrela brilhar com luz própria

O que é conhecido e chamado de Universo (físico), ele está em dinâmico e constante processo de autodestruição e de autoconstrução, visto na forma de situações cósmicos-estelares agora alcançáveis com tecnologias cada vez mais avançadas, que estão sendo agora também cada vez mais criadas pela inteligência humana.

Agora, já se pode sabe como se forma, por exemplo, uma estrela como o Sol. Através dessas tecnologias pode-se também saber que aproximadamente cinco bilhões de anos, uma nuvem de gás rotativa que continha hidrogênio na sua composição, começou a contrair-se gravitacionalmente decorrente da presença de grande massa. Ela foi se contraindo mais e mais, até que chegou a um ponto, em que o hidrogênio começou a se fundir, queimando-se e liberando energia e radiação – e, justamente essa fusão nuclear de hidrogênio, que a faz o Sol como uma estrela brilhar com luz própria.

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Ciclo de vida do Sol em bilhões de anos – Imagem da Internet

2 – Protoestrela

A evolução estelar começa com o colapso gravitacional de uma nuvem molecular gigante (NMG), que é também conhecida como um berçário estelar. A maior parte do espaço “vazio” interno de uma galáxia contém em torno de 0,1 a 1 partícula por cm³, mas dentro de uma NMG a densidade típica é de uns poucos milhões de partículas por cm³, portanto uma NMG contém 100 000 a 10 000 000 vezes mais massa do que o Sol e, em virtude do seu tamanho possui de 50 a 300 anos-luz de comprimento.

Uma NMG quando colapsa (esgota-se), fragmenta-se em pedaços menores e esses fragmentos possuindo massas menores que 50 massas solares, eles são capazes de formar estrelas. E nesses fragmentos o gás é aquecido durante esse colapso, devido à energia potencial gravitacional gerada.

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Protoestrela – Objeto 51 da Constelação de Ofiuco – Imagem da Internet

3 – Anãs marrons

As protoestrelas muito pequenas que nunca alcançam temperaturas suficientemente altas, para iniciar a fusão nuclear do hidrogênio e brilharem como estrelas, são chamadas de anãs marrons. O limite exato entre estrelas que normalmente brilham e anãs marrons depende de sua composição química — ou, de sua metalicidade (da abundância de elementos mais pesados que hidrogênio e hélio). Anãs marrons são corpos celestes com brilho fraco e morrem lentamente, ao se esfriarem gradualmente durante centenas de milhões de anos.

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Não se sabe com certeza quantas anãs-marrons existem, mas uma melhor estimativa sugere que há uma anã marrom para cada três estrelas – Imagem da Internet

4 – Fusão do hidrogênio

A temperatura do núcleo das protoestrelas mais massivas (com mais massa) cresce até atingir 10 megakelvins, ponto em que se inicia a reação em cadeia próton-próton e o hidrogênio começa a se fundir, formando primeiro o deutério e depois o hélio, para então a estrela começar a brilhar. O início da fusão nuclear de estrelas de pouco mais do que a massa do Sol, a energia que é liberada pelo seu núcleo exerce uma “pressão de radiação”, que se opõe ao peso de sua matéria, impedindo que aconteça o seu colapso gravitacional. Então, essa estrela evolui para um estado estável, iniciando a fase da sequência principal em sua evolução. Uma estrela que não realiza a fusão do hidrogênio permanece fora da sequência principal.

Estrelas na sequência principal são aquelas que estão gerando luz e calor da queima de hidrogênio em hélio através de fusão nuclear em seu núcleo. O Sol, juntamente com a maior parte das estrelas visíveis a olho nu, está na sequência principal.

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As reações de fusão do hidrogênio são a fonte de energia das estrelas, portanto fusões que acontecem também no Sol – Imagens da Internet

5 – A juventude na vida das estrelas

Novas estrelas no Universo aparecem em variados tamanhos e diversas cores. Elas variam no tipo do espectro desde o quente e azul até o frio e vermelho – e, a massa varia de menos do que 0,5 para mais do que 20 massas solares. O brilho e cor de uma estrela dependem de sua temperatura superficial, que por sua vez depende de sua massa.

Depois de vários bilhões de anos, dependendo da massa inicial da estrela, o seu suprimento de hidrogênio acaba, interrompendo a fusão nuclear. Então, sem a pressão interna gerada por essa reação para se contrapor à força da gravidade, as suas camadas externas começam a se contrair em direção ao núcleo e dois processos podem ocorrer: a degeneração de elétrons sendo suficiente para compensar a força da gravidade ou, o núcleo estando quente o bastante (cerca de 100 megakelvin) iniciar a fusão nuclear do hélio, com a estrela se cercando por camadas de hidrogênio.

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Estruturas internas de estrelas da sequência principal mostrando à esquerda uma anã vermelha de baixa massa, no centro uma anã amarela de tamanho intermediário e à direita uma estrela massiva azul-branca da sequência principal – Imagens da Internet.

5 – Estrelas de baixa massa, de massa intermediaria e massivas

Uma estrela com menos do que 0,5 da massa solar, ela nunca será capaz de iniciar a fusão do hélio, mesmo depois que o núcleo cesse a fusão do hidrogênio. Ela simplesmente não tem a massa necessária para exercer pressão suficiente sobre o núcleo. Essas são as anãs vermelhas tais como Proxima Centauri e algumas delas vivendo milhares de vezes mais do que o Sol. Quando a reação nuclear cessa no seu núcleo, ela continuará irradiando na faixa do infravermelho e micro-ondas do espectro eletromagnético, por muitos bilhões de anos.

Estrelas de massa intermediária entre 0,5 e 10 massas solares que tornam estrelas do ramo das gigantes vermelhas ou, aquelas cujas camadas ainda estão fundindo hidrogênio em hélio e aquelas outras que têm um núcleo que passa pela fusão do hélio e produzindo carbono. Em qualquer dos dois casos, a fusão acelerada da camada que contém hidrogênio imediatamente acima do núcleo, faz com que a estrela se expanda e afaste o seu núcleo das camadas superiores, reduzindo a força gravitacional sobre elas, o que as fazem expandirem mais rapidamente do que aumentarem produção de energia.

Estrelas extremamente massivas (cerca de quarenta massas solares) são muito luminosas, possuem ventos estelares muito rápidos e perdem massa tão rapidamente devido à pressão de radiação que emitem. Esse tipo de estrelas embora de menor massa por não queimarem suas camadas exteriores tão rapidamente, elas podem igualmente evitar se tornarem gigantes vermelhas ou supergigantes vermelhas, se estiverem em sistemas binários suficientemente próximos.

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Acima na primeira imagem à esquerda estrela de baixa massa com o seu interior possuindo um núcleo inerte de carbono e de oxigênio. Na imagem do meio ilustração do esquema evolutivo aplicado de modo geral às estrelas de massa pequena e intermediária. Na terceira imagem à direita uma das quatro estrela supermassivas na Grande Nuvem de Magalhães, com a mais pesada delas tendo a sua massa trezentos vezes mais que a do Sol – Imagens da Internet

 

6 – Anãs brancas e negras

Comparativamente à massa do Sol uma anã branca é de cerca de 0,6 à massa daquele e com aproximadamente o volume da Terra. Sem mais combustível para queimar, essa estrela irradia seu calor residual por bilhões de anos e no final provavelmente será uma massa escura e fria, algumas vezes chamada anã negra.

As anãs brancas são muito quentes quando se formam. Elas são tão quentes que grande parte da sua energia é perdida na forma de neutrinos nos primeiros dez milhões de anos de existência, mas só terá perdido a maior parte de sua energia depois de um bilhão de anos.

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Imagem de uma estrela anã – Imagem da Internet.

7 – Estrelas de nêutrons

Quando um núcleo estelar colapsa, a pressão resultante provoca captura eletrônica, convertendo a grande maioria dos prótons em nêutrons. Nesse colapso o núcleo inteiro da estrela torna-se nada mais que uma densa bola de nêutrons ou um gigantesco núcleo atômico, circundado por uma fina camada de matéria degenerada – principalmente ferro, mas com outros elementos podendo ser acrescentados mais tarde.

Esses corpos celestes conhecidos como estrelas de nêutrons, são extremamente pequenos – não maiores que o tamanho de uma grande cidade. Quando essas estrelas de rotação rápida têm seus polos magnéticos alinhados com a Terra, um pulso de radiação é aqui recebido a cada rotação. Tais estrelas de nêutrons são conhecidas como pulsares e foram as primeiras estrelas de nêutrons descobertas.

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Resultado da explosão de uma estrela supernova na Nebulosa do Caranguejo, que em seu interior encontra um pulsar ou, uma estrela de nêutrons possuindo a massa do Sol, mas tendo apenas o tamanho de alguns quilómetros, que roda (pulsa) cerca 30 vezes por segundo – Imagem da Internet.

 

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1 – Buracos negros

De acordo com a relatividade geral clássica, nenhuma matéria ou informação pode fluir do interior de um buraco negro para um observador externo, embora efeitos quânticos dali possam permitir desvios dessa regra. A existência de buracos negros no Universo é bem apoiada por cálculos matemáticos dentro do campo da Física Quântica e por observações astronômicas.

Como o mecanismo do colapso estelar em supernovas não é suficientemente compreendido, ainda não se sabe se é possível uma estrela colapsar diretamente para um buraco negro ou, se algumas supernovas inicialmente formam estrelas de nêutrons instáveis, que depois colapsam em buracos negros. Não se sabe ainda a relação exata entre a massa inicial da estrela e a do objeto remanescente.

1 – Estrelas moribundas gigantes formam buracos negros

De acordo com a teoria vigente, muitos buracos negros formam a partir de estrelas moribundas gigantes que entram em colapso. Isso é quase tudo que se sabe até agora sobre esses objetos extremamente misteriosos, que surpreendem a ciência a todo momento. Ainda, de acordo com alguns cientistas cerca de dois milhões de anos atrás, um buraco negro de uma fonte supermassiva no centro dessa galáxia se formou, através de uma explosão com um brilho radiante.

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Estrelas moribundas gigantes formam buracos negros – Imagem da Internet

2 – . Fontes ultraluminosas e buracos negros

Quando a imensa gravidade de um buraco negro atrai o gás de uma estrela vizinha, o gás desce em espiral para formar um disco de acreção (aglomeração) em torno dele. Esse gás que vai sendo aquecido em temperaturas extremamente altas, que vai liberando luz brilhante de raios-X e que o buraco negro dele vai “se alimentando”, torna-o maior e mais brilhante.

A teoria acima relacionada ao buraco negro era a mais aceita, até que foi observada uma fonte ULX (fonte de raios-X ultra luminosa), que pulsava na galáxia vizinha M82, emitindo um feixe de raios-X que passava pela Terra a cada 1,37 segundo como um farol. O problema é que o buraco negro não pulsa como o pulsar, que é estrela de nêutron ou, remanescente de estrela morrendo, que não é grande o suficiente para se tornar buraco negro e emitir como um farol luz de raios-X, a partir de seus polos magnéticos.

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Na imagem à esquerda quanto maior é o buraco negro “alimentando-se” pela imensa força gravitacional que exerce, mais ele atrai o gás de corpos celestes vizinhos, que vai formando um disco de acreção (aglomeração) em torno dele. E na imagem à direita  um momento trazido pelo telescópio espacial chandra estudando uma fonte ultra luminosa de Raios-X, que revelou dentro de muito brilho um buraco negro massivo destroçando uma anã branca – Imagens da Internet

 

3 – Comilança sem limite

Até recentemente, os cientistas pensavam que o tamanho de um buraco negro determinava a velocidade máxima em que ele poderia se alimentar e produzir luz, até descobrirem um buraco negro na galáxia NGC7793 que gira em torno de uma estrela supergigante canibalizando-a dez vezes mais rápido do que os astrônomos acreditavam ser possível. Ele é provavelmente 15 vezes menor do que o sol, mas um milhão de vezes mais brilhante. Além disso, tem a capacidade de “devorar” sua estrela companheira em menos de um milhão de anos, o que é muito rápido no tempo cósmico.

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Buracos negros “devoradores” de corpos celestes – Imagem da Internet

4 – Buracos negros supermassivos podem ser mais numerosos do que antes se pensava

Antes os cientistas pensavam também que só galáxias grandes tinham buracos negros. Mas, no início de 2014 eles revelaram que mais de 100 pequenas galáxias anãs parecem ter buracos negros em seus centros. Nesse mesmo ano os astrônomos anunciaram a descoberta de um buraco negro supermassivo em uma galáxia anã ultracompacta chamada M60-UCD1 e ela é a galáxia mais densa conhecida atualmente. Alguém nessa galáxia veria pelo menos um milhão de estrelas no céu noturno, comparativamente às 4.000 estrelas que ele vê a partir da Terra a olho nu.

Enquanto o buraco negro central da Via Láctea tem uma massa de quatro milhões de sóis (menos de 0,01% da massa total dessa galáxia), o buraco negro central de M60-UCD1 é “um monstro”, com uma massa de 21 milhões de sóis. Baseado nesses achados, alguns cientistas acreditam que muitas galáxias anãs ultracompactas podem ser os restos de galáxias maiores dilaceradas quando colidiram umas com as outras. Podem haver tantos buracos negros supermassivos nos centros das galáxias anãs ultracompactas quanto existem em galáxias maiores.

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Buracos negros estão presentes também nas galáxias anãs – Imagem da Internet

5 – Buracos negros no início do Universo “comiam” mais rápido

Cientistas ainda não entendem bem como um buraco negro poderia com um número estimado de 10 massas solares, crescer rapidamente para mais de um bilhão de massas solares, logo após o Big Bang. Eles supõem, que o Universo primitivo continha correntes de gás frio e muito mais densas do que as que existem hoje. Então, um buraco negro jovem teria se movido rapidamente, mudando continuamente de direção e “se alimentando” dos gases ao seu redor. E à medida que o buraco negro crescia, ele “comia” ainda mais rápido. Portanto, em (cosmicamente) rápidos 10 milhões de anos, o buraco negro teria crescido de 10 massas solares para 10.000 massas solares. Depois, essa taxa de crescimento teria diminuído.

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Ilustração de um buraco negro gigante à esquerda existente desde o início do Universo e, tanto o número deles e de estrelas à direita cresciam muito mais rapidamente naquela ocasião – Imagem da Internet.

 

6 -. Buracos negros podem impedir a formação de estrelas

Em galáxias maduras, os pesquisadores descobriram que buracos negros podem parar o desenvolvimento de estrelas expelindo partículas que emitem ondas de rádio. Viajando perto da velocidade da luz, estes jatos aquecidos evitam que o gás quente na galáxia esfrie e se condense em novas estrelas. Os cientistas não sabem porque buracos negros centrais nessas galáxias mais velhas começaram a emitir essas partículas. Supõem que galáxias assim densas, elas são geralmente resultado da fusão de duas galáxias ricas em gás que colidiram e esse evento emitindo gás frio para o centro compacto resultante dessa fusão, evita a formação de futuras estrelas.

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Alguns buracos negros podem parar o desenvolvimento de estrelas – Imagem da Internet.

8 – Buracos negros e a turbulência gravitacional

De acordo com o pesquisador Luís Lehner (membro do Perimeter Institute’s Associate Faculty) ao longo dos últimos anos, tinha-se uma séria dúvida se a gravidade através de buracos negros poderia ser turbulenta, o que agora de acordo com ele (e com outros cientistas) percebe-se que pode. Novos instrumentos em breve terão a capacidade de detectar ondas gravitacionais (turbulências na forma de ondulações no espaço-tempo), que se comportam como ondas no oceano, quando um barco navega por ele. No espaço o fluido gravitacional pode repercutir em grandes eventos cósmicos, como em acontecimentos quando dois buracos negros colidem.

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Buraco negro gerando turbulência gravitacional – Imagem da Internet

9 – Esse Universo pode ter sido gerado de um buraco negro 4D

De acordo com alguns pesquisadores do Perimeter Institute’s Associate Faculty), esse, Universo foi violentamente ejetado a partir da morte de um uma estrela supernova 4D cujas camadas internas se colapsaram em um buraco negro, gerando um Universo com quatro dimensões espaciais – ou, um buraco negro 4D com um horizonte de eventos 3D. Assim, esse Universo com material ejetado dessa supernova, teria formado uma membrana 3D em todo o horizonte de eventos e o crescimento dessa membrana é o que se percebe agora como a expansão cósmica.

Ainda de acordo com esses cientistas, esse Universo 3D teria herdado a uniformidade do Universo “mãe” 4D. Mas, eles ainda estão refinando essa teoria, contudo ela não é absurda – ela só provoca resistência, porque o pensamento humano não alcança ainda o entendimento de um Universo 4D.

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De acordo com alguns cientistas as camadas internas de uma estrela supernova colapsaram em um buraco negro 4D com horizonte de eventos 3D – ou, formando um Universo com quatro dimensões – Imagem da Internet

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Algumas outras informações sobre esse Universo

A cada dia, novas descobertas continuam cada vez mais deixando os astrônomos perplexos e ao mesmo tempo encantados. Muitas coisas que a ciência sabe hoje sobre o Universo ainda não têm explicação, enquanto outras funcionam de maneira tão perfeita e ao mesmo tempo tão misteriosa, que fazem esses cientistas crer em algo maior.

1 – O Universo pode ser plano

 

A forma do Universo é influenciada pela “luta” entre a força da gravidade (com base na densidade da matéria no Universo) e sua taxa de expansão. Se a densidade do Universo exceder um certo valor crítico, então ele seria “fechado”, como a superfície de uma esfera. E isso implicaria que ele não seria infinito, portanto teria um fim e eventualmente ele iria parar de expandir e começaria a colapsar sobre si mesmo, em um evento conhecido como “Big Crunch”.

Agora, se a densidade do Universo for menor que o valor de densidade crítica, então a sua forma seria “aberta”, como a superfície de uma sela e nesse caso ele não teria limites e continuaria a se expandir para sempre.

Por fim, se a densidade do Universo for exatamente igual à sua densidade crítica, então a sua geometria seria “plana” como uma folha de papel e ele sem limites expandiria para sempre, mas com sua taxa de expansão gradualmente aproximando de zero, depois de uma quantidade incalculável de tempo. Medições recentes sugerem que o Universo é plano, com uma margem de cerca de 2% de erro

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A ciência sugere atualmente que o Universo é plano – Imagem da Internet

 

2 – O Universo tem ecos de seu nascimento

A radiação cósmica de fundo do universo é composta por ecos de luz, que sobraram do Big Bang que gerou o Universo 13,7 bilhões de anos de atrás. A “relíquia” dessa explosão coloca um véu de radiação em torno do Universo.

Uma missão da Agência Espacial Europeia mapeou o céu inteiro à luz de micro-ondas para revelar novas pistas sobre como o Universo começou e essas observações foram as mais precisas já obtidas da radiação cósmica de fundo. Os cientistas esperam usar os dados dessa missão, para resolver também algumas das questões mais debatidas no campo da cosmologia, como o que aconteceu imediatamente após essa explosão.

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Esse Universo ainda emite ecos do momento de seu nascimento – Imagem da Internet

 

3 – Pode haver mais de um universo

 

A ideia que o ser humano vive em um Universo dentro de multiverso, baseia-se em uma teoria chamada “inflação eterna”, que sugere logo após o Big Bang, o espaço-tempo se expandiu a taxas diferentes em lugares diferentes, dando origem a “Universos bolhas,” que poderiam funcionar com as suas próprias leis da física.

Essa teoria do multiverso é polêmica e ainda meramente hipotética. Estudos recentes procuraram em marcadores físicos a confirmação dessa teoria através de pesquisas de fundo no Cosmo, utilizando-se de micro-ondas. Nesse sentido os cientistas buscam as melhores observações disponíveis, para detectar sinais de colisões cósmicas, apesar de não encontrarem por enquanto nada de conclusivo. Se dois Universos colidiram, esses pesquisadores afirmam que essa colisão deve ter deixado um padrão circular para trás, na radiação cósmica de fundo.

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Esse Universo pode ser parte de um Multiiverso – Imagem da Internet

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Antimatéria, à Matéria e à Energia Escuras.

Desde a época de Galileu, a ciência vem avançando cada vez mais, quando então vem (mais recentemente) surgindo novas descobertas nos mais diversos campos da ciência. No entanto, a cada nova descoberta, principalmente no campo da Física Quântica e da Cosmologia, surgem paralelamente mais perguntas, para que novos mistérios sejam respondidos e resolvidos. E entre eles estão aqueles relacionados à Antimatéria, à Matéria e à Energia Escuras.

1 – Antimateria

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Imagem da Internet

Todas as partículas possuem sua antipartícula. Por exemplo, a antipartícula do nêutron é o antinêutron e a do próton é o antipróton. A diferença básica entre a partícula e antipartícula é que suas cargas elétricas são contrárias, mas possuem a mesma massa e rotação. Assim, quando uma antipartícula entra em contato com uma partícula, elas se aniquilam instantaneamente, virando energia.

Mas, para todo o lado que se olha no Universo, só se enxerga a matéria e só uma vez ou outra uma partícula de antimatéria poderá ser especialmente constatada nos aceleradores de partículas. Portanto, não existem “anti-pessoas, antiplanetas, antiestrelas, anticonstelações e anti galáxias”, etc.

Após o Big Bang, o Universo era pura energia, e teoricamente, deveria ter formado partículas iguais de matéria e antimatéria. Mas obviamente isso não aconteceu, senão qualquer coisa feita de matéria teria sido de anulada pela antimatéria (e vice-versa) e nada existiria materialmente no que é hoje chamado de Universo, que seria apenas um vasto campo de energia, sem capacidade para criar tudo que está materialmente presente no Universo.

Agora, entender porque a matéria prevaleceu sobre a antimatéria é um dos maiores enigmas da ciência.

2 – Matéria escura e energia escura

A matéria escura foi proposta nos anos 1930 por Fritz Zwicky para explicar a diferença entre a massa gravitacional e a massa luminosa de aglomerados de galáxias. Ela é uma matéria invisível, mas pode indiretamente ser percebida pela força gravitacional, que é exercida sobre os grandes corpos celestes.

Evidências vindo da medição da radiação cósmica de fundo apontam, que no máximo o Universo é constituído de 4,2% de matéria normal, o resto em sua grande maioria é constituído de 24% de matéria escura e 71,6% de energia escura.

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Matéria escura – Imagem da Internet

Muitos físicos acham, se partículas da matéria escura não foram ainda detectadas em aceleradores de partículas ou em raios cósmicos, é porque interagem muito fracamente com a matéria normal, de forma que nessa interação dificilmente possa produzir luz e se tornar visível.

Portanto, por esse motivo a maioria dos cientistas acredita que a matéria escura é formada por partículas, que são chamadas de partículas massivas de interação fraca – mas, que milhões delas estão fluindo através de tudo e de todos a cada segundo sem deixar vestígios. E mesmo com essa dificuldade, diferentes grupos de pesquisa ao redor do mundo afirmaram (desde dos anos 90), já terem indícios dessas partículas obscuras.

De acordo com Catherine Heymans (membro da School research institute professora da Universidade de Edimburgo): “se sabe muito pouco ainda sobre o Universo escuro, através das partículas da matéria escura, mas que o entendimento final desse Universo irá envolver uma nova física”.

Ainda de acordo com essa cientista: “ao analisar a luz do Universo distante, pode-se aprender sobre o que ela cruzou na sua jornada” e espera-se, que ao se mapear mais matéria escura do que antes, a ciência esteja dando um passo a mais, para entender esse material e sua relação com as galáxias e de um modo geral com esse Universo”.

O novo mapa desse Universo já revela a distribuição da matéria escura em um espaço maior do que já se sabia antes. Ele cobre mais de um bilhão de anos luz e, apenas para se ter uma ideia, um ano luz corresponde a algo em torno de 10 trilhões de quilômetros.

Para encontrar a matéria escura outros pesquisadores estão procurando-a através de sinais do campo gravitacional, que ocorrem em função da gravidade de um corpo maciço, quando essa se curva entre o espaço-tempo, fazendo a luz viajar por um caminho curvo e aparecer distorcida na Terra. Como a luz desse corpo maciço distante precisa passar por grandes espaços de matéria escura que a distorce bastante, diz Ludovic Van Waerbeke (University of British – Departamento de Física e Astronomia): “é fascinante poder ‘ver’ a matéria escura usando a distorção espaço-tempo”.

E continua ele dizendo: “dá-nos o privilégio de acessar essa misteriosa massa do Universo que não pode ser observada de outro modo – e, saber como a matéria escura está distribuída, é o primeiro passo para entendermos sua natureza e como ela se encaixa na física”.

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LHC (Grande Colisor de Hádrons), na Suíça, ajudando acessar o mundo das partículas subatômicas, para uma maior compreensão Universo – Imagem da Internet

Para alguns cientistas a teoria do Big Bang sobre a formação do Universo afirma, que o Universo primitivo passou por uma enorme expansão e que ainda hoje está se expandindo. A única explicação para esse tipo de estrutura é que a gravidade está fazendo algumas dessas galáxias se agruparem em paredes ou filamentos. E para a gravidade unir essas galáxias, deve haver uma quantidade bem grande de massa deixada pelo Big Bang, particularmente massa invisível – ou seja, a matéria escura.

A matéria escura e a energia escura possuem diferenças enormes. A matéria escura atrai e a energia escura repele, ou seja, a matéria escura é usada para explicar uma atração gravitacional maior que o esperado, enquanto a energia escura é usada para explicar uma atração gravitacional negativa (afastamento).

Se a única matéria nas galáxias fosse a que é composta pelo o que pode ser visto, as estrelas exteriores deveriam girar muito mais lentamente e não movendo-se tão rápido, sem nenhuma força gravitacional extra para segurá-las. A única maneira de explicar a forma como essas estrelas se comportam, é que existem forças gravitacionais adicionais, provocadas por alguma forma invisível de matéria e de energia.

Se os fenômenos da matéria escura e da energia escura podem ter uma explicação gravitacional, talvez as leis da gravidade sejam diferentes do que desenhou a teoria de Einstein. Essa é uma possibilidade, mas até hoje a teoria da relatividade não falhou em nenhum dos testes que foi submetida. Assim, as melhores mentes científicas estão no momento procurando respostas nesse sentido, utilizando-se também das melhores tecnologias examinando o Cosmo, mas por enquanto não há outra explicação para efeitos observados, comprovando que matéria escura e a energia escura são reais.

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Imagem do Laboratório Nacional Gran Sasso, na Itália, ajudando também desvendar no mundo subatômico os segredos do Universo – Imagem da Internet

O que provavelmente poderá ser comprovado no futuro (relacionado à matéria e a energia escuras) dependerá da comparação entre a atração gravitacional e a velocidade à qual o Universo se expande. E a determinação da magnitude desta atração está também relacionada com a densidade média da matéria no Universo.

E se a densidade média do Universo for inferior a um certo valor conhecido como densidade crítica, a atração gravitacional que com ela está associado, deverá ser demasiado pequena para impedir a sua expansão, dizendo-se então, que ele é aberto ou ilimitado.

Já no Universo fechado se sua densidade média for superior à densidade crítica, ele deixará provavelmente de se expandir e começará novamente a se contrair e, essa sua contração se acelerará e eventualmente produzindo o Big Crunch, que é o inverso do Big Bang. Por fim, em um Universo plano se a sua densidade média for exatamente igual à densidade crítica, sua expansão não irá parar e aproximar-se-á cada vez mais de um limite definido, constituído de um plano.

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A matéria escura e a energia escura são soluções propostas para explicar alguns fenômenos gravitacionais, e, até onde cientificamente se sabe são coisas distintas. Juntas respondam por cerca de 95% do Universo, embora se sabe de suas existências por meios indiretos, observando seus efeitos sobre o Universo, tentando através dele deduzir suas propriedades – Imagem da Internet

Ainda, em relação à densidade do Universo se ela for insuficiente para travar a expansão, o Universo expandiria indefinidamente (Big Rip), mas nesse caso seria condenado a uma morte fria em meio da obscuridade mais absoluta. Os fenômenos físicos se encerrariam em uns 35 bilhões de anos, com tudo se convertendo em partículas subatômicas em quantidades mínimas e dispersas, que permaneceriam para sempre separadas sem coesão gravitacional e sem energia alguma.

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O Universo veio do nada

Ainda mais recentemente uma outra teoria desenvolvida por alguns cientistas, menciona que o Universo veio do nada. Portanto, o nada seria o vazio no antes do nascimento do Cosmo.

No mundo da cosmologia o anúncio através de um experimento americano já tinha confirmado a expansão violenta do Universo após o Big Bang, como um acontecimento no primeiro bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo após o nascimento do Cosmo. Agora, um trio de físicos chineses diz que pode explicar esse instante inicial. Explicar esse instante exato do surgimento do Universo – e, de tudo que nele existe teria nascido do nada.

Nem é preciso dizer que se trata de uma afirmação muito controversa. Como a expansão inicial – chamada de inflação cósmica, teria “apagado” qualquer sinal do que aconteceu naquela minúscula fração de segundo, não permite até agora encontrar condições, para uma confirmação observacional cientifica desse fato. Mas, por outro lado é exatamente a conclusão a que se chega, quando se aplica na origem do Universo os postulados da Mecânica Quântica. E não existe na física uma teoria mais testada que essa. Todos os estudos da física de partículas — incluindo a recente descoberta do bóson de Higgs tão celebrada — confirmam sua solidez.

Há tempos os cientistas já sabem o que é chamado de vácuo, não é realmente a ausência completa de tudo. Isso porque a Mecânica Quântica anuncia a ideia e o fato, que “coisas” podem (mesmo ali) existir e não existir ao mesmo tempo. Todas as partículas são na verdade, ondas de probabilidade de acordo com o Princípio de Incerteza de Heisenberg.

Isso significa, que no vácuo a cada dado momento existe uma probabilidade não nula – ou seja, maior que zero, de que uma partícula esteja ali. Existência mesmo que por uma minúscula fração de segundo antes de ser destruída, preservando assim um dos pilares da física, que é a lei de conservação de matéria/energia do Universo. Lei das probabilidades que permite o vácuo gerar partículas, que nascem aos pares e que logo se aniquilam e desaparecem. Por essa razão, elas são chamadas pelos físicos de partículas virtuais.

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O grande acelerador (LHC) já em 1º de novembro de 2009 acelerava partículas a uma velocidade nunca antes alcançada, para a comprovação da existência de partículas, que entre elas confirmou a existência do bóson como gerador de massas das partículas – Imagem da Internet.

É bom lembrar que as partículas virtuais são mais que uma hipótese. Elas são confirmadas, por exemplo, nas colisões promovidas no LHC (Large Hadron Collider). Portanto ninguém duvida mais que o vácuo possa gerar coisas do nada, de acordo com a demonstração experimental desse fato. E por isso também, a ideia de que o Universo nasceu do nada sempre foi atraente para os cientistas.

Quanto à outra alternativa supondo que Universo teria nascido de outro Universo, ela só transfere a pergunta sobre a existência desse como “a encarnação cósmica’ do anterior. E outra opção ainda menos aceita pelos físicos, é a de que um Criador teria concebido o Cosmos 13,8 bilhões de anos atrás. Ela não é aceita, porque ao evocar Deus para explicar alguma coisa, a ciência termina por não possuir condições para testar essa hipótese — nem por fundamentos baseados na matemática superior e nem por observações com aparatos tecnologicos. Mas, esse proceder não quer dizer que essa hipótese não seja verdadeira, apenas sinaliza que a ciência jamais poderá chegar a essa conclusão.

Por essas razões e outras a noção de que o Universo nasceu do nada é atraente. Mas ninguém havia apresentado uma prova matemáticamente rigorosa de que podia funcionar deste modo, até as. afirmações corajosas de Dongshan He, Dongfeng Gao e Qing-yuCai, físicos da Academia Chinesa de Ciências, num artigo recém-publicado na rigorosa revista científica Physical Review, com a equação matemática desenvolvida por eles – o “instrumento mental” necessário desenvolvido e usado por cientistas em suas teorias, como as da gravidade quântica na tentativa de reunir a relatividade geral descrevendo a gravidade e como a Mecânica Quântica procurando nesse campo explicar todo o resto.

Physical Review (frequentemente abreviado como Phys. Rev.) é uma das mais antigas e mais respeitadas revistas científicas que publica pesquisas em todos os campos da física. Foi fundada em 1893, com publicações desde de 1913, pela American Physical Society (APS).

Seguindo rigorosamente postulados da matemática superior e de observações esses pesquisadores concluíram, que a partir de flutuações quânticas de um “falso vácuo metaestável” (estado que não se sustenta por muito tempo), um desfecho natural foi a criação de uma pequena bolha de vácuo verdadeiro, que inflou agressivamente por uma fração de segundo, para então acontecer exatamente o já previsto por outras observações à disposição da ciência.

De acordo com Qing-yu Cai: “uma vez que uma pequena bolha de vácuo verdadeiro seja criada (por flutuações quânticas de um falso vácuo metaestável), ela pode expandir exponencialmente, quando então essa pequena bolha de vácuo verdadeiro se torna grande, com sua expansão exponencial terminando através de um Universo-bebê, que aparece”.

Ainda de acordo com esse cientista, a presença de pares de partículas virtuais criadas por flutuações quânticas, não foram aniquiladas logo após esse surgimento, porque puderam ser separadas imediatamente antes da aniquilação pela expansão exponencial da bolha, gerando uma grande quantidade de partículas reais, que foram sendo criadas cada vez mais conforme a bolha de vácuo foi se expandindo exponencialmente. Ou seja, nessa expansão súbita dentro de uma mínima escala de tempo, com o Universo crescendo mais depressa que a velocidade da luz, pares de partículas virtuais ao serem separadas convertiam em reais, que eram levadas aos cantos opostos do Cosmo, criando a “matéria-prima” para tudo que pudesse nele depois existir – todas as coisas e todos os seres vivos.

Diz ainda Qing-yu Cai: “na minha opinião se o espaço pudesse ser dividido em pequenas partes diferentes, isso iria rasgar o Universo e como o espaço-tempo é um todo, não pode ser separado arbitrariamente, impedindo que o vácuo atual passe por esse processo de novo”, criando novo bebê cósmico (novo Universo).

Felizmente, qualquer que seja a ideia, que o ser humano possa ter sobre a origem do Universo, todas elas (dentro da percepção humana de tempo), apontam para o fato que ele foi feito para durar.

Fontes de Consulta:

www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?…espaco-tempowww.blogblux.com.br/2014/…/as-9-mais-alucinantes-descobertas-da.htm..

hypescience.com/7coisassurpreendentes-sobre-o-universo/

hypescience.com/como-o-emaranhamento-quantico-construiu-o-espaco-t.

exame.abril.com.br/…/na-fisica-quantica-o-futuro-define-o-passado

https://pt.wikipedia.org/wiki/Evolução_estelar

https://pt.wikipedia.org/wiki/Mecânica_quântica

Folha de São Paulo, edição de 09/04/01

hypescience.com/10-maneiras-pelas-quais-buracos-negros-nos-surpreend..Antimatéria, Matéria Escura e Energia Escura: 3 Grandes mistérios da cosmologia

https://pt.wikipedia.org/wiki/Matéria_escurahttp://misteriosdomundo.com

 

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