Big Bang

Antes de começar...

û A Teoria do Big Bang não é uma teoria que explica a origem do Universo; û Ela explica a evolução do Universo após um determinado tempo de vida do mesmo; û Nenhuma evidência conseguiu abalar a teoria até o momento;

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Edwin Hubble - 1929

û A partir de suas observações, Hubble descobriu um desvio para o vermelho (redshift – efeito doppler) da luz emitida pelas estrelas, indicando que elas estavam se afastando uma das outras; û Se as estrelas estão se afastando, ao retornar no tempo, elas estavam mais próximas. Quando o tempo tende a zero, toda a matéria do Universo estaria contida num único ponto.

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Edwin Hubble - 1929

û Universo dinâmico x Universo estacionário û 1946 - As descoberta de Hubble levaram ao desenvolvimento da teoria do Big Bang por George Gamow;

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Origem do nome “Big Bang”

û Fred Hoyle – modelo de Universo estacionário; û Usou o termo “Big Bang” em uma entrevista ao programa The nature of things da rádio BBC para ironizar as descobertas de Hubble

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Mas final, qual é a história?

O ponto zero

û Era de Planck – ponto máximo que podemos retornar no tempo. û Entre t=0 e t=10-43 s as 4 forças fundamentais da natureza estavam unificadas (força nuclear forte, força nuclear fraca, eletromagnetismo e gravidade)

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O ponto zero

û Toda a matéria estava contida em um ponto menor do que um átomo. Na verdade ela não estava na forma de matéria, mas na forma de energia. O espaço e o tempo ainda não existiam. û Entre 10-43 e 10-35 s toda a matéria começou a se expandir atingindo 8 vezes o tamanho da Terra.

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Como energia se transforma em matéria?

û Teoria Geral da Relatividade – Albert Einstein

E = m.c2

û Energia e matéria são intercambiáveis;

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3. A teoria do Big Bang

O surgimento das forças

û Entre 10-43 e 10-35 s a força nuclear forte , força nuclear fraca e o eletromagnetismo ainda estavam unificadas; û A gravidade foi a primeira força a escapar dessa unificação

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A assimetria do Big Bang

û O Big Bang criou matéria e antimatéria ao mesmo tempo û A matéria interage com a antimatéria num processo conhecido por ANIQUILAÇÃO, na qual toda a massa da matéria e antimatéria é convertida em energia pela equação

E=mc2

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Matéria

Próton Elétron

Antimatéria

Antipróton Pósitron

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A assimetria do Big Bang

û Se a matéria foi aniquilada com a antimatéria, como vivemos em um Universo em que predomina a matéria? û Para cada 100.000.000 de partículas de antimatéria foram criadas 100.000.001 partículas de matéria. Essa diferença é suficiente para criar nosso Universo como o conhecemos

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A formação dos primeiros átomos

û Temperatura do Universo: bilhões de vezes a temperatura do Sol; û As altas temperaturas impediam que as partículas fundamentais se unissem para formar átomos

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A formação dos primeiros átomos

û Com 1 milionésimo de segundo de vida, o Universo se expandiu até atingir 8x o tamanho do Sistema Solar; û Conforme o Universo se expande ele resfria, diminuindo a energia das partículas. û 10-5 a 10-3s de vida – formação dos primeiros hádrons

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Hádrons

û Partículas formadas pela união de quarks. û Os quarks são mantidos unidos pela força nuclear forte û Exemplos de hádrons: próton e nêutron

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A formação dos primeiros átomos û Entre 10-3 e 1 s de vida do Universos tem-se início a formação dos lépton; û Exemplo de lépton: elétron

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A formação dos primeiros átomos û Com a continuidade da expansão do Universo a temperatura reduzia-se cada vez mais, proporcionando a união de prótons e nêutrons; û Os primeiros núcleos a serem formados foram os de Hidrogênio; û A fusão de núcleos de Hidrogênio formaram os primeiros núcleos de Hélio;

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