AULA 19/2023 – Ordem de grandeza astronômica: A origem do universo. - 07/11/2023

Origem do Universo
O Big Bang é uma das teorias mais aceitas pela comunidade
científica sobre a origem do nosso universo. Segundo essa teoria, o nosso Universo atual teve origem em uma grande explosão por volta de 14 bilhões de anos atrás. Tudo se deu através de um ponto material muito pequeno, quente e extremamente denso. Essa grande explosão deu origem ao espaço-tempo.
Entretanto, existem outras teorias que vão para além da explosão que deu origem a tudo o que existe. Alguns cientistas propõem uma adaptação do Big Bang, outros apontam novos caminhos para responder à pergunta “de onde viemos?”

A Teoria do Big Bang
A busca pela compreensão sobre como foi
desencadeado o processo que originou o universo atual,
proporcionou – e ainda proporciona – vários debates,
pesquisas e teorias que possam explicar tal fenômeno. É um tema que desperta grande curiosidade dos humanos desde os tempos mais remotos e gera grandes polêmicas, envolvendo conceitos religiosos, filosóficos e científicos

Já Hubble chegou à conclusão de que quanto mais distante a galáxia está, a velocidade com que ela se afasta de do planeta é maior. Esse evento levou o nome de Lei de Hubble e determina que se o universo está em constante expansão, no passado o seu tamanho foi pequeno em algum momento. Essa expansão é responsável pela criação de tudo, pelo espaço e pelo tempo. De acordo com a teoria, após o universo se formar surgiram quatro forças fundamentais da natureza:
▪ Força Gravitacional;
▪ Eletromagnetismo;
▪ Força Nuclear Forte;
▪ Força Nuclear Fraca.
Quando o Big Bang iniciou, as teorias eram unificadas e depois quando o universo surgiu, elas se dividiram.
A teoria do Big Bang foi anunciada em 1948 pelo cientista russo naturalizado estadunidense, George Gamow(1904-1968) e o padre e astrônomo belga Georges Lemaître (1894-1966). Segundo eles, o universo teria surgido após uma grande explosão cósmica, entre 10 e 20 bilhões de anos atrás. O termo explosão refere-se a uma grande liberação de energia, criando o espaço-tempo.
Até então, havia uma mistura de partículas subatômicas (qharks, elétrons, neutrinos e suas partículas) que se moviam em todos os sentidos com velocidades próximas à da luz. As primeiras partículas pesadas, prótons e nêutrons, associaram-se para formarem os núcleos de átomos leves, como hidrogênio, hélio e lítio, que estão entre os principais elementos químicos do universo.

Ao expandir-se, o universo também se resfriou, passando da cor violeta à amarela, depois laranja e vermelha.
Cerca de 1 milhão de anos após o instante inicial, a matéria e a radiação luminosa se separaram e o Universo tornou-se transparente: com a união dos elétrons aos núcleos atômicos, a luz pode caminhar livremente. Cerca de 1 bilhão de anos depois do Big Bang, os elementos químicos começaram a se unir dando origem às galáxias.
Essa é a explicação sistemática da origem do universo, conforme a teoria do Big Bang. Aceita pela maioria dos cientistas, entretanto, muito contestada por alguns pesquisadores. Portanto, a origem do universo é um tema que gera muitas opiniões divergentes, sendo necessária uma análise crítica de cada vertente que possa explicar esse acontecimento.

Disponível em: https://tinyurl.com/2pes5bjd e https://tinyurl.com/4euy8w9a. Adaptado. Acesso em 18 de out. de 2022.

Origem dos Planetas

Conforme a teoria, no instante um trilhão de trilionésimo de segundo após o Big Bang, o Universo quente e denso se expandiu com rapidez incompreensível para os padrões humanos, dando origem ao escopo astronômico.
A expansão continuou de maneira mais lenta nos anos que se seguiram. À medida em que o Universo esfriava, houve a combinação entre os elementos.
Antes desse evento, chamado “recombinação”, o Universo era opaco, mas tornou-se transparente para a radiação, também chamada de radiação cósmica de fundo.
Com o passar do tempo, a matéria esfriou e os mais diversos tipos de átomos começaram a se formar e esses, eventualmente, se condensaram e formaram os corpos celestes do Universo atual (estrelas, planetas, satélites e etc.).

Disponível em: https://tinyurl.com/2c3emh7z e https://tinyurl.com/wyac39jb. Adaptado. Acesso em 21 de out. de 2021.

Vamos conhecer mais sobre a Teoria do Big Bang? Se possível, assista ao
vídeo:

ATIVIDADES

1. Além do Big Bang existem outras teorias que vão para além da explosão que deu origem a tudo o que existe. Faça uma breve pesquisa sobre outras teorias de buscam explicar a origem do universo e liste-as aqui.

2. Sobre a Teoria do Big Bang, são feitas as seguintes observações:
I – A grande maioria dos cientistas acredita na teoria do Big Bang, ou Grande Explosão.
II – Segundo a teoria, há cerca de 15 bilhões de anos toda a matéria que constitui o Universo concentrava-se em vários pontos, que explodiram, dando origem a tudo o que conhecemos.
III – A partir da explosão desse núcleo de altíssima densidade e temperatura, o universo entrou em um estado de expansão, resfriamento e formação de matéria.
Quais dessas afirmações esse estudante deve considerar como verdadeiras?

3. Complete o texto com os termos que faltam para que este tenha sentido.
A teoria do Big Bang está entre as mais aceitas na atualidade para explicar a origem do _________ . Sustenta que o Universo surgiu a partir da ________ de uma _________ partícula – o átomo primordial – causando um cataclismo cósmico inigualável a cerca de 13,8 bilhões de anos.

4. É muito comum encontrarmos a unidade ano-luz em textos relacionados a Astronomia. Essa unidade é utilizada para medir:

5. Albert Einstein foi um físico teórico alemão, nascido em 14 de março de 1879, que desenvolveu uma teoria que se tornou um dos pilares da física moderna ao lado da mecânica quântica. Essa teoria é chamada de

6. Assinale a alternativa que melhor descreve o que é radiação cósmica de fundo:
A) É a radiação que emerge de objetos irradiados.
B) É um processo físico de emissão (saída) e de propagação (deslocamento) de energia.
C) É uma radiação fóssil, observada na região de micro-ondas do espectro eletromagnético.
D) São radiações celestes onde as estrelas são ligadas por linhas imaginárias que formam figuras.

A teoria mais aceita pelos cientistas para a formação do Universo é conhecida como

7. A teoria mais aceita pelos cientistas para a formação do Universo é conhecida como

8. A Lei de Hubble propõe que se o universo está em constante expansão, no passado o seu tamanho foi pequeno em algum momento. Essa expansão é responsável pela criação de tudo, pelo espaço e pelo tempo. De acordo com essa teoria, após o universo se formar surgiram quatro forças fundamentais da natureza. Quais são essas forças?

9. Utilize as palavras indicadas no quadro para completar o texto a seguir sobre o XXX:

O modelo _________, chamado de “teoria do Big Bang”, afirma que o __________ teve início em uma grande e violenta_________, ocorrida há 13,8 bilhões de anos, de onde surgiu o tempo, o espaço e toda a _________ e a _________ contidas no universo atual.

10. A expansão e fragmentação da matéria, possibilitada pelo Big Bang deu origem a diversas estruturas. Pesquise e defina cada um dos itens a seguir.
a) Constelações:
b) Galáxias:
c) Planetas:
d) Nebulosas