Quinta-feira, 23 de Outubro de 2008

A Inflação

 

Explicar à Luísa e à Ana o que é a Inflação??? Tu lembras-te de cada uma... Como é que eu vou explicar uma coisa dessas a quem não conhece a matemática do Big Bang?

 

Experimenta...

 

Bem... deixa lá ver por onde hei de começar... Já ouviram falar do Ruído do Fundo Cósmico?

 

Já; no início, o Universo era tão compacto que os electrões e protões não poderiam associar-se em átomos, formando um gás de iões a alta temperatura; quando o universo expandiu o suficiente, as partículas elementares puderam formar átomos, ou seja, matéria neutra. A radiação térmica que existia nesse momento propaga-se no Universo desde então e é a ela que chamamos Ruído do Fundo Cósmico.”

 

Não está mal, não senhora.” O Mário sorri simpaticamente para a Ana, certamente mais surpreendido do que eu, pois há muito que sei que não há assunto sobre o qual a Ana não tenha algum conhecimento. Excepto, talvez, o futebol, e, de certeza, a vida das socialites.

 

Ora uma caracteristica importante dessa radiação do fundo cósmico é que ela é sempre igual, qualquer que seja a direcção de onde nos chega; as flutuações são inferiores a 1:10000!” Ar de mistério do Mário.

 

E então?” a Luísa a reagir com alguma impaciência.

 

O facto dessa radiação ser tão uniforme significa que a distribuição de matéria e de temperatura seriam espantosamente uniformes em todo o Universo. Ora a teoria do Big Bang presume que o Universo se iniciou a partir de um ponto, sendo relativamente pequeno o intervalo de tempo até à libertação dessa radiação do fundo, conhecida pela sigla CMB (Cosmic Microwave Background): umas centenas de milhares de anos apenas.”

 

E...?

 

Porque razão essa distribuição de matéria e temperatura seria tão uniforme? Se nós tivermos um gás quente num recipiente fechado, as suas propriedades são uniformes porque as partículas do gás e a radiação podem interagir em todo o volume do recipiente; mas aqui isso não é possível, porque o volume de interacção de cada partícula é limitado à distância que a luz pode percorrer desde o Big Bang até à libertação do CMB, o que é uma insignificância.”

 

Queres dizer que a uniformidade do CMB não pode portanto ser explicada pelo Big Bang?

 

Pela versão inicial, não. Esta é uma das razões que levou à hipótese da Inflação.”

 

Que é...?

 

Que é a de que nos instantes iniciais, durante uma fração de tempo muito pequena, do ordem dos 10-34 s, o universo sofreu uma expansão da ordem das 1050 vezes.”

 

 

 

O que representa este desenho da Nasa? Considere-se uma esfera do Universo com um raio arbitrário; agora considere-se uma secção dessa esfera; o desenho representa a evolução dessa secção ao longo do tempo: à direita está o momento presente, à medida que caminhamos para o passado (esquerda) a secção vai reduzindo até que se chega ao fundo esverdeado que representa a origem do CMB. Até aqui é o que observamos com telescópios e radiotelescópios. Note-se que a redução de diâmetro, segundo o BB, é de cerca de 1000 vezes, o desenho é apenas esquemático.

 O troço entre o momento do Big Bang e o CMB é especulativo; a Inflação está representada pela rápida variação de secção.

 

 

Espera ai, disseste que o universo aumentou 1050 vezes em 10-34 s ???

 

Sim, segundo alguns autores, porque há umas variantes desses números; nota que «aumentou» não é a palavra correcta, pois pressupõe que o Universo tem um tamanho finito e nós não sabemos isso, é preferível dizeres «expandiu».”

 

Explicas isso depois, ainda estou a ver se dijiro o que acabei de ouvir... em relação à velocidade de expansão actual, qual é a velocidade de inflação?

 

Aí umas 10100 vezes mais... a taxa de expansão da inflação é 1050/10-34/s=1084/s enquanto o valor actual da constante de Hubble é de 2,4*10-18/s... é mais ou menos isso.”

 

10100 ? Mas isso não é um número absurdamente grande?

 

É, a hipótese da Inflação não foi facilmente aceite, mas as observações exibem um acordo crescente com as previsões desta hipótese e nós não temos de presumir que o Universo está de acordo com as nossas ideias mas sim com as nossas observações.

 

Já estou a perceber a hipótese do Magueijo, da velocidade da luz variável... em vez de considerar que o Universo «inflou» 1050 vezes, considera que a velocidade da luz era 1050 vezes maior por forma a poder considerar que todo o Universo observado esteve em contacto...

 

Mais ou menos isso, creio que ele considera 1060; só que essa hipótese vai mexer com as leis físicas já estabelecidas enquanto a da Inflação não, limita-se a adicionar mais uma partícula, o Inflatão, responsável pelo campo que produziu a Inflação; assim o edifício do conhecimento construído fica intacto, apenas adicionamos qualquer coisa mais, o que é preferível a mexer na estrutura edificada e longamente testada.

 

E porque é que o Jorge disse que o Desvanecimento não precisa da hipótese da Inflação?

 

publicado por alf às 01:28
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12 comentários:
De Doigo a 1 de Novembro de 2008 às 22:48
Acho que a blogosfera em peso deveria procurar todos os pecados do dr. Macedo e trazê-los ao de cima. Porque um gajo que manda a sua repartição rezar uma missa, ou é louco ou é da Opus Dei.


Erro nº1: Parte-se do princípio de um Big Bang - « no início, o Universo era tão compacto que os electrões e protões não poderiam associar-se em átomos, formando um gás de iões a alta temperatura».

Depois vamos para o inflatão. Que se seguirá?
De alf a 3 de Novembro de 2008 às 22:06
Diogo

é isso mesmo (no que se refere ao Big Bang), como se verá dois posts à frente!

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