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“Assim, a teoria de Einstein implica que o
tempo tem um começo, embora a idéia
nunca lhe tivesse agradado.”
Dr. Stephen Hawking
Dr. Stephen Hawking
A Expansão do Universo PDF Imprimir E-mail
Figura 1
Variação do comprimento de onda de uma fonte móvel em relação ao observado

Em 1913 Melvin Slipher, um astrônomo americano, anunciou que um estudo feito em cerca de doze nebulosas mostrava que a maioria delas estava se afastando da Terra em velocidades de milhões de quilômetros por hora. Slipher foi um dos primeiros pesquisadores a usar o efeito Doppler para medir sistematicamente as velocidades de grandes objetos celestiais. Edwin Hubble observou esta mudança da cor do espectro das galáxias. A esta mudança foi dada a interpretação de que o universo estaria em expansão. As galáxias ao se distanciarem ou ao se aproximarem da nossa galáxia teriam a sua “cor” alterada. Esta mudança é observada através das alterações das linhas do espectro de elementos como o sódio, o potássio e o hidrogênio. Isto funciona de maneira análoga ao som da sirene de uma ambulância. Quando a ambulância está se aproximando, o som é mais agudo. Depois que ela passa, o som fica mais grave. Para uma pessoa dentro da ambulância o som não teria mudado.

Essa interpretação do desvio espectrográfico tem enfrentado dificuldades relacionadas com outras observações:

 

  1. Galáxias interconectadas possuem desvios espectrográficos diferentes.1 Isto significa que galáxias que estão interconectadas possuem velocidades diferentes.
  2. Desvios que se agrupam em valores específicos. Esses valores são indicados pelo símbolo z. Por exemplo, para um desvio (redshift) de z=1, temos a indicação de que o comprimento da onda dobrou desde a sua emissão até chegar ao observador. Os valores de z que as galáxias tendem a assumir são 0,06; 0,3; 0,6; 0,9; 1,4 e 1,96. Isto traz consigo duas importantes conclusões: (1) que as galáxia possuem velocidades preferidas, o que em se tratando de galáxias, isto não faz sentido, e (2) esta recessão implica que a Terra está numa posição única. Uma posição que não fosse única poderia explicar a recessão observada, mas os valores de z apareceriam de forma contínua e não em intervalos distintos como observados. Isto implica diretamente que nossa galáxia estava no centro ou muito perto do centro do universo.2
  3. O desvio para o vermelho implica também numa diminuição da freqüência. Sendo que a energia da luz é proporcional à sua freqüência, isto pode implicar numa perda de energia. Até o momento, a Teoria do Big Bang não oferece explicações para esta possível perda de energia.3

 

É importante salientar aqui que existem outras explicações para o fenômeno do desvio espectrog ráfico da luz para o vermelho as quais são de grande importância e relevância. Todas elas têm um sólido embasamento científico e oferecem respostas igualmente compatíveis com a evidência. Apenas algumas delas estão relacionadas abaixo.

O astrônomo Fritz Zwicky em 1929 já havia proposto que o desvio para o vermelho seria causado pela perda de energia da luz ao viajar pelo espaço. Esta proposta ficou conhecida como a “teoria da luz cansada”. Esta teoria continua sendo estudada e pesquisada ainda hoje, por ser uma forte alterrnativa.4

Uma outra cosmologia estática proposta por I. E. Segal, apresenta o desvio para o vermelho diretamente proporcional à curvatura do espaço.5

V. S. Troitskii, desenvolveu um modelo cosmológico no qual ele interpretou o desvio para o vermelho como conseqüência da diminuição da velocidade da luz.6

Todas estas proposta mostram que a interpretação de um universo em expansão não é a única interpretação científica para o fenômeno do desvio espectrográfico da luz. Mais sobre isto será tratado adiante.

Também é importante notar que a visão moderna não é a expansão de objetos no espaço, mas sim a expansão do próprio espaço, o que faz com que os objetos sejam “carregados” por esta expansão. Seria como o desenho numa bexiga que aumenta a medida que a bexiga é inflada.

Esta idéia de uma expansão súbida foi necessária para que a teoria do big bang pudesse ser adaptada a observação. Foi uma solução ad hoc. A proposta foi feita por Alan Guth. Nesta proposta o universo teria passado por um período de rápido crescimeneto (período inflacionário) num curtíssimo espaço de tempo. Em outras palavras, ele teria expandido por um fator de 1025 em apenas 10-35 segundo. Isto seria como transformar uma ervilha numa galáxia como a nossa (100.000 anos-luz de diâmetro) em 0,00000000000000000000000000000000001 segundo!

Referências

1 Arp, Halton M. , Seeing Red, Montreal: Apeiron, 1998. Vert ambém do mesmo autor Quasars, Redshifts, and Controversies, Berkeley, CA: Interstellar Media, 1987.

2 Tifft, William G., “Global Redshift Periodicities and Periodicity Variability”, Astrophysical Journal, 485:465-483 (1997). Ver também do mesmo autor “Properties of the Redshifht”, The Astrophysical Journal, Vol 382, December 1991, p. 396-415. Ver também, Tifft, William G., “Redshift Quantization in the Cosmic Background Rest Frame”, Journal of Astrophysics and Astronomy, 18(4):415-433 (1977).

3 Peebles, P.J.E., Principles of Physical Cosmology, Princeton: The University Press, 1993, p.138.

4 Gosh, A., “Velocity-dependent Inertial Induction: a Possible Tired-Light Mechanism”, Apeiron, 1991, 9-10, p. 35-44.

5 Segal, I. E. e Z. Zhou, “Maxwell’s Equations in the Einstein Universe and Chronometric Cosmology”, Astrophysical Journal Supplement, 1995, 100, p. 307.

6 Troitskii, V. S., “Physical Constants and Evolution of the Universe”, Astrophysics and Space Science, 1987, 139, p. 389-411. Sobre a velocidade da luz ter sido maior no passado, ver também S. Adams, “The Speed of Light”, Inside Science 147:4, New Scientist 173(2326) (January 19, 2002).

 

Este artigo está baseado numa parte do Capítulo 3 “A Origem do Universo: Astronomia e Cosmologia” do livro “Como Tudo Começou – Uma Introdução ao Criacionismo”   

Figura 2
Desvio espectrográfico para o vermelho  (redshift) das linhas de H e K observado em cinco galáxias
Última Atualização ( 01 de março de 2008 )