Tamanho do Universo
Já no passado escrevemos vários posts relacionados com isto.
- somos Pequenos e Insignificantes no Universo.
- a Escala dos objectos é fantástica, comparada connosco.
- teoricamente, o Universo é infinito.
Desde sempre que se tentou medir o tamanho do universo.
Isto é o que se sabe actualmente:
O Universo tem uma idade de 13,7 mil milhões de anos. (biliões, no Brasil e EUA)
Assim, a luz de um lado e do outro (supondo que olhamos para a “direita” e “esquerda” no mesmo plano) demora cerca de 13,7 mil milhões de anos a chegar até nós.
Isso quer dizer que o diâmetro do Universo deveria ser 13,7 + 13,7 = 27,4 mil milhões de anos-luz.
(1 ano-luz = cerca de 9,5 triliões de kms)
Mas na verdade, o Universo está-se a expandir a velocidades assustadoramente crescentes (a velocidade de expansão é superior à velocidade da luz).
Isso quer dizer que, imaginemos, um fotão que saiu de um ponto A há 13,7 mil milhões de anos atrás chegou agora até nós. Mas esse ponto A já não está no mesmo sÃtio. Devido à expansão do Universo, fazendo algumas contas matemáticas (e com base em observações da Radiação Cósmica de Fundo, que surgiu 300 mil anos após o Big Bang), percebe-se que esse ponto A está agora a 78 mil milhões de anos-luz de distância.
Daà que, apesar do Universo ter uma idade de 13,7 mil milhões de anos, pensa-se que o seu diâmetro é agora de 78 + 78 = 156 mil milhões de anos-luz.
Mas um dos problemas com esta visão é que a velocidade de expansão nunca foi constante. Aliás, costuma-se dizer que “o que mais inconstante existe no universo, é a constante de Hubble”.
Até há 8 mil milhões de anos atrás, o Universo estava-se a expandir, mas a velocidades decrescentes; a expansão estava em “travagem”. Agora, está-se a expandir a velocidades crescentes.
Ou seja, tem que se ter em atenção as várias velocidades de expansão.
Por outro lado, Universo é diferente de Universo Observável.
Tendo o Universo 156 mil milhões de anos-luz, não conseguimos observar tudo.
Nós conseguimos ver até 46,5 mil milhões de anos-luz de cada lado. Perfazendo assim, um Universo Observável de 93 mil milhões de anos-luz.
(Porque não 13,7 mil milhões de cada lado? Porque quando o fotão saiu de lá, o Universo era mais pequeno, e também tem que se considerar que não houve fotões durante algum tempo…)
Ou seja, há imenso Universo para lá daquilo que conseguimos observar…
Por fim, este é o conteúdo de todo este Universo:
A maior parte é energia negra, que não sabemos o que é.
E aquilo que conhecemos, e que tentamos estudar, é somente 4% do Universo.
15 Dec 2009 Carlos Oliveira
Olá, fiquei com uma dúvida em relação a este paragrafo:
“Mas na verdade, o Universo está-se a expandir a velocidades assustadoramente crescentes (a velocidade de expansão é superior à velocidade da luz)”
Mais propriamente na parte “[...] superior à velocidade da luz”
Sobre a velocidade da luz, tinha a ideia (relatividade restrita ?) que, para um dado meio, nada se pode mover mais rápido que a velocidade da luz. Mais, partículas com massa necessitariam de uma energia infinita para atingir a velocidade da luz.
Percebo que as leis da física (R.R.) “dentro do universo” não se apliquem “fora do universo”, e daí ser de facto possível o universo estar a expandir-se a velocidades superiores à da luz. É isto que se passa ? Podiam elaborar p.f. ?
Obrigado.
Yep.
É precisamente isso.
As regras que se aplicam ao que está dentro do Universo, não são de todo aplicáveis ao fabrico do Universo.
Ou seja, neste caso, tudo o que está “dentro do Universo”, não se pode mover a velocidades superiores a C. Mas o que está “fora do Universo”, o Universo em si, move-se a velocidades superiores a C.
As galáxias mais distantes fogem de nós a velocidades superiores a C, não porque são elas que se movem, mas sim porque o Universo como um todo (o seu fabrico do espaço-tempo) está a expandir-se a velocidades superiores a C.
Sim, eu admito, é tudo muito estranho…
…mas espectacular! 
Só uma nota, se me é permitido. Quando o Carlos fala em “fabrico” penso que esteja a referir-se ao normalmente designado “tecido” do espaço-tempo. (the fabric => o tecido). Penso que assim é mais clara a explicação dele.
Já agora, Carlos, estamos a falar à luz do modelo cosmológico padrão, certo?
Sim, tens razão.
Fabrico = Tecido
Sim, modelo-padrão.
Vem tudo a partir da frase em cima: “Isto é o que se sabe actualmente”
Parece quase impossível que o nosso pequeno planeta, que para nós já é imenso, seja uma gota na imensidão do Universo.
Todos queremos saber mais e mais, mas caminhamos a pequeníssimos passos na descoberta do que nos rodeia.
Uma pergunta que sempre fiz para mim mesmo: “E o que está à volta ou para além do Universo, é o quê?”
Se a definição do Universo é “tudo o que existe”, então nada existe para além do Universo
Claro que há ideias e teorias, como as do Multiverso, mas nada baseado em observações.
Além de que essas ideias só levantam novos problemas, como por exemplo os limites do universo e o que há entre universos…
Ou seja, são realmente perguntas que se põem, mas que não têm, para já, resposta certa.
cienciahoje.ptTudo bom, Carlos?
Acho que não compreendi bem o que disse nessa parte:
“Porque não 13,7 mil milhões de cada lado? Porque quando o fotão saiu de lá, o Universo era mais pequeno, e também tem que se considerar que não houve fotões durante algum tempo…”
Que, se tivesse compreendido, não faria essa pergunta: Daí faço essa pergunta:
Ocorrendo o big-bang há 13,7 bilhões de anos, as galáxias fotografadas pelo Hubble só poderiam ser de 13 bilhões, caso não houvesse expansão cósmica; pois com a expansão a distância entre as galáxias aumentaram, o que inviabiliza a percepção de que essa galáxia seja de 13 bilhões de anos atrás; deve-ser mais jovem. Ou, se desconsiderarmos a lei de Hubble, a luz, que foi captada pelo Hubble (telescópio), durante esses 13 bilhões de anos, não percorreu espaço inter-galáctico, daí ter percorrido a distancia de 13 bilhoes de anos,o que é bastante improvável.
Foto de 13 bilhões: http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=36387&op=all
Abraços
Olá Vinicius,
Deixe-me antes de mais dizer-lhe que a minha especialidade não é a Cosmologia.
E, para lhe dizer a verdade, acho as coisas de cosmologia também um bocado confusas, não percebo bem certas coisas, e outras coisas tenho as minhas próprias ideias que são contrárias à “versão oficial”.
Isto só para lhe dizer que as minhas explicações podem não ser as melhores
, e por outro lado também para lhe dizer que o que escrevo foi tudo com base em fontes fidedignas sobre o assunto e não propriamente porque eu penso dessa maneira 
Vamos lá a ver se eu dou um exemplo mais “normal” em vez do Universo, para ver se se percebe melhor (não só para o Vinicius perceber melhor, mas também para eu, e aposto que outros leitores, também percebermos melhor):
Eu acabei de escrever este meu comentário. (o mesmo que o Big Bang)
Ou seja, na data 0, o meu comentário está aqui ao meu lado, a 0 anos-luz de distância e a 0 ano de tempo.
Entretanto, no 1º ano desde que escrevi o meu comentário, o Universo sofre uma inflacção tremenda (cresce a velocidades exorbitantes!! Muito mais rápido que a luz).
Assim, o meu comentário foi escrito há 1 ano atrás, mas está agora a 4 anos-luz de distância.
(ou seja, a unidade de TEMPO e de DISTANCIA são diferentes)
Devido a estar a 4 anos-luz e o Universo só ter 1 ano… então eu nunca mais poderei ver o meu comentário. (na verdade, pode-se se o Universo quase se parar de expandir… mas esqueçamos isso) O meu comentário foi escrito num tempo em que a luz agora já não tem tempo de cá chegar. A luz só andou 1 ano, e o meu comentário já está a 4 anos-luz… demasiado longe para eu o ver.
Tudo o que foi feito para lá desse tempo, eu não vou conseguir ver.
Na realidade, esse tempo de Inflacção, segundo a teoria aceite, deu-se 10^−36 (0.0000… continua com 0… até 36 zeros depois vir o 1) segundos após o Big Bang.
Por isso, vamos imaginar outro exemplo.
Escrevo o meu comentário agora, ele está ao meu lado, e o Universo já tem 2 anos.
Ou seja, o tempo do Universo é 2 anos. (2 anos após o “Big Bang”)
A distância do comentário para mim é 0 anos-luz.
Entretanto o Universo expande-se a velocidades decrescentes (expande-se, mas devagar).
Assim, passados mais 3 anos, ou seja, 5 anos após o “Big Bang”, o meu comentário está agora a 1 ano-luz de distância.
Entretanto, o Universo expande-se a velocidades crescentes.
Assim, passados mais 5 anos, ou seja, 10 anos após o “Big Bang”, o meu comentário está agora a 12 anos-luz de distância (em 5 anos, ele ficou 11 anos-luz mais distante de mim).
Como pode ver no meu exemplo, é possível o meu comentário ter sido escrito há 10 anos, e agora estar a 12 anos-luz de distância. (ou seja, a distância pode ser maior que o tempo)
Mas eu ainda consigo vê-lo porque entretanto ele já esteve mais perto, daí que a luz dele quando estava mais perto não precisou percorrer tanto espaço.
Mas agora, o objecto está mais longe.
A estrela de que fala na sua fonte vê-se porque foi feita após esse período de inflacção, por isso vê-se. Vê-se agora com as novas tecnologias.
Note que o texto que deu na fonte diz isto: “estrela gigante com 13 mil milhões de anos” < — isto é uma unidade de tempo.
A estrela, em termos de distância, agora estará a muitos mais anos-luz.
Eu sei que tudo isto é bastante confuso.
Como eu disse em cima, para mim também é.
No entanto, tentei explicar-lhe da melhor forma que consigo estas ideias
Obrigado, Carlos, pela genorosa explicação. Vou estudar esse assunto. Abraços
[...] falei do Tamanho do Universo, com esta imagem, neste post. Neste post, falei de escalas. Neste post, falei da nossa insignificância. Mas esta imagem [...]