Rizk, o artiguinho básico está aqui, vejam se ficou bom:
Introdução basica à Cosmologia, por Pedro Partiti de Oliveira.
Quando se fala em surgimento do Universo, as pessoas têm uma série de conçepções equivocadas, acham que o big-bang foi uma explosão que criou uma espécie de “nuvem de galáxias” que se expande do ponto central onde foi o big bang. Isso é algo bem equivocado, mas vamos por partes, vamos partir dos princípios que levaram à conlusão da teoria atual:
O princípio cosmológico, base fundamental para qualquer coisa em cosmologia, parte basicamente de dois princípios, que o Universo é homogênio e isotrópico.
Por homogênio, entende-se que se pudéssemos observar a distâncias enormes, os agrupamentos de galáxias estariam distribuídos pelo Universo de forma igual, ou seja, a densidade de matéria por volume seria mais ou menos constante se pegarmos volumes grandes, nesse caso para distâncias maiores que 200Mpc (1Mpc é aproximadamente igual à 3.3 milhões de anos luz).
Por isotrópico entende-se que o Universo seria o mesmo em todas as direções que olhássemos de qualquer ponto, ou seja, se contármos as estrelas entre nós e um ponto a 500Mpc qualquer, encontraríamos o mesmo número de estrelas aproximadamente.
Perceba que esses princípios limitam e em muito a estrutura do Universo, não poderia haver um “centro” para o Universo, nem uma fronteira, pois a condição do princípio seria violada. Há evidências observacionais para esse princípio, especialmente a radiação cósmica de fundo, além de ele estar completamente de acordo com a teoria da relatividade, que diz que não pode haver um ponto do Universo (referêncial) especial em relação a outro.
Passamos agora ao Paradoxo de Olbiers. Esse paradoxo é extremamente simples, mas possui uma implicação tremenda: Por que a noite é escura? Se houvessem infinitas estrelas no céu, o universo fosse homogênio, então em qualquer ponto do céu haveria uma estrela, por mais distante que ela esteja, o que faria que o céu fosse tão brilhante quanto à superfície de uma estrela, ou seja, a noite seria mais brilhante que o dia! Então o princípio cosmológico deve estar errado, certo?
Errado, há uma saída para isso, o chamado redshif do Universo. Ao observar um grande número de galáxias, oservamos que o brilho delas tende ao vermelho, indicando que elas estão afastando-se de nós. Pois bem, parece que há uma correlação entre a distância e a velocidade de afastamento:
Mas se todas se afastam de nós, poderíamos induzir que em um momento no passado elas todas estavam juntas (lembre-se que não estamos dizendo que elas estariam juntas aqui, nós também estamos nos asfastando de observadores em outras galáxias e temos um redshift). Só que isso violaria o princípio cosmológico, já que o Universo seria infinito certo? Errado, não são as galáxias que se afastam, mas sim o próprio espaço que “incha”.Para isso vamos recorrer à velha analogia do balão:
Imagine que nesse balão, o Universo é a
superfíce do balão, ou seja, um Universo 2d. Imagine que as galáxias estão dispostas no balão mais ou menos como mostra a figura, mas de uma forma homogênia. Então para um observador 2d numa dessas galáxias, o Universo é homogênio e isotrópico, obedecendo ao princípio cosmológico, além de as galáxias estarem também afastando desse observador, já que o balão incha e as galáxias se afastam dele.
Isso é basicamente como se dá a expansão do Universo, basta trocar a superfície 2d por um volume 3d, é inimaginável uma inflação de um volume 3d do tipo, mas é perfeitamente possível fisica-matematicamente.
Então o paradoxo de Olbiers torna-se facilmnte resolvível com a idade finita do Universo: se o universo tem 13 bilhões de anos de idade, então como a luz tem uma velocidade finita apenas estrelas dentro de uma esfera de 13 bilhões de anos-luz são visíveis, logo as estrelas mais distantes não tiveram tempo de mandar a sua luz até nós. Por isso o Universo pode ser perfeitamente infinito no espaço e ainda estar expandindo e portanto, teve o começo em um ponto no passado. Basicamente o big-bang aconteceu em todos os pontos do Universo, há 13 bilhões de anos luz, e não num ponto central, simplismente porque naquela época o Universo
era um ponto só.
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