Tópico: Universo em Expansão: frio e escuridão no espaço para sempre?

[Steady State]

1)se o universo se expandir para sempre o que vai acontecer com as galáxias , estrelas ,planetas?

2)vai se expandindo , expandindo , expandindo sem fim sendo que a matéria vai se dissolvendo até sumir para sempre no espaço  até ficar só frio e escuridão no espaço pra sempre?

3) ou seja: espaço, tempo ,matéria e energia , somente o espaço permanecerá?um abraço 

Luizf

[ukrainian]

There is insufficient data for a meaningful answer.

[Felius]

Dessa vez tenho que concordar com o Ukranian. Ë horrivel ter que fazer isso, mas...

Tem certeza que você não clicou em new post ao invez de responder?

[Guinevere]

Tinha um povo no livro Contato tentando deter a expansão do universo... Já eu acho que antes que isso aconteça o Enxame vai chegar e idiotizar a população da galária!

[HSette]

There is insufficient data for a meaningful answer.

Com o que se sabe até agora, é isso mesmo que vai acontecer.

Os dados que temos permitem afirmar que nosso Universo, em nível cósmico, tem uma geometria plana (Euclidiano).

Estamos em uma situação em que a expansão se dá de forma acelerada.

A densidade de matéria já foi calculada com alto grau de precisão e é insuficiente para deter essa expansão através da interação gravitacional.

Resta determinar com clareza a natureza da Energia Escura (74% de tudo o que compõe o Universo), que se supõe seja a responsável por essa expansão, para saber se seu comportamento varia com o tempo.

[Buckaroo Banzai]

o universo "é" Euclidiano, ou a geometria Euclidiana é o suficiente para se fazer um monte de previsões auto-coerentes e coerentes com um certo número de observações? Nenhuma forma de abordagem não-Euclidiana nem começa a dar certo ou o que?

[AllanCMM]

Faz muito tempo que não vejo ninguém defender que o universo seja geometricamente plano. Tal afirmação rebateria teorias da física moderna, como a teoria das super-cordas, buracos de minhoca etc. É verdade que não passam de teorias que ainda não podem ser provadas dada a nossa própria limitação,mas daí a considerar que o universo é desse mesmo jeito que vemos, é demais!

[HSette]

Faz muito tempo que não vejo ninguém defender que o universo seja geometricamente plano. Tal afirmação rebateria teorias da física moderna, como a teoria das super-cordas, buracos de minhoca etc. É verdade que não passam de teorias que ainda não podem ser provadas dada a nossa própria limitação,mas daí a considerar que o universo é desse mesmo jeito que vemos, é demais!

Eu não estou defendendo que o Universo tenha Geometria Plana (Euclidiana).
Eu estou afirmando-o. 

http://www.cosmobrain.com.br/artigos/artigo_022001.html
(...)
Num universo composto por matéria, radiação e energia de vácuo, o parâmetro de densidade determina a geometria do espaço-tempo em larga escala.
Se Parâmetro de Densidade = 1 ( geometria plana ).
... todos os modelos inflacionários fazem três predições testáveis: universo plano, um espectro quase-invariante-de-escala de perturbações de densidade gaussianas e um espectro quase-invariante-de-escala de ondas gravitacionais.

... os dados do COBE, Boomerang e Maxima verificaram 2 das 3 previsões básicas do modelo inflacionário; que o universo é plano e existem perturbações de densidade capazes de explicar a formação de estrutura do universo em larga escala.

O Modelo Inflacionário recebeu reforços de peso há cerca de um mês. Veja detalhes em no Tópico:
../forum/topic=5415.0.html

A Cosmologia tem avançado a passos largos nos últimos anos. Um bom local para as últimas é:
http://map.gsfc.nasa.gov/


PS: curvaturas do espaço-tempo em nível local, em função de Interações Gravitacionais, nada têm a ver com essa questão.

Teoria das SuperCordas muito menos.

E Buracos de Minhoca continuam em Star Treck.

[AllanCMM]

Faz muito tempo que não vejo ninguém defender que o universo seja geometricamente plano. Tal afirmação rebateria teorias da física moderna, como a teoria das super-cordas, buracos de minhoca etc. É verdade que não passam de teorias que ainda não podem ser provadas dada a nossa própria limitação,mas daí a considerar que o universo é desse mesmo jeito que vemos, é demais!

Eu não estou defendendo que o Universo tenha Geometria Plana (Euclidiana).
Eu estou afirmando-o. 

http://www.cosmobrain.com.br/artigos/artigo_022001.html
(...)
Num universo composto por matéria, radiação e energia de vácuo, o parâmetro de densidade determina a geometria do espaço-tempo em larga escala.
Se Parâmetro de Densidade = 1 ( geometria plana ).
... todos os modelos inflacionários fazem três predições testáveis: universo plano, um espectro quase-invariante-de-escala de perturbações de densidade gaussianas e um espectro quase-invariante-de-escala de ondas gravitacionais.

... os dados do COBE, Boomerang e Maxima verificaram 2 das 3 previsões básicas do modelo inflacionário; que o universo é plano e existem perturbações de densidade capazes de explicar a formação de estrutura do universo em larga escala.

O Modelo Inflacionário recebeu reforços de peso há cerca de um mês. Veja detalhes em no Tópico:
../forum/topic=5415.0.html

A Cosmologia tem avançado a passos largos nos últimos anos. Um bom local para as últimas é:
http://map.gsfc.nasa.gov/


PS: curvaturas do espaço-tempo em nível local, em função de Interações Gravitacionais, nada têm a ver com essa questão.

Teoria das SuperCordas muito menos.

E Buracos de Minhoca continuam em Star Treck.

Me explique por favor po que a teoria das super cordas não tem haver com esta questão. Pelo que sei (posso estar enganado) tal teoria uniria fisica quântica e teoria da relatividade que não admitiria um universo plano.

[Buckaroo Banzai]

um buraco negro já não é algo que foge da geometria Euclidiana? A gravidade em si?

[HSette]

Pelo que sei (posso estar enganado) tal teoria uniria fisica quântica e teoria da relatividade que não admitiria um universo plano.

De fato, vc está enganado. Não há incompatibilidadae alguma entre Física Quântica, Relatividade Especial, e geometria plana do Universo.

...um buraco negro já não é algo que foge da geometria Euclidiana? A gravidade em si?

Allancmm e Danniel, penso que vcs estão fazendo uma pequena confusão: de fato, a Interação Gravitacional provoca um encurvamento no espaço-tempo ao redor de corpos massivos (o Buraco Negro é um exemplo extremo), mas isso em nível local.
A geometria do Universo é vista em nível cósmico. Nesse caso, a Interação Gravitacional não prepondera.

[UBorba]

1)se o universo se expandir para sempre o que vai acontecer com as galáxias , estrelas ,planetas?

2)vai se expandindo , expandindo , expandindo sem fim sendo que a matéria vai se dissolvendo até sumir para sempre no espaço  até ficar só frio e escuridão no espaço pra sempre?

3) ou seja: espaço, tempo ,matéria e energia , somente o espaço permanecerá?um abraço 

Luizf

Livro:
UMA BIOGRAFIA DO UNIVERSO
DO BIG BANG A DESINTEGRAÇÃO FINAL
Coleção: CIENCIA E CULTURA
Autor:  ADMAS, FRED
Editora: JORGE ZAHAR
Assunto: CIENCIAS/FILOSOFIA E HISTORIA

Sinopse:
Apocalipse ou eternidade? É possível prever o destino do Universo? Os autores, dois jovens cientistas, provam que sim, e traçam uma história do Universo que vai desde seu início até o intrigante desfecho final. Baseados nas mais recentes descobertas da astrofísica, Adams e Laughlin, através de linguagem clara e acessível, prendem o leitor nessa fantástica viagem pelos mistérios da física.


Eu já vi esse livro na livraria, mas só dei uma olhada por cima, será com certeza uma
das minhas próximas aquisições. Esse físicos são jovens, mas há críticas a favor do livro
de varios cientistas de renome.

[HSette]

Grande dica, UBorba.

Entrou na minha lista para futuras aquisições também.

A Revista Ciência Hoje, da SBPC, publicou uma resenha que acho que vale a pena reproduzir.
O que mais impressiona são as escalas de tempo:

O universo começa concentrado em um único ponto, há mais de 10 bilhões de anos. Milionésimos de segundo bastaram para que ele sofresse uma expansão de 1028 vezes. Tudo o que havia era então radiação, até a formação das primeiras partículas -- os quarks e antiquarks, que se neutralizam até o momento em que um desequilíbrio permite a vantagem da matéria sobre a antimatéria. Dela, todo o restante é criado: estrelas e planetas, que, somados a outros corpos, compõem galáxias e aglomerados de galáxias. O futuro reserva para o universo a degenerescência, da qual restarão buracos negros que, um dia, vão 'evaporar'.


Detalhe da capa de Uma biografia do universo

A evolução do universo descrita acima se dá em uma escala de trilhões de bilhões de anos e pode ser dividida em cinco grandes eras. Expor os acontecimentos complexos que caracterizam cada uma delas é o objetivo de Fred Adams e Greg Laughlin em Uma biografia do universo - do big bang à desintegração final, livro recém-lançado no Brasil. A obra é fruto de estudos que fizeram dos autores -- pesquisadores das Universidades de Michigan e da Califórnia, respectivamente -- os criadores da primeira projeção de longo prazo da evolução do universo.

A partir do fenômeno do big bang, os autores descrevem a formação de cada nova estrutura, dos elementos leves da tabela periódica, como deutério, hélio e lítio, aos sistemas solares. Explicam a trajetória das estrelas e o futuro que espera cada uma delas -- tornar-se anãs marrons ou brancas, estrelas de nêutrons ou buracos negros. Traçam uma cronologia de uma centena de 'décadas cosmológicas' e especulam sobre o fim do universo, que ainda está na fase adolescente.

Segundo os pesquisadores, estamos na Era Estelífera, em que a maior parte da energia gerada no universo provém da fusão nuclear de estrelas convencionais -- como o Sol. É o momento seguinte à Era Primordial, em que a alta temperatura não permitia a formação de qualquer objeto astrofísico.

Quando as estrelas pararem de brilhar e o universo tiver cem trilhões de anos, a maior parte de sua massa será composta de remanescentes estelares, que caracterizarão a Era Degenerada. Nessa fase, nêutrons e prótons decairão e, concluído esse processo, o universo atingirá a Era dos Buracos Negros. A fonte primordial de energia do universo provirá, então, da 'evaporação' desses corpos. Desse processo, restarão apenas fótons, neutrinos, elétrons e pósitrons, e a Era das Trevas se estabelecerá.

Em paralelo à biografia que traçam do universo, Adams e Laughlin analisam a evolução da vida na Terra e as possibilidades de esse evento se repetir em outros sistemas. Quando se aventuram no terreno da especulação, norteiam-se por conceitos científicos definidos nas mais atuais descobertas da cosmologia.

Os autores tratam com linguagem acessível de um tema árido mas instigante, e o resultado é um livro atraente para o público leigo.

[Latorre]

De fato, vc está enganado. Não há incompatibilidadae alguma entre Física Quântica, Relatividade Especial, e geometria plana do Universo.

Eita Humberto! Agora vc me confundiu!

Em "Breve Historia do Tempo" (a edição mais antiga), Halking afirma claramente que a física quantica e a relatividade geral são incompatíveis, e que sua principal empreitada é justamente descobrir uma forma de unir as duas teorias...

[HSette]

De fato, vc está enganado. Não há incompatibilidadae alguma entre Física Quântica, Relatividade Especial, e geometria plana do Universo.

Eita Humberto! Agora vc me confundiu!

Em "Breve Historia do Tempo" (a edição mais antiga), Halking afirma claramente que a física quantica e a relatividade geral são incompatíveis, e que sua principal empreitada é justamente descobrir uma forma de unir as duas teorias...

Latorre,
a questão aqui é a relação com a Geometria do Universo.
Em relação a isso não há incompatibilibade!

Entre Relatividade e Física Quântica, é outro papo.

[Steady State]

o universo se expande pra sempre o espaço vai se esticando, esticando até se dissolver por completo?mas ai é que ta, vai se dissolver por completo sobre o que?visto que este já é o proprio espaço?imagina depois de tudo isso o que resta? pode surgir um outro big-bang depois disto?

[Buckaroo Banzai]

[especulando mais do que devia, provavelmente falando coisas sem sentido]

... hum.... se a expansão acelera quanto mais distante..... talvez a expansão chegue a um ponto em que seja como um outro big-bang ou uma inflação


[/especulando mais do que devia, provavelmente falando coisas sem sentido]

[HSette]

o universo se expande pra sempre o espaço vai se esticando, esticando até se dissolver por completo?mas ai é que ta, vai se dissolver por completo sobre o que?visto que este já é o proprio espaço?imagina depois de tudo isso o que resta? pode surgir um outro big-bang depois disto?

Taí a questão.
Sobre isso, por enquanto, só especulações.

Não se pode nem afirmar com segurança que essa expansão será eterna, uma vez que as medidas do WMAP dão conta de que a taxa de expansão já variou no passado.
Supõe-se que isto esteja relacionado à Energia Escura que compõe cerca de 74% do Universo.
O objetivo é descobrir a real natureza dessa Energia e qual o seu comportamento.

[HSette]

Paticipo de um Fórum sobre Astronomia (http://www.cosmobrain.com.br/cosmoforum/), onde está rolando um Tópico sob a coordenação do Cosmólogo Ricardo Mello onde são tratadas questões relativas à Massa do Universo, bem como Inflação, Expansão...


Alguns trechos de sua autoria são interessantes para esse Tópico:


Em princípio, a energia escura é um fenômeno independente da inflação, mas ainda não se conhece a relação entre os dois. Alguns atribuem a energia escura a um novo tipo de partícula denominada quintessência, enquanto que a inflação é atribuída ao inflaton. Como ninguém sabe o que vem a ser uma coisa ou a outra, existe vagamente a possibilidade de que o inflaton tenha reaparecido como quintessência.

De qualquer forma, o universo está acelerando apenas de 5 bilhões de anos pra cá. Antes disso a expansão era desacelerada. Em virtude da atual aceleração da expansão cósmica, surge o horizonte de “de Sitter”, situado atualmente a 16 bilhões de anos-luz. Isto significa que qualquer galáxia situada atualmente a uma distância superior a 16 bilhões de anos-luz jamais poderá ser observada por nós, mesmo estando dentro do que se conhece como “universo observável”. Por isto o horizonte de de Sitter é semelhante a um horizonte de eventos.

(...)

Foi há 5 bilhões de anos atrás que a densidade de energia escura superou a densidade de matéria, o que provocou a aceleração atual. Inclusive, até o momento não existe a menor evidência em favor da quintessência (confira o link dos últimos resultados do WMAP). Ao que tudo indica, a energia escura é uma constante cosmológica.

(...)

A densidade de matéria se reduz cada vez mais com a expansão. Ao que tudo indica, a energia escura é uma constante cosmológica. Nesse caso, a densidade de energia escura permaneceria constante e não haverá a menor possibilidade de a taxa de expansão vir a diminuir. Mas, se a energia escura for uma quintessência, a densidade de energia escura poderia diminuir no futuro, permitindo que a expansão voltasse a desacelerar. Temos que aguardar mais pesquisas para saber isto.

[Mauricio Rubio]

Eu acho o seguinte, tudo que podemos observar no universo trata-se de ciclos, ciclos de nascimento e morte para criação de novos ciclos. Desde particulas sub atomicas até galaxias, SEMPRE nascem e morrem. Porem o ciclo de uma galaxias é muito mais longo, o tempo do ciclo das coisas parece sempre ser proporcional ao "tamanho" do objeto no universo.

Na minha opnião o universo é um lugar feito para a vida, e sempre vai existir para toda a eternidade porque é auto-sustentavel, mas eu acho que trata-se tambem de um ciclo, porque seria diferente? O universo como todo o resto, nasce e morre e da origem a um novo ciclo, ou outro big bang. Não sei como isso aconteceria, o mais provavel talvez seja o big crunch dentro de bilhoes ou até trilhoes de anos. Mas um dia o universo vai morrer e dar lugar a um novo. Oq vcs acham?

[UBorba]

Eu acho o seguinte, tudo que podemos observar no universo trata-se de ciclos, ciclos de nascimento e morte para criação de novos ciclos. Desde particulas sub atomicas até galaxias, SEMPRE nascem e morrem. Porem o ciclo de uma galaxias é muito mais longo, o tempo do ciclo das coisas parece sempre ser proporcional ao "tamanho" do objeto no universo.

Na minha opnião o universo é um lugar feito para a vida, e sempre vai existir para toda a eternidade porque é auto-sustentavel, mas eu acho que trata-se tambem de um ciclo, porque seria diferente? O universo como todo o resto, nasce e morre e da origem a um novo ciclo, ou outro big bang. Não sei como isso aconteceria, o mais provavel talvez seja o big crunch dentro de bilhoes ou até trilhoes de anos. Mas um dia o universo vai morrer e dar lugar a um novo. Oq vcs acham?

especulação, crença

[HSette]

A hipótese de um Big Crunch está descartada.

As medições da densidade de matéria informam que não há como reverter o processo de expansão.

Mesmo que a Matéria Escura, que seria responsável pelo processo de expansão, não seja uma Constante, como se pensa, e sim algo que também tem sua densidade (e por conseguinte, seus efeitos) diluída com a expansão, ainda assim o processo se mostra irreversível.

Só mesmo o surgimento de um fenômeno totalmente novo e ainda não observado poderia mudar esse panorama, mas com base no que já sabemos até aqui, a situação é de um processo que prosseguirá.

[Mauricio Rubio]

A hipótese de um Big Crunch está descartada.

As medições da densidade de matéria informam que não há como reverter o processo de expansão.

Mesmo que a Matéria Escura, que seria responsável pelo processo de expansão, não seja uma Constante, como se pensa, e sim algo que também tem sua densidade (e por conseguinte, seus efeitos) diluída com a expansão, ainda assim o processo se mostra irreversível.

Só mesmo o surgimento de um fenômeno totalmente novo e ainda não observado poderia mudar esse panorama, mas com base no que já sabemos até aqui, a situação é de um processo que prosseguirá.

Talvez o universo ainda esteja se expandindo e continue se expadindo por bilhões ou trilhões de anos no futuro, eu não sei de nada, mas sei lá essa ideia faz muito sentido pra mim porque explica o big bang estar concentrado em um ponto, e como eu disse se vc observar o universo a nossa volta, acontece sempre a mesma coisa, a materia sempre volta pra um ponto pra se expandir denovo. Eu não acho que o universo jamais terá fim, então acredito que ou ele seja ciclico, e/ou existam infinitos outros universos em um sistema maior. Como como já disseram, é pura especulação

[BluesGirl]

A hipótese de um Big Crunch está descartada.

Não, não está.

As medições da densidade de matéria informam que não há como reverter o processo de expansão.

Mesmo que a Matéria Escura, que seria responsável pelo processo de expansão, não seja uma Constante, como se pensa, e sim algo que também tem sua densidade (e por conseguinte, seus efeitos) diluída com a expansão, ainda assim o processo se mostra irreversível.

Só mesmo o surgimento de um fenômeno totalmente novo e ainda não observado poderia mudar esse panorama, mas com base no que já sabemos até aqui, a situação é de um processo que prosseguirá.

Acho que confundistes Matéria Escura com Energia Escura.
Tudo o que se sabe sobre a Energia Escura é o caráter "anti-gravitacional" dela.
Aliás, é pra isso que o termo "Energia Escura" foi criado, para explicar a expansão acelerada e fazer as equações se adequarem às observações.
Não se sabe se essa "propriedade" é constante. Tudo o que se sabe é o que ocorreu até agora, e as únicas previsões que podem ser feitas são de acordo com as propriedades apresentadas por ela até agora.

PS.: Bah, adorei o fórum de astronomia =)

[HSette]

Valeu BluesGirl. Confundi mesmo.
Matéria escura seria composta por matéria não bariônica (a questão ainda não é conclusiva), que não emite nem reflete ondas eletromagnéticas (daí Escura).


No post sobre a expansão é Energia Escura mesmo.

Esse gráfico ilustra a composição do Universo, segundo os últimos dados da Missão

WMAP ( http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm.html ):