por que a noite é escura!? por mariana padoan por que a noite é escura!?
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Por que a noite é escura!?
Por Mariana Padoan
Por que a noite é escura!?
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Pra começar...
• Natureza da pergunta:
ela pode parecer estranha...
e a resposta bastante óbvia.
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O Sol se pôs, mas outros “sóis” brilham
no céu.
Maiores... menores
Grandes bolas de gás
Importância do Sol: proximidade
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Com atmosfera Sem atmosfera
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Thomas Digges
• Astrônomo inglês, grande divulgador científico
• Charada antiga
• 1º registro – 1576
• Apêndice no livro do pai • Estrelas distantes – muito fracas
Universo infinito
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Thomas Digges
• Resposta parece boa, mas...
• Nós “sabemos” como é o universo, mas ele não sabia
• Estrelas – tão brilhantes quanto o Sol
Universo infinito
• O que acontece com a luz?
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Johannes Kepler
• Astrônomo, matemático e astrólogo alemão
•Contemporâneo do Digges
• Universo Infinito – Sol perde importância
• Paredão escuro – limites do Universo
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Edmond Halley
• Astrônomo, físico, geofísico, matemático e meteorologista inglês.
• Previu a volta do cometa
• 1721, mais de um século depois: conciliou infinito e noite escura Edmond Halley por Thomas
Murray
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Edmond Halley
•Contas erradas – luz distante não contribui
• Apoiou Digges
Edmond Halley por Thomas Murray
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Jean-Philipe Loys de Cheseaux
• Astrônomo suíço
•20 anos depois – apêndice em livro sobre cometa
• Reconhece a contribuição das estrelas distantes
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• Cascas esféricas:
Perto – brilho individual maior;
Longe – mais estrelas;
Como resolver esse problema?
• Universo opaco
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Heinrich Wilhelm Olbers
• Usou a mesma resposta
•1823 – artigo discutindo o problema entre teoria e observação – leva seu nome
• Passou despercebido
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Heinrich Wilhelm Olbers
• Calculou a contribuição das estrelas distantes
• Estrelas se tornam visíveis como nossos átomos
• Andrômeda – 2,2 milhões de anos-luz
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Os dois estavam errados
• Depois de absorver muita luz, o material interestelar começaria a brilhar
• Lâmpada
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Do Digges até o Olbers
• Passaram quase 300 anos sem uma resposta certa
• Quem quebrou o ciclo é mais interessante que a resposta...
... porque não foi um astrônomo.
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Edgard Allan Poe
• Poeta norte-americano famoso por sua escrita sombria
• Em 1848 – seu ensaio “Eureka” resolve a questão pela primeira vez
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Eureka
“Se a sucessão de estrelas for interminável, então o plano de fundo do céu se apresentaria com uma luminosidade uniforme, (...) já que não haveria absolutamente nenhum ponto em todo esse plano em que não existisse uma estrela. Então, a única maneira de entender os espaços escuros (...) seria supor que a distância do plano de fundo invisível seja tão imensa que nenhum raio de luz pode chegar até nós ainda.”
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Edgard Allan Poe
• Curiosidade: Poe declarou que depois de “Eureka” sua vida não fazia mais sentido, já que não poderia realizar nada melhor.
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Johan Heinrich von Mädler
• Poe cita o astrônomo alemão em “Eureka”
• Em 1861 (13 anos depois) ele publica uma resposta similar à de Poe
• Passou despercebido
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Implicações importantes da primeira resposta do Paradoxo:
• Luz tem uma velocidade finita
• O universo não é infinitamente velho
•
Distância máxima
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Importante!
• O conhecimento que temos hoje sobre o Universo é muito diferente do que se pensava até 1925
• Descoberta das galáxias
• Início da evolução estelar
• Não se sabia o tamanho do universo ou sua idade
• Plutão não havia sido descoberto
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Lord Kelvin
• Em 1901 publicou uma versão quantificada da resposta
• Enxergar centenas de trilhões de anos-luz
• O universo deve ser mais jovem que isso
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Lord Kelvin
• Tempo de viagem da luz é muito maior que a vida das estrelas
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Poe, Mädler e Kelvin
• Perceberam que vemos o Universo como ele era, não como ele é.
• Observar que a luz tem uma velocidade finita foi crucial.
• A questão trás implicações importantes para a cosmologia – 1950 e a popularização do Paradoxo
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Universo Estacionário de Hermann Bondi
• Bondi populariza a discussão – Paradoxo de Olbers
• Não satisfeito com o Big Bang
• O Universo poderia ser infinito e escuro - Expansão
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Expansão do Universo
Efeito Doppler
• Ambulância
http://www.youtube.com/watch?v=imoxDcn2Sgo&NR=1
• Luz é uma onda – perde energia
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Edward Harrison
• Descobriu a resposta do Poe
•1964 – calculou a energia necessária para iluminar o universo
• É 10 trilhões de vezes mais do que existe
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Conclusão:
• O universo não é infinitamente velho
• Ele está expandindo
• As estrelas não são eternas
• Falta energia
Mas... O céu não é escuro!
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O céu não é escuro!
• Arnold Penzias e Robert Wilson :
Radiação cósmica de fundo – resquícios do Big Bang
• Preenche todo o espaço
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O céu não é escuro!
• Cores do gráfico – variação de temperatura
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O céu não é escuro!
• Idade do universo – 13,7 bilhões de anos
• Composição do universo – 4% matéria bariônica
22% matéria escura
74% energia escura
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FIMMuito Obrigada!
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Créditos
Imagens:
Fundo azul bem bonito
http://stripped.mondo-exotica.net/wp-content/uploads/2007/06/azul.jpg
Van Gogh
http://sunsite.utk.edu/FINS/Knowledge_Organization/gogh-1.jpg
Sol
http://www.astro.iag.usp.br/~maciel/teaching/artigos/sol2.jpg
Muitas estrelas
http://www.portaldoastronomo.org/images/npod/nuclio_npod_1060342520_4600008.jpg
Céu noturno azul
http://brasilescola.com/imagens/geografia/estrelas.jpg
Aldebaran x Sol
http://www.if.ufrgs.br/oei/stars/types_st/aldebaran.gif
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Thomas Digges map
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/ThomasDiggesmap.JPG
Andrômeda
http://apod.nasa.gov/apod/image/0210/Andromeda_gendler_s60.jpg
Edmund Halley
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/7/77/Edmund_Halley.gif
Cheseaux
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Jean_Phillippe_Loys_de_Cheseaux.jpg
Lâmpada
http://webac.ci.uminho.pt/nefum/enef06/Imagens/Lampada.jpg
Edgard Allan Poe
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/27/Edgar_Allan_Poe_2.jpg
Eureka
http://tecalibri.altervista.org/P/I/POE_eureka0.gif
Madler
http://www.librodearena.com/myfiles/galatea/471px-Johann_Heinrich_von_M%C3%A4dler.jpg
Kelvin
http://www.physics.gla.ac.uk/Physics3/Kelvin_online/Kelvin_1900.gif
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big bang gold bondi
http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/images-ideas/bigbang-gold-bondi.jpg
exp universe
http://www.dkimages.com/discover/previews/889/20018023.JPG
harrison
http://www.blackwellpublishing.com/products/journals/aag/AAG_April07/figs/aag_48239_f1.gif
Texto
Trechos retirados e adaptados de “Wondering in the dark” (revista Sky&Telescope de dezembro de 2001 ed. 102)
http://www.librodearena.com/galatea/post/2007/09/09/apor-la-noche-es-oscura-
http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/Universo/pag162.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect
http://en.wikipedia.org/wiki/Hermann_Bondi#Theoretical_work
http://en.wikipedia.org/wiki/Wma