segunda-feira, 15 de novembro de 2010

E deus disse "faça-se Newton!"... e a luz se fez!

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(aguarde!)

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4 comentários:

Sandi disse...

Oi gente,

muito legal vocês terem abordado esse tema, ele é bem importante e interessante...

não tenho grande conhecimento sobre o assunto, mas gostaria de fazer uns comentariosinhos (e isso é só maneira de falar, porque sou extremamente prolixa, sorry)...

1)Não creio que possamos chamar o Big Bang de Teoria Científica, e sim Modelo Científico, pois ele, assim como os buracos negros e wormholes, é uma solução da equação da Teoria da Relatividade Geral, e portanto bem mais específica do que a teoria em si, já que trata-se apenas de um caso particular.

Esta é apenas uma questão de nomenclatura, mas creio que é importante fazer essa distinção, até para evitar confusões (não apenas nesse contexto, mas de maneira geral). Considero que os motivos para fazer essa distinção são análogos aos de separar uma lei física de suas consequências em casos particulares. Por exemplo, é importante separar a lei da gravidade do fato de a aceleração da gravidade aqui na terra ser diferente da aceleração da gravidade na lua (uma vez alguém me disse que a lei da gravidade na lua era diferente, imagino que por esse motivo).

2)Me parece que se falou bastante do surgimento da idéia do Big Bang com a descoberta de Hubble. Eu gostaria de acrescentar (talvez não tenha dado tempo pra tocar nesse ponto, no podcast) que o modelo surgiu (ante de Hubble) quando Lemaìtre analisou um caso particular da equação da Relatividade Geral, supondo que o universo é homogêneo e isotrópico (não sei se alguém já tinha feito isso antes dele). Mais tarde então surgiram as evidências experimentais, sendo a descoberta de Hubble uma delas (bastante forte, diga-se de passagem)...

3)Creio que a idade do Universo não é uma previsão do modelo. Mas algumas das evidências que sugerem um big bang também servem para estimar o quão velho é o universo. Acho que coloquialmente se pode falar que o modelo prevê a idade do universo, mas isso pode gerar confusões desnecessárias às vezes...

4)Sobre a constante cosmológica, eu só gostaria de acrescentar que o maior erro de Einstein foi coloca-lá à força na equação. Pois se ele tivesse feito o cálculo corretamente ela deveria surgir naturalmente (como uma espécie de constante de integração)...

bom, no mais, os podcasts têm me dado muito o que pensar, estão bem interessantes...embora eu nem sempre concorde com tudo o que é dito...

Chico disse...

Pela primeira vez eu consegui entender uma explicação razoavelmente completa do Big Bang. Vocês estão com uma didática muito boa. Bom, são professores, claro.

Só não me convenci de que um rádio dessintonizado capta a radiação de fundo do universo. Há tantas fontes (controladas ou colaterais) de ondas eletromagnéticas na Terra que poderiam ser dominantes no fenômeno que implica o ruído ouvido: estações de rádio com espectro próximo, rede de distribuição e equipamentos elétricos, comunicação em geral por ondas eletromagnéticas, descargas elétricas atmosféricas e até mesmo osciladores internos que são comumente implementados em circuitos de recepção de ondas de rádio.

Jeferson Arenzon disse...

Chico,
repasso a mensagem do Horácio...
abs,
j.
-------------

Oi Chico, fico feliz que tu tenhas entendido aquilo que eu mesmo não entendo bem. Mérito do ácido-cético.

O cálculo "a mão alçada" e sem maiores pretensões é mais ou menos assim:

Supõe a rádio da UFRGS de 10 kw de potência que tu captas em P. Alegre, a uns 10 km de Eldorado do Sul. Eta barulhinho que faz no carro! A continuação, coloco as unidades em cada passo entre colchetes.

Como a emissão é isotrópica, a 10 km os 10 Kw diluiram-se numa área de 4PiR^2 [m^2]. Em m^2 é 4xPix10000^2=4xPix10^8 [m^2]=1,3x10^9 [m^2].

Ou seja, se divido 10^4[w]/3x10^9[m^2]=3.3x10^-6[w.m^-2]

Agora pego a radiação de fundo:

O fluxo é:

F=SigmaxT^4.

Sigma é a cte de Boltzmann Sigma=5,7x10^-8 [W^/m^2/K^4].

Roughly speaking, a radiação de fundo tem 3[K]. Como está homogeneamente distribuida em todo o espaço, teremos a cada [m^2] F=4.9x10^-6[W/m^2]

Podes ver que corresponde mais ou menos à realidade, captas tanto ruido como sinal no carro na rádio da UFRGS.

Este cálculo simplôrio tem o defeito de que a rádio irradia numa banda de frequencias limitada, em tanto que a radiação de corpo negro da radiação de fundo é em todas as frequencias. Mas, pode-se considerar que boa parte desta radiação está perto da frequencia de pico.

Deixo para ti calcular a frequencia de pico (ou máximo) da radiação de fundo a partir da lei de Wien e quanto é 60%.


Como tu dizestes, tem outros ruidos. Isto piora as coisas, pois o ruido que eu coloquei é de uma fonte só!!!

Espero ter te convencido.

[ ]s
horacio

Horacio Alberto Dottori
dottori@if.ufrgs.br

Chico disse...

Obrigado pela resposta, Horácio.

Nem tinha pensado em fazer as contas. Não conheço (ou não lembro) a lei de Wien, mas o cálculo do fluxo bastou para me mostrar que a radiação de fundo pode facilmente ser preponderante. Isso, somado ao fato de um rádio ser capaz de rejeitar (por filtragem) inúmeras fontes terrenas de espectro estreito enquanto inevitavelmente se expõe ao espectro amplo da radiação de fundo, foi suficiente para me convencer. Só não vou me desculpar pelo ceticismo porque é a melhor conduta no meio acadêmico.

Sobre o Big Bang, quando disse que entendi, quis dizer que entendi apenas o suficiente para apaziguar minha curiosidade de leigo com alguma noção de Matemática e Física, e para um dia contar a história pros meus filhos.

Obrigado e um abraço!