Capítulo 10: A Teoria da Relatividade e a Cosmologia Moderna

O  UNIVERSO

TEORIAS SOBRE SUA ORIGEM E EVOLUÇÃO

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        Em outros casos, a diferença pode ser bastante grande: isso ocorre quando se estuda o movimento da luz. Utilizando a física de Newton, é possível prever que, se a luz for constituída por partículas se movendo com altíssima velocidade, ela vai ser desviada pela força gravitacional. Pode-se calcular o valor desse desvio. Na teoria da relatividade geral, existe também um desvio da luz, mas que é calculado de outra forma. O desvio previsto pela relatividade geral dá o dobro do valor calculado pela física de Newton. E as medidas que já foram feitas desse fenômeno concordam muito melhor com a relatividade geral do que com a física de Newton. Esse foi um importante motivo para preferir a teoria da relatividade à antiga teoria gravitacional newtoniana. 

    10.4 MODELOS RELATIVÍSTICOS DO UNIVERSO

        Como já foi dito, o campo gravitacional corresponde a uma curvatura do espaço-tempo. Assim sendo, a presença de matéria (ou energia) muda as propriedades geométricas à sua volta. Em casos normais, essas mudanças são pequenas. Mas para grandes quantidades de matéria (como o universo inteiro), o efeito pode ser grande.

        Pouco depois do desenvolvimento da relatividade geral, diversos pesquisadores tentaram aplicar essa teoria ao estudo do universo como um todo. O objetivo era determinar uma distribuição de matéria e o espaço-tempo associado a essa configuração que fosse compatível com a teoria. As duas primeira soluções foram obtidas por A. Einstein e Willem de Sitter.

        Einstein procurou descrever um universo com uma distribuição uniforme de matéria, por todo o espaço (como um gás).

        Nosso universo não é homogêneo: ele tem concentrações de matéria (nas galáxias e nos diversos corpos celestes). Mas Einstein imaginou que um universo homogêneo era uma boa aproximação inicial para uma teoria mais realista do universo. Ele supôs que, se o universo começasse dessa forma (com matéria distribuída uniformemente, como um gás), a formação de galáxias, estrelas e planetas não iria alterar, depois, esse equilíbrio, e o universo poderia permanecer estático, em grande escala. Assim, Einstein estava tentando, basicamente, resolver a questão da estabilidade do universo, ou seja, elaborar uma teoria que pudesse explicar por que as estrelas e as galáxias se mantêm a grandes distâncias entre si, sem caírem umas em direção às outras.

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