Capítulo 11: A Criação da Matéria e o "Big Bang"
TEORIAS SOBRE SUA ORIGEM E EVOLUÇÃO
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Capítulo 11: A Criação da Matéria e o "Big Bang" |
TEORIAS SOBRE SUA ORIGEM E EVOLUÇÃO |
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Enquanto o temperatura ainda é muito alta, os elétrons não
ficam presos aos átomos: a radiação tem energia suficiente
para arrancar qualquer elétron que se ligue a um núcleo.
Mas, quando a temperatura baixa, a radiação vai ficando cada
vez mais fraca, e quanto a temperatura é de aproximadamente 3.000
Kelvin, formam-se átomos estáveis. A matéria e a radiação
praticamente se separam uma da outra. De acordo com a teoria do “Big Bang”,
isso deve ter acontecido quando o universo era umas 1.000 vezes menor do
que hoje, e quando haviam se passado 700.000 anos desde o início
da expansão. É a partir desse instante que a matéria
poderia começar a se aglomerar e formar grandes nuvens de gases,
de onde poderiam surgir galáxias.
Gamow supõe que, em um estágio inicial, só existiam nêutrons, ou seja: o universo seria, inicialmente, uma super-estrela de nêutrons. Com a expansão, esses nêutrons se separaram e começaram a se desintegrar, produzindo elétrons e prótons. Os prótons que se formaram poderiam então fundir-se com nêutrons, e formar núcleos mais pesados. Quando houvesse uma proporção maior de nêutrons do que prótons em um núcleo desses, um dos nêutrons poderia se desintegrar, emitindo um elétron, e produzindo um próton que ficaria preso ao núcleo. Por esse tipo de síntese, poderiam ter se formado muitos elementos, durante a fase inicial do universo, em que a matéria tivesse grande densidade e temperatura. No entanto, como a matéria continuaria a se expandir durante esse processo, ela logo esfriaria e ficaria com uma densidade muito menor, cessando então esses processos. A teoria de Gamow permite, com o auxílio dos conhecimentos de física nuclear, calcular qual seria a proporção dos elementos químicos que poderiam ser formados nesse processo inicial da expansão do universo. A formação dos núcleos dependeria da facilidade com que eles podem absorver nêutrons, e já eram conhecidos os valores dessas capacidades de absorção. Podia-se, assim, prever quais os elementos que deviam ser formados em maior ou menor quantidade. Os resultados concordavam razoavelmente com os dados conhecidos. Esse é o aspecto importante da teoria do “Big Bang”: unir a teoria relativística, que já existia, com os conhecimentos de física nuclear desenvolvidos na década de 1940. A teoria do “Big Bang” tinha alguns problemas, no entanto. O primeiro estava relacionado ao processo de criação dos elementos. De um modo geral, a teoria explicava a abundância dos elementos, mas Enrico Fermi notou dificuldades quando fez um estudo mais detalhado do processo inicial. Os primeiros núcleos formados iriam capturando nêutrons para ir crescendo progressivamente; mas o processo deveria parar logo no início. Alguns núcleos leves não podem absorver nêutrons e formar núcleos mais pesados, pois não há núcleos estáveis com 5 nem com 8 partículas. Apenas nas condições de grande densidade, existentes no núcleo das estrelas, é que pode ocorrer uma reação em dois estágios, capaz de ultrapassar essa barreira:
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CRONO LOGIA |
