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Minicurso: Cosmologia
Alexandre Bagdonas Henrique
Marcelo Nogueira
Tiago Almeida
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Atividade I: Introdução a história da cosmologia
Aulas:
1) O que é cosmologia?
2) Big Bang Brasil: modelos de universo estático e em
expansão
Aulas:
1) O que é cosmologia?
2) Big Bang Brasil: modelos de universo estático e em
expansão
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O que é cosmologia?
Fonte: BBC, (Al-Khalili, 2008)
Lost Horizons, Big Bang: Introdução
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O que é cosmologia?
Cosmologia é ciência?
Cosmologia é filosofia?
Cosmologia é religião?
Cosmologia é ciência?
Cosmologia é filosofia?
Cosmologia é religião?
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As questões fundamentais
Quase todos os povos tentaram responder:O que é o homem?
O que é o universo? Qual o lugar do homem no universo?
Quase todos os povos tentaram responder:O que é o homem?
O que é o universo? Qual o lugar do homem no universo?
O universo foi criado por um ser inteligente? Existe um sentido para a vida ou para o universo?Por que o universo existe? Por que algo deve existir? Por que as coisas são como são? De onde surgiu o universo?Ele vai existir para sempre?
O universo foi criado por um ser inteligente? Existe um sentido para a vida ou para o universo?Por que o universo existe? Por que algo deve existir? Por que as coisas são como são? De onde surgiu o universo?Ele vai existir para sempre?
Tradução de Science Cartoons de S. Harris.
De ondetudo surgiu? De onde
tudo surgiu?
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O que é o universo?
O que é o universo para você? Podem existir vários universos?
O que é o universo para você? Podem existir vários universos?
Fonte: GREF, Mecânica 4
Cosmicômicas, (Calvino N)
Fonte: GREF, Mecânica 4
Cosmicômicas, (Calvino N)
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Cosmologia e astronomia
Fonte: GREF,Mecânica 4Fonte: GREF,Mecânica 4A figura foi retirada da palestra “Cosmologia”, de Wilton Dias,
ministrada no Observatório do CDCC-USP
A figura foi retirada da palestra “Cosmologia”, de Wilton Dias,
ministrada no Observatório do CDCC-USP
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Astronomia
Estrelas
Lua
Meio interestelar
Planetas
Cometas
Galáxias
Terra
Cosmologia
Estudo do universo
como um todo
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Para você:
O universo teve um começo
ou sempre existiu?
Você acredita na teoria do Big
Bang? Por quê?
O universo teve um começo
ou sempre existiu?
Você acredita na teoria do Big
Bang? Por quê?
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Três tipos de universo
Imagem adaptada a partir Gamow 1950, p.25Imagem adaptada a partir Gamow 1950, p.25
Distâncias
diminuem
Distâncias
diminuem
Distâncias
aumentam
Distâncias
aumentam
Distâncias
constantes
Distâncias
constantes
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Big Bang Brasil: Parte I
Pedro Bial
(1958-)
Pedro Bial
(1958-)
Albert Einstein
(1879-1955)
Albert Einstein
(1879-1955)
Texto: O modelo de universo estático de
Newton e Einstein e De Sitter
Texto: O modelo de universo estático de
Newton e Einstein e De Sitter
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Licença poética
Einstein - Bem, tudo começou em 1915, quando eu desenvolvi
minha teoria da relatividade geral. Ela revelou uma coisa muito
incômoda, que deixou todo mundo meio perturbado aqui...
Bial - Vish, alemão, o que você aprontou aí?
Einstein - Você sabe, na relatividade geral eu costurei espaço,
tempo, matéria, energia e gravidade, tudo no mesmo pacote. Aí,
sabe como é, sem muita coisa para fazer aqui dentro da casa,
decidi iniciar uma continha. Coisa simples, para flexionar os
músculos cerebrais -- eu adoro malhar, sabe?
Einstein - Bem, tudo começou em 1915, quando eu desenvolvi
minha teoria da relatividade geral. Ela revelou uma coisa muito
incômoda, que deixou todo mundo meio perturbado aqui...
Bial - Vish, alemão, o que você aprontou aí?
Einstein - Você sabe, na relatividade geral eu costurei espaço,
tempo, matéria, energia e gravidade, tudo no mesmo pacote. Aí,
sabe como é, sem muita coisa para fazer aqui dentro da casa,
decidi iniciar uma continha. Coisa simples, para flexionar os
músculos cerebrais -- eu adoro malhar, sabe?
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Constante cosmológica
Einstein - O nosso querido padre belga devia
ficar mais no confessionário, isso sim. Depois
de fazer cálculos com base na minha
relatividade, em vez de adotar a versão com o
lambda, ele apostou na versão original da
teoria e agora defende a idéia de que o
universo inteiro nasceu de algo como um
"átomo primordial", que explodiu e deu origem
a tudo que vemos. Uma bobagem
Einstein - O nosso querido padre belga devia
ficar mais no confessionário, isso sim. Depois
de fazer cálculos com base na minha
relatividade, em vez de adotar a versão com o
lambda, ele apostou na versão original da
teoria e agora defende a idéia de que o
universo inteiro nasceu de algo como um
"átomo primordial", que explodiu e deu origem
a tudo que vemos. Uma bobagem
Utilizada por outros autores, como Lemaître, Eddington e de SitterUtilizada por outros autores, como Lemaître, Eddington e de Sitter
Fonte: The astronomy/cosmology debates of the 1930's & 1940‘sFonte: The astronomy/cosmology debates of the 1930's & 1940‘s
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Espaço seria:
-Infinito
-Homogêneo
-Estático
Espaço seria:
-Infinito
-Homogêneo
-Estático
Universo estático de Newton
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Instabilidade gravitacionalUma analogia mecânica
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Instabilidade gravitacionalInstabilidade gravitacional
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Instabilidade gravitacionalInstabilidade gravitacional
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Instabilidade gravitacionalInstabilidade gravitacional
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Uma nova visão da gravidade
Gravidade não é uma força!
Newton - força que se propaga instantaneamente
Einstein – massas seguem a curvatura do espaço tempo
Gravidade não é uma força!
Newton - força que se propaga instantaneamente
Einstein – massas seguem a curvatura do espaço tempo
Figura: einstein.stanford.edu/Figura: einstein.stanford.edu/
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A cosmologia científica
A figura foi retirada livro Gamow 1950, p. 20
Os modelos cosmológicos relativísticos foram obtidos a partir das equações da relatividade geral.
Envolvem conjuntos de quatro coordenadas (três espaciais e uma temporal) chamados tensores
Compreender quantitativamente os modelos cosmológicos relativísticos exige muito tempo de treinamento específico
Os modelos cosmológicos relativísticos foram obtidos a partir das equações da relatividade geral.
Envolvem conjuntos de quatro coordenadas (três espaciais e uma temporal) chamados tensores
Compreender quantitativamente os modelos cosmológicos relativísticos exige muito tempo de treinamento específico
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Big Bang Brasil: Parte II
Pedro BialPedro Bial
Texto: Modelos de universo em expansão de Friedmann, Lemaître e EddingtonTexto: Modelos de universo em expansão de Friedmann, Lemaître e Eddington
Edwin Hubble
(1889-1953)
Edwin Hubble
(1889-1953)
Albert Einstein
(1879-1955)
Albert Einstein
(1879-1955)
Alexander Friedmann
(1888-1925)
Alexander Friedmann
(1888-1925)
Arthur Eddington
(1882-1944)
Arthur Eddington
(1882-1944)
Georges Lemâitre
(1894-1966)
Georges Lemâitre
(1894-1966)
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Modelos de Friedmann
A figura foi retirada de Harrison 1981, p. 298A figura foi retirada de Harrison 1981, p. 298
Alexander Friedmann
(1888-1925)
Alexander Friedmann
(1888-1925)
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Big Bang Brasil: Parte III
Bial
Texto: As teorias do Big Bang e do Estado EstacionárioTexto: As teorias do Big Bang e do Estado Estacionário
George Gamow
(1904–1968)
George Gamow
(1904–1968)
Fred Hoyle
(1915-2001)