Dúvida sobre o tamanho e idade do universo

Estou assistindo à nova série Cosmos, e lá diz que o horizonte cósmico é determinado pela idade do universo, pois a luz de algo que está mais longe que 13,7 bilhões de anos-luz ainda não teve tempo para chegar a nós. Mas a Wikipedia diz outra coisa, pois para determinar a distância do horizonte, temos que levar em conta a expansão do universo. Isto faz sentido, pois, vamos supor que 5 bilhões de anos atrás uma estrela na distância do horizonte cósmico atual tenha emitido seu sinal. Ele estaria chegando a nós agora, porém, devido a expansão, estaríamos vendo a luz de algo muito mais distante que 13,7 bilhões de anos-luz. De acordo com os cálculos, levando em conta a expansão, nosso horizonte estaria a cerca de 40 bilhões de anos-luz! Acontece que, de acordo com a série Cosmos, a coisa mais distante que conseguimos observar é uma galáxia detectada pelo Hubble a 13 bilhões de anos luz. Além desta distância não existe nada. Como isto é possível? Deveríamos ver coisas mais distantes que 13,7 bilhões de anos luz. Seria muito improvável que o tamanho do universo correspondesse quase que exatamente à sua idade.

Acho que identifiquei algum erro em meu raciocínio. O fato de recebermos a luz de um objeto que está a 13 bilhões de anos luz não significa que, neste momento, ele esteja a esta distância. Ele está muito mais longe, porém a luz que recebemos é a de quando estava a 13 bilhões de anos-luz. Mas então surge uma nova dúvida: A galáxia em questão (MACS0647-JD) está a 13,3 bilhões de anos-luz. Calcula-se, portanto, que ela foi formada 420 milhões de anos após a origem do universo. Mas como é possível ver a luz de uma galáxia em um momento no qual o universo tinha apenas 420 milhões de anos? Para enxergar tão longe no passado, é necessária uma grande distância, e não existiam grandes distâncias naquela época. Não sei se estou cometendo mais um erro no meu raciocínio. É uma questão complicada.

Ramdac,

Boas questões!

Tenho minhas dúvidas sobre as distâncias cósmicas apresentadas pelos cientistas.
O melhor método de localização de um astro é a triangulação.
Como esses astros estão em distâncias absurdas, não há como "triangulá-los".

O método de estimativa das galáxias está baseado no brilho relativo de uma supernova. Em minha modesta opinião, essa referência não é suficientemente confiável para precisar distâncias de tal magnitude, pois não podemos provar que o espaço sideral tem transparência total à passagem de luz.

Quando um jato de neutrinos, resultantes da explosão da supernova SN1987A, chegaram à Terra antes que a imagem da explosão da estrela, os físicos disseram que os neutrinos vieram em linha reta e os fótons vieram em zigue-zague, interagindo com o meio, de modo que chegaram depois.

Isso não seria uma espécie de refração?

Talvez dê para cruzar os dados de supernovas com a intensidade do desvio para o vermelho, que se torna maior quanto mais longe está a galáxia.

Esta coisa dos neutrinos da explosão é muito doida. Os neutrinos não tem massa, ok, mas assim também são os fótons. Porque os primeiros não estariam submetidos às deformações do espaço, enquanto os segundos, sim?

Ramdac escreveu:Talvez dê para cruzar os dados de supernovas com a intensidade do desvio para o vermelho, que se torna maior quanto mais longe está a galáxia.

Muito boa observação. Mas se o espaço sideral favorecer a passagem da luz vermelha?
Você já ouviu música à distância? Os tons graves chegam com facilidade e os tons agudos são fortemente atenuados por conta do atrito do ar. Os nativos da floresta sabem disso e usam tambores para transmitirem suas mensagens.

Esta coisa dos neutrinos da explosão é muito doida. Os neutrinos não tem massa, ok, mas assim também são os fótons. Porque os primeiros não estariam submetidos às deformações do espaço, enquanto os segundos, sim?

Os neutrinos têm massa, e são capazes de atravessar uma esfera de chumbo do tamanho da Terra sem colidir com nada. Os fótons sofrem refração em meio material. O espaço é de fato vazio?

Desconfio que os neutrinos da SN1987A chegaram antes que o fótons devido a aceleração gravitacional da Terra.

Conheço pouco sobre cosmologia para especular sobre comprimentos de onda. Se o que você diz for verdade, então ondas de rádio teriam ainda mais facilidade que luz vermelha, e raios gama, muito menos. É uma questão interessante: será que verificam efeito doppler em galáxias distantes em frequências diferentes das da luz?

Acho que muitos físicos tem uma visão ingênua do espaço. Eles o vêem simplesmente como um vazio. Mas o espaço é deformável. Ele pode se dilatar e se comprimir. Tem que haver alguma estrutura que dê a ele tal propriedade.

Pois é, Ramdac.

Conheço pouco sobre cosmologia para especular sobre comprimentos de onda. Se o que você diz for verdade, então ondas de rádio teriam ainda mais facilidade que luz vermelha, e raios gama, muito menos. É uma questão interessante: será que verificam efeito doppler em galáxias distantes em frequências diferentes das da luz?

O efeito Doppler é um fenômeno corriqueiro em comunicações de rádio via satélite.

Os físicos trabalham com os dados disponíveis. Os telescópios modernos operam em várias faixas de rádio, luz e comprimentos menores. Há diversos problemas relativos a propagação e perturbação de ondas eletromagnéticas, um deles é o ruído cósmico.

Acho que os neutrinos, um capítulo recente na física, poderá  mudar a maneira de observar o universo.

Acho que muitos físicos tem uma visão ingênua do espaço. Eles o vêem simplesmente como um vazio. Mas o espaço é deformável. Ele pode se dilatar e se comprimir. Tem que haver alguma estrutura que dê a ele tal propriedade.

Sua afirmação é baseada na Relatividade? Ou o espaço é preenchido por gases que podem se dilatar ou comprimir-se?

Estou falando da relatividade e da natureza do espaço. Do que ele é feito? Não se sabe, mas parece ser algo deformável.

Ramdac escreveu:Estou falando da relatividade e da natureza do espaço. Do que ele é feito? Não se sabe, mas parece ser algo deformável.

Muitos acreditam que a chave do entendimento da natureza está no espaço.  Eu penso de forma diferente. Enquanto não entendermos o que é gravidade, tudo o que foi dito e escrito até agora poderá mudar.


Dê uma olhada nos tópicos apresentados em nosso fórum:

Entrevista com Milo Wolff:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1052-entrevista-com-o-dr-milo-wolff

Trabalho do colega Casasanta:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1351-teoria-do-absoluto-de-principios-newtonianos

Não conheço física o suficiente para avaliar o trabalho de Milo Wolff, mas algo capturou meu interesse. O modelo que ele propõe parece fornecer mais entendimento sobre o mundo que o adotado pelos físicos atuais. A física atual acredita que nossa intuição não foi feita para operar em escalas muito pequenas, portanto, certos fenômenos nestas escalas, embora possam ser descritos matematicamente, não parecem fazer sentido. Daí vem afirmações estranhas como “o fóton é ao mesmo tempo partícula e onda.” Como Wolff observou, a natureza se transforma em uma espécie de nova religião. As coisas simplesmente são assim; não podemos, com nossa intuição macroscópica, entendê-las.

Eu nunca gostei desta ideia. A física atual me parece muito complicada, mas talvez esta complicação venha de uma falta de entendimento sobre como as coisas são. A atual dificuldade em unificar a relatividade com a mecânica quântica pode ser decorrência de estarmos olhando para as coisas da forma errada.

Algo semelhante parece ter ocorrido na época do sistema ptolomaico, que, para descrever acuradamente o movimento dos planetas, precisava de um complicado sistema de anéis. Se um determinado fenômeno é abordado sem que saibamos realmente o que está acontecendo, é necessário uma matemática muito sofisticada para descrevê-lo. Daí também a necessidade de instrumentos cada vez mais poderosos, como o LHC. Quando nossa intuição não seve mais como guia, tudo que podemos fazer é nos orientar por experimentos.

Se uma nova visão sobre o mundo subatômico permitir maior entendimento, pode surgir uma sensação de clareza sobre o mundo físico como não é sentida desde que Newton fez sua grande síntese.

Novato na área...

Concordo plenamente com Ramdac, algo muito errado ocorre com a física atual e uma nova explicação mais integrada p/ o universo deveria emergir, só q ela já está disponível e é a teoria do Universo Elétrico, esta teoria defende q não há vácuo no espaço, q seria preenchido pelo plasma, e q este plasma é capaz de carregar eletricidade. Sendo assim a energia escura seria a eletricidade e a matéria escura seria o plasma.

Para conhecer melhor esta teoria vc pode visitar o site thunderbolts ou ver os vídeos no Youtube (em inglês). Para quem já tem algum conhecimento s/ o assunto como vcs o meu vídeo preferido p/ introdução e o referenciado abaixo:



Inclusive os proponentes desta teoria advogam q experiências corriqueiras podem ser utilizadas p/ descrever fenômenos do universo, liberando a humanidade da limitação dos supercomputadores - os oráculos da ciência moderna.

São mais de 200 vídeos com atualização semanal, portanto muito material para responder o mais amplo espectro de perguntas.