Introdução ao Big bang

RKA3JV - E aí pessoal, tudo bem? Neste momento, a teoria de criação do universo que prevalece é a teoria chamada de teoria do Big Bang. Então, teoria do Big Bang. Então, nessa ideia, o universo começou de um ponto infinitamente pequeno, e, então, teve um Big Bang, ou seja, apenas explodiu. Houve uma explosão e aí nós chegamos ao universo que conhecemos hoje. E a primeira vez que eu ouvi falar disso, eu pensei que o nome Big Bang de fato tinha a ver com uma explosão. Ou seja, que tudo foi infinitamente empacotado e, então, houve uma explosão. Então, toda matéria explodiu e começou a se condensar. E aí você tem galáxias e superaglomerado de galáxias. E aí, nós temos o tipo de universo que temos hoje em dia. Mas, este modelo é apenas para explicar o Big Bang. Ele possui alguns problemas, o primeiro é que quando nós estamos falando do Big Bang, ou seja, falando da matéria, apenas a massa ou a matéria do universo estando em um ponto, nós estamos falando sobre o próprio espaço. Então, quando você tem esse tipo de modelo, você tem essas coisas aqui se expandindo para algo e eu posso até colocar mais alguns pontos aqui. Então, se a parte mais longa da matéria está bem aqui, que parte é essa? Então, você diz: isso não é o espaço, como você pode dizer que o espaço está se expandindo? E outra ideia de que o Big Bang implica nessa representação, é que essa parte seria a borda do universo. Ou seja, o universo teria uma borda nesse modelo. E a resposta para essa pergunta é a seguinte: Primeiro, que o universo não tem borda e essa parte de fora nós não estamos expandindo em outro espaço. Eu vou explicar isso melhor. Então, o melhor jeito de entender isso é por meio de uma analogia. E se eu te disser que existe um espaço bidimensional com a área finita e que não possui borda? Então, área finita e sem borda. A princípio parece bem complicado, como eu construo algo com área finita e sem borda? Porque toda vez que eu tento desenhar a área aqui, me parece ter uma borda. E se esse espaço bidimensional for curvado, o que acontece? Eu acho que o melhor exemplo é a superfície de uma esfera. Então, deixe-me desenhar uma esfera aqui. Eu posso colocar também algumas longitudes e latitudes nesta esfera. E nesse tipo de esfera você tem uma área finita, você pode até imaginar a superfície de uma bolha ou a superfície da Terra aqui. Você tem uma área finita, mas não possui bordas, ou seja, se você caminhar por este caminho aqui, você vai dar uma volta e vai chegar ao mesmo lugar. Agora, você pode imaginar um espaço tridimensional que possui as mesmas propriedades, ou seja, uma área finita e sem borda. Então, vamos falar aqui sobre um espaço tridimensional. Eu vou colocar aqui tridimensional, mas como nós estamos falando sobre um espaço tridimensional, em vez de eu falar de área finita, eu vou colocar um volume finito e sem borda. Então, quando você pensa nessas propriedades, ou seja, o volume finito e sem borda, nós podemos imaginar um cubo, mas claramente um cubo tem bordas. Você pode até pensar em um cubo inscrito aqui nessa esfera, ou seja, um cubo com volume finito e sem bordas. O que eu quero pensar aqui é em um espaço tridimensional com volume finito e sem bordas. E eu vou mostrar agora como fazer isso. É um pouco difícil de visualizar, mas eu vou utilizar a mesma figura que eu utilizei aqui. Então, só para ficar claro, essa é uma superfície bidimensional. Ou seja, você só pode se mover em duas direções, ou seja, duas direções perpendiculares. Você só pode se mover no eixo "x" e no eixo "y", ou melhor dizendo, para a esquerda e direita, para cima ou para baixo. Então, para ficar mais claro isso, eu posso colocar que é uma superfície bidimensional de uma esfera tridimensional. Então, agora eu posso colocar a minha esfera aqui, e aí nós temos uma superfície tridimensional de uma esfera quadrimensional. Superfície tridimensional de uma esfera quadrimensional. Então, se nós víssemos essas três dimensões, elas seriam apenas duas dimensões na superfície. Eu não estou dizendo que esta é a forma verdadeira do universo, até porque nós não conhecemos a forma verdadeira dele, mas tem uma pequena curvatura. Mas fazer uma analogia com uma esfera é bastante simples, uma toroide também resolveria. Ou seja, possui um volume finito e não tem borda, mas claro, não quero dizer que o universo tem um volume finito, eu só quero mostrar para vocês que é possível ter algo com volume finito e sem bordas. E muitas pessoas pensam, principalmente quando estamos falando de Big Bang, que algumas dimensões implicam em um volume finito, ou que volumes muito grandes são finitos. Então, voltando para nossa esfera, se você estiver nessa superfície quadrimensional, se você for a qualquer direção, você voltará onde você começou. Ou seja, se você for nesta direção, você dará a volta e chegará neste mesmo ponto. E se você for nesta direção, você dará a volta e chegará de novo neste ponto. Agora, você sabe que o universo é gigante, e mesmo a luz demoraria um tempo inimaginável para atravessá-lo, e se esse universo está se expandindo, ele se expandiu tão rápido que a luz não teve chance de dar uma volta. Mas, se houvesse uma coisa para girar bem rápido, ela giraria e voltaria neste mesmo ponto. Agora, quando nós estamos falando de uma superfície tridimensional de uma esfera quadrimensional, isso significa que qualquer uma dessas três dimensões que estão aqui na superfície, mesmo que eu tenha desenhado apenas duas, que se o universo é uma esfera quadrimensional, então, se você começar um caminho, você vai caminhar e voltar para o mesmo ponto. Isso pode ser uma distância muito grande, mas você voltará para o mesmo ponto. E se você pensar na profundidade, a mesma coisa, você vai caminhar durante bastante tempo e vai voltar no mesmo ponto. Então, essa é a implicação que você voltaria no mesmo lugar. E aí nós podemos voltar para a pergunta sobre a expansão do universo. Talvez no Big Bang essa esfera fosse muito pequena, então, deixe-me desenhar aqui ela bem pequena. Então, nós temos uma esfera bem pequena, e logo depois uma esfera maior. Eu só vou colocar uma sombra aqui para dar um efeito de dimensão. E um tempo depois a esfera vai se parecer com isso, então, tempos depois, a esfera se parece com isso aqui. Então, você fica tentado a dizer: esses pontos aqui fora não são um tipo de expansão do espaço? Ou seja, não seria o espaço se expandindo? Ou seja, estes pontos não seriam partes do universo? E aí eu digo, se você estiver falando de três dimensões, não é. Ou seja, todo o universo está na superfície e é a superfície de nossa esfera quadrimensional. Agora, se você estiver falando de mais dimensões, então sim, você pode falar que estes pontos aqui fora do nosso espaço tridimensional fazem parte do universo. Então, conforme se expande no espaço-tempo, você tem os pontos se separando. E quando nós estamos falando de uma quarta dimensão, nós estamos falando do tempo. E aí o tempo vai passando e esses quatro pontos aqui estão ficando cada vez mais longe de si. Eu vou mostrar evidências em vídeos e futuros, porque a teoria do Big Bang é a melhor teoria. E aí, conforme o tempo vai passando, estes três pontos aqui vão se separando e aí a bolha, ou seja, a esfera vai estourar. Então, conforme o tempo vai passando, os pontos vão ficando mais distantes. Essa é uma das principais razões pelas quais faz sentido acreditar na teoria do Big Bang. Ou seja, tudo está se expandindo, não do ponto central, mas tudo está se expandindo de tudo. Se você pegar de qualquer ponto, de qualquer lugar do universo, ele estará se expandindo para longe. Então, é importante você pensar um pouco a respeito disso, e também pensar no que significa observar o universo observável. Mas, é isso aí pessoal! Até a próxima aula!