Mudança De Perguntas Médias

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A Lei do Hubble - a lei da distância linear versus redshift. Os dados agora são muito bons. Homogeneidade - dados justos que mostram que nossa localização no Universo não é especial. Isotropia - dados muito fortes que mostram que o céu parece o mesmo em todas as direções para 1 parte em 100.000. Dilatação do tempo em curvas de luz de supernova. As observações listadas acima são consistentes com o Big Bang ou com o modelo Steady State, mas muitas observações suportam o Big Bang sobre o estado estacionário: fonte de rádio e conta quasar versus fluxo. Isso mostra que o Universo evoluiu. Existência do CMB do corpo negro. Isso mostra que o Universo evoluiu a partir de um estado denso e isotérmico. Variação de T CMB com redshift. Esta é uma observação direta da evolução do universo. Deuterium, 3 He, 4 He e 7 abundâncias de Li. Esses isótopos de luz estão bem ajustados pelas reações previstas que ocorrem nos Primeiros Três Minutos. Finalmente, o espectro de poder angular da anisotropia CMB que existe em várias partes por milhão de níveis é consistente com um modelo Big Bang dominado por matéria escura que passou pelo cenário inflacionário. Por que pensamos que a expansão do Universo está acelerando? A evidência de uma expansão acelerada vem das observações do brilho das supernovas distantes. Observamos o redshift de uma supernova que nos diz o que o fator que o Universo expandiu desde a explosão da supernova. Esse fator é (1z). Onde z é o redshift. Mas, para determinar o brilho esperado da supernova, precisamos conhecer sua distância agora. Se a expansão do Universo estiver acelerando devido a uma constante cosmológica. Então a expansão foi mais lenta no passado e, portanto, o tempo necessário para expandir por um determinado fator é maior e a distância AGORA é maior. Mas se a expansão está desacelerando, foi mais rápido no passado e a distância AGORA é menor. Assim, para uma expansão acelerada, as supernovas em redshifts altos parecerão mais fracas do que as de uma expansão em desaceleração porque suas distâncias atuais são maiores. Observe que essas distâncias são todas proporcionais à idade do Universo ou 1H o, mas essa dependência cancela quando o brilho de uma supernova próxima em z próximo a 0,1 é comparado a uma supernova distante com z próximo a 1. O que é quintessence Quintessence , Ou a quinta essência, é um quinto elemento além da terra padrão, ar, fogo e água da química antiga. Steinhardt e colegas adotaram a quinta-essência como o nome de um modelo particular para a energia do vácuo que causa a aceleração da expansão do Universo. Uma pesquisa de astro-ph no LANL preprint server arXiv para a quinta essência no resumo atinge mais de 600 artigos, dos quais as datas mais antigas de 1998. Se o Universo tem apenas 14 bilhões de anos, por que o objeto mais distante não é possível ver 7 bilhões Anos-luz de distância Esta questão faz algumas suposições ocultas sobre espaço e tempo que não são consistentes com todas as definições de distância e tempo. Supõe-se que todas as galáxias deixadas de um único ponto no Big Bang e a mais distante viajaram longe de nós para a metade da era do Universo em quase a velocidade da luz, e depois emitiram luz que nos voltou para o velocidade da luz. Ao assumir velocidades constantes, devemos ignorar a gravidade, então isso só aconteceria em um Universo quase vazio. No Universo vazio, uma das muitas definições possíveis de distância concorda com os pressupostos nessa questão: a distância do tamanho angular. E atinge um valor máximo da velocidade da luz, uma metade da idade do Universo. Veja a Parte 2 do tutorial de cosmologia para uma discussão sobre os outros tipos de distâncias que vão ao infinito no modelo vazio do Universo, pois isso dá um Universo ilimitado. Se o Universo tem apenas 14 bilhões de anos de idade, como podemos ver objetos que estão agora a 47 bilhões de anos-luz de distância. Ao falar sobre a distância de um objeto em movimento, queremos dizer a separação espacial AGORA, com as posições de ambos os objetos especificados na atualidade. Tempo. Em um Universo em expansão, esta distância AGORA é maior do que a velocidade da luz vezes o tempo de viagem leve devido ao aumento das separações entre objetos à medida que o Universo se expande. Isso não se deve a nenhuma mudança nas unidades de espaço e tempo, mas apenas causado por coisas mais distantes agora do que costumavam ser. Qual é a distância AGORA para a coisa mais distante que podemos ver. Levamos a idade do Universo para ser 14 bilhões de anos. Naquele tempo, a luz viaja em 14 bilhões de anos-luz, e algumas pessoas param por aqui. Mas a distância cresceu desde a luz viajada. O tempo médio quando a luz estava viajando era de 7 bilhões de anos atrás. Para o caso de densidade crítica, o fator de escala para o Universo é como o poder do tempo desde o Big Bang, então o Universo cresceu por um fator de 2 23 1.59 desde o ponto médio da viagem das luzes. Mas o tamanho do Universo muda continuamente, então devemos dividir as luzes em intervalos curtos. Primeiro, tome dois intervalos: 7 bilhões de anos em um tempo médio de 10,5 bilhões de anos após o Big Bang, que dá 7 bilhões de anos-luz que cresceu em um fator de 1 (0,75) 23 1,21, além de mais 7 bilhões de anos-luz em um tempo médio 3,5 bilhões de anos após o Big Bang, que cresceu por um fator de 4 23 2,52. Assim, com 1 intervalo, obtivemos 1,5914 22,3 bilhões de anos-luz, enquanto com dois intervalos obtemos 7 (1,212,52) 26,1 bilhões de anos-luz. Com 8192 intervalos, obtemos 41 bilhões de anos-luz. No limite de muitos intervalos de tempo, obtemos 42 bilhões de anos-luz. Com o cálculo, esse parágrafo inteiro se reduz a isso. Outra maneira de ver isso é considerar um fóton e uma galáxia a 42 bilhões de anos-luz de distância de nós agora, 14 bilhões de anos após o Big Bang. A distância deste fóton satisfaz D 3ct. Se aguardarmos 0,1 bilhões de anos, o Universo crescerá por um fator de (14.114) 23 1.0048, de modo que a galáxia estará a 1.004842 a 42.2 bilhões de anos-luz de distância. Mas a luz terá viajado 0.1 bilhões de anos-luz além da galáxia porque se move à velocidade da luz em relação à matéria em sua vizinhança e será, portanto, em D 42.3 bilhões de anos-luz, então D 3ct ainda está satisfeito. Se o Universo não tem a densidade crítica, então a distância é diferente e para as baixas densidades que são mais prováveis, a distância AGORA ao objeto mais distante que podemos ver é maior do que 3 vezes a velocidade da luz vezes a idade do Universo . O modelo atual de melhor ajuste que possui uma expansão acelerada dá uma distância máxima que podemos ver de 47 bilhões de anos-luz. O Universo é realmente infinito ou realmente grande. Temos observações que dizem que o raio da curvatura do Universo é maior do que 70 bilhões de anos-luz. Mas as observações permitem uma curvatura positiva ou negativa, e esta gama inclui o universo plano com raio de curvatura infinito. O espaço com curvas negativas também é infinito em volume mesmo que seja curvo. Então, sabemos empiricamente que o volume do Universo é mais de 20 vezes maior que o volume do Universo observável. Uma vez que só podemos olhar um pequeno pedaço de um objeto que tem um grande raio de curvatura, ele parece plano. O modelo matemático mais simples para calcular as propriedades observadas do Universo é então o espaço euclidiano plano. Este modelo é infinito, mas o que sabemos sobre o Universo é que é realmente grande. Como as estrelas mais antigas do Universo podem ser mais antigas do que o Universo. É claro que o Universo tem que ser mais antigo do que as estrelas mais antigas. Então, esta pergunta basicamente pergunta: qual estimativa é errada - A era do Universo A idade das estrelas mais antigas Tanto A era do Universo é determinada a partir da sua taxa de expansão: a constante do Hubble. Qual é a razão da velocidade radial de uma galáxia distante à sua distância. A velocidade radial é fácil de medir, mas as distâncias não são. Assim, existe atualmente uma incerteza 11 no valor da constante de Hubble medida diretamente pelo Telescópio Espacial Hubble. John Huchra dá uma boa discussão sobre as incertezas históricas na constante do Hubble, mesmo antes do Hubbles funcionar. Existe agora uma determinação mais precisa, mas indireta, das observações WMAP da anisotropia CMB e uma medida direta mais precisa de Riess et al. . A idade estimada do Universo foi aumentada pelas observações de uma expansão acelerada do Universo. O melhor valor atual é de 13,74 - 0,11 bilhões de anos, de um ajuste de 9 anos de dados WMAP para um universo plano, ou 13,750 - 0,088 bilhões de anos para um ajuste aos dados WMAPBAO H 0. Determinar a idade das estrelas mais antigas requer um conhecimento de sua luminosidade, que depende da distância deles. Isso leva a uma incerteza nas idades das estrelas mais antigas devido à dificuldade em determinar distâncias. Assim, a discrepância entre a idade das coisas mais antigas do universo e a idade inferida da taxa de expansão estava sempre dentro da margem de erro. De fato, em 1997, as distâncias melhoradas do satélite HIPPARCOS sugeriram que as estrelas mais antigas eram mais jovens, e os resultados da WMAP em 2003 sugerem que o Universo é mais antigo, então a discrepância desapareceu. Os objetos podem se afastar de nós mais rapidamente do que a velocidade da luz Novamente, esta é uma questão que depende de qual das várias definições de distância que alguém usa. No entanto, se assumirmos que a distância de um objeto no tempo t é a distância da nossa posição no tempo t para a posição dos objetos no tempo t medido por um conjunto de observadores movendo-se com a expansão do Universo e todos fazendo suas observações quando Eles vêem o Universo como tendo idade t. Então a velocidade (mudança em D por mudança em t) pode ser definitivamente maior do que a velocidade da luz. Isso não é uma contradição da relatividade especial, porque essa distância não é a mesma distância espacial usada em SR, e a era do Universo não é o mesmo que o tempo usado na SR. No caso especial do universo vazio, onde se pode mostrar o modelo em coordenadas relativistas e cosmológicas especiais. A velocidade definida pela mudança na distância cosmológica por unidade de tempo cósmico é dada por v c ln (1z), onde z é o deslocamento ao vermelho. Que claramente vai para o infinito à medida que o deslocamento para o vermelho passa para o infinito e é maior do que c para z gt 1.718. Para o Universo de densidade crítica, esta velocidade é dada por v 2c1- (1z) -0,5 que é maior do que c para z gt 3. Para o modelo de concordância baseado em dados CMB e a aceleração da expansão medida usando supernovas, um Universo plano com Omega M 0,27, a velocidade é maior que c para z gt 1,407. O que é o deslocamento para o vermelho O deslocamento para o vermelho de um objeto é a quantidade pela qual as linhas espectrales na fonte são deslocadas para o vermelho. Ou seja, os comprimentos de onda ficam mais longos. Para ser preciso, o redshift é dado por onde lambda em é o comprimento de onda emitido de uma linha, que é conhecida por medidas de laboratório, e lambda obs é o comprimento de onda observado da linha. Em um Universo em expansão, objetos distantes são redshifted, com z H o Dc para pequenas distâncias. Esta lei foi descoberta pelo Hubble e H o é conhecida como constante do Hubble. São quasares realmente nas grandes distâncias indicadas pelos seus redshifts. A resposta curta é Stockton (1978, ApJ, 223, 747) observaram pequenas galáxias próximas ao céu para quasares brilhantes em redshifts moderados. Ele escolheu quasares com redshifts moderados para que ele ainda pudesse ver galáxias no deslocamento do quasar. Ele descobriu que uma boa fração dos redshifts das galáxias fracas concordava com os redshifts dos quasars. Em outras palavras, os quasares estão associados a galáxias que têm o mesmo redshift que o quasar e têm apenas o brilho esperado se os quasares estiverem em suas distâncias cosmológicas. Assim, pelo menos, alguns quasares estão na distância indicada por seus redshifts, e isso inclui alguns dos quasares mais luminosos: por exemplo, 3C273. Assim, a resposta simples selecionada pela máquina de barbear Occams é que todos os quasares estão nas distâncias indicadas pelos redshifts. Um outro argumento a favor de redshifts cosmológicos para quasares é o ordenamento de rank essencialmente perfeito, implicado pelo fato de que o sistema de linha de absorção de quasar sempre tem deslocamentos de vermelho menores ou iguais à linha de emissão de quasar redshift. Nos sistemas de lente gravitacional, o deslocamento para o vermelho da lente é sempre menor do que o deslocamento para o redutor do objeto lente. Assim, os sistemas intervenientes, como as galáxias de lente ou as nuvens absorventes, que, obviamente, têm distâncias menores do que os quasares, também apresentam deslocamentos redondos menores. Os argumentos estatísticos avançados por Arp e outros a favor de redshifts de quasar anômalos são frequentemente incorretos. E quanto a objetos com redshifts discordantes, como Stephans Quintet. Um famoso exemplo de objetos com redshifts diferentes que aparecem na mesma parte do céu é Stephans Quintet. Mas a baixa galáxia redshift (na parte inferior esquerda) é obviamente mais resolvida em estrelas e parece mais boba. Pelo método de flutuação da luminosidade da superfície da determinação da distância, esta irregularidade significa que a galáxia de redshift baixa é realmente muito mais próxima de nós do que os outros quatro membros do quinteto. Foi observada a dilatação do tempo de curvas de luz de fonte distantes preditas pelo Big Bang. Esta dilatação de tempo é uma conseqüência da interpretação padrão do deslocamento para o vermelho: uma supernova que leva 20 dias para decair parecerá demorar 40 dias para decair quando observado no redshift Z1. A dilatação do tempo foi observada, com 5 diferentes medidas publicadas deste efeito em curvas de luz de supernova. Estes trabalhos são: Leibundgut et al. 1996, ApJL, 466, L21-L24 Goldhaber etal. Em Supernovas termonucleares (OTAN ASI), eds. R. Canal, P. Ruiz-LaPuente e J. Isern. Riess et al. 1997, AJ, 114, 722. Perlmutter etal. 1998, Nature, 391, 51. Goldhaber etal. 2001, ApJ, 558, 359. Essas observações contradizem os modelos de luz cansados ​​do redshift. As galáxias realmente se afastam de nós ou o espaço está sendo expandido. Isso depende de como você mede coisas ou sua escolha de coordenadas. Em uma visão, as posições espaciais das galáxias estão mudando, e isso causa o deslocamento do vermelho. Em outra visão, as galáxias estão em coordenadas fixas, mas a distância entre pontos fixos aumenta com o tempo, e isso causa o deslocamento do vermelho. A relatividade geral explica como se transformar de uma vista para a outra, e os efeitos observáveis ​​como o deslocamento para o vermelho são os mesmos em ambos os pontos de vista. A parte 3 do tutorial mostra diagramas de espaço-tempo para o Universo desenhados de ambas as formas. Na ausência da constante cosmológica, um objeto liberado em repouso em relação a nós não se afasta de nós para se juntar ao fluxo Hubble. Em vez disso, ele cai em nossa direção, e então se junta ao fluxo do Hubble do outro lado do céu, conforme discutido por Davis, Lineweaver amp Webb (2003, AJP, 71, 358). No que são indiscutivelmente as coordenadas mais razoáveis, o tempo cósmico t e a distância D (t) medida inteiramente no tempo cósmico t. A aceleração é dada por g-GM (rltD) D 2 onde M (rltD) é a massa contida no raio D. Isto dá g - (4pi3) G (rho (t) 3P (t) c 2) D (t). O termo 3Pc 2 é uma correção relativista geral para a dinâmica Newton. As galáxias se movem sob a influência desta aceleração e sua posição e velocidade iniciais. Em outras palavras, F ma e gravidade fornecem a força. Não é necessário nada extra ou estranho. Veja também a resposta de FAQ de Relatividade a esta pergunta. Por que o Sistema Solar não se amplia se todo o Universo está se expandindo. Esta questão é melhor respondida no sistema de coordenadas onde as galáxias mudam suas posições. As galáxias estão se afastando de nós porque começaram a se afastar de nós, e a força da gravidade apenas causa uma aceleração que faz com que eles diminuam ou acelerem no caso de uma expansão acelerada. Planetas estão indo ao redor do Sol em órbitas de tamanho fixo porque estão vinculadas ao Sol. Tudo está apenas se movendo sob a influência das leis de Newtons (com modificações muito pequenas devido à relatividade). Ilustração Para os técnicos, Cooperstock et al. Calcula que a influência da expansão cosmológica na órbita terrestre em torno do Sol equivale a um crescimento por apenas uma parte em um septilio ao longo da idade do Sistema Solar. Este efeito é causado pela densidade de fundo cosmológico dentro do Sistema Solar que vai para baixo à medida que o Universo se expande, o que pode ou não acontecer dependendo da natureza da matéria escura. A perda de massa do Sol devido à sua luminosidade e o vento solar conduz a um crescimento muito maior, mas ainda pequeno, da órbita terrestre que não tem nada a ver com a expansão do Universo. Mesmo na escala muito maior (milhões de anos-luz) de clusters de galáxias, o efeito da expansão do Universo é 10 milhões vezes menor do que a ligação gravitacional do cluster. Veja também a resposta de FAQ de Relatividade a esta pergunta. O Universo está em expansão ou é só que nossas definições de duração e tempo estão mudando? As definições de duração e tempo não estão mudando no modelo padrão. O segundo ainda é 9192631770 ciclos de um relógio atômico de césio e o medidor ainda é a distância que a luz viaja em 9192631770299792458 ciclos de um relógio atômico de césio. O que se entende por um universo plano O Universo parece ser homogêneo e isotrópico, e existem apenas três geometrias possíveis que são homogêneas e isotrópicas como mostrado na Parte 3. Um espaço plano possui geometria euclidiana, onde a soma dos ângulos em um triângulo É 180 o. Um espaço curvo possui geometria não-euclidiana. Em um espaço positivamente curvo ou hiperesférico, a soma dos ângulos em um triângulo é maior do que 180 o. E esse excesso de ângulo dá a área do triângulo dividida pelo quadrado do raio da superfície. Em um espaço negativamente curvo ou hiperbólico, a soma dos ângulos em um triângulo é inferior a 180 o. Quando Gauss inventou essa geometria não-euclidiana, ele realmente tentou medir um grande triângulo, mas obteve um ângulo de 180 o porque o raio do Universo é muito grande (se não infinito), de modo que o excesso de ângulo ou déficit deve ser pequeno para Qualquer triângulo que possamos medir. Se o raio for infinito, então o Universo é plano. Bolyai desenvolveu essa geometria e publicou, e então Gauss escreveu ao pai de Bolyais: Para louvar, seria louvar a mim mesmo. Para todo o conteúdo do trabalho. Coincide quase que exatamente com minhas próprias meditações que ocuparam minha mente nos últimos trinta ou trinta e cinco anos. E Lobachevsky publicou trabalhos muito semelhantes no obscuro Kazan Messenger. O Big Bang é um buraco negro O Big Bang é realmente nada como um buraco negro. O Big Bang é uma singularidade que se estende por todo o espaço em um único instante, enquanto um buraco negro é uma singularidade que se estende por todo o tempo em um único ponto. Para mais informações, consulte as Perguntas frequentes sobre sci. physics. O que o universo está expandindo Esta questão baseia-se no desconhecimento sempre popular de que o Universo é algum objeto curvo incorporado em um espaço dimensional maior e que o Universo está se expandindo para este espaço. Este equívoco provavelmente é promovido pela analogia do balão que mostra um modelo esférico 2-D do Universo expandindo-se em um espaço 3-D. Embora seja possível pensar no Universo desta forma, não é necessário, e não há nada que medimos ou possamos medir que nos mostre algo sobre o espaço maior. Tudo o que medimos é dentro do Universo, e não vemos nenhuma borda ou limite ou centro de expansão. Assim, o Universo não está se expandindo em nada que possamos ver, e isso não é uma coisa rentável para pensar. Assim como Dalis Corpus Hypercubicus é apenas uma imagem 2-D de um objeto 3-D que representa a superfície de um cubo 4-D, lembre-se de que a analogia do balão é apenas uma imagem bidimensional de uma situação 3-D que é suposto Para ajudá-lo a pensar em um espaço curvo em 3-D, mas isso não significa que haja realmente um espaço 4-D no qual o Universo está se expandindo. Para objetos em nossa experiência comum, como a massa crescente de massa de pão de passas, também usada como uma analogia com o Universo em expansão, existem duas maneiras de ver que o objeto está se expandindo: as distâncias entre os objetos estão aumentando, de modo que a distância entre qualquer O par de passas aumenta em uma quantidade proporcional à distância. A borda da lâmina empurra para o espaço anteriormente desocupado. Observe que a distância entre qualquer par de pontos na borda aumenta em uma quantidade proporcional à distância. A primeira afirmação envolve a geometria interna do objeto, que pode ser medida por um observador sentado no objeto. A segunda afirmação envolve a geometria externa do objeto, que só pode ser medida por um observador fora do objeto. Uma vez que estamos presos no nosso espaço-tempo, precisamos estudar a geometria interna do espaço-tempo, e é isso que a relatividade geral faz. Em termos de geometria interna, qualquer objeto com a primeira propriedade acima está em expansão. Além disso, o Universo é homogêneo por isso não tem nenhuma vantagem. Assim, não pode ter a segunda propriedade acima. Mas tem a primeira propriedade, então dizemos que o Universo está se expandindo. O que veio antes do Big Bang O modelo padrão do Big Bang é singular no momento do Big Bang, t 0. Isso significa que nem se pode definir o tempo, já que o espaço-tempo é singular. Em alguns modelos como a inflação caótica ou perpétua favorecida por Linde, o Big Bang é apenas uma das muitas bolhas infláveis ​​em uma espuma do espaço-tempo. Mas não há possibilidade de obter informações de nossa própria bolha. Assim, concluo que: do qual não se pode falar, deve-se silenciar. Por que o céu está escuro à noite Se o Universo fosse infinitamente velho e infinito em extensão, e as estrelas brilhassem para sempre, então todas as direções que você olhava acabariam acabando na superfície de uma estrela, e todo o céu seria tão brilhante quanto a Superfície do sol. Isso é conhecido como Olbers Paradox após Heinrich Wilhelm Olbers 1757-1840, que escreveu sobre isso em 1823-1826, mas também foi discutido anteriormente. A absorção por poeira interestelar não contorna esse paradoxo, já que a poeira desencadeia qualquer radiação que absorva dentro de alguns minutos, o que é muito inferior à idade do Universo. No entanto, o Universo não é infinitamente antigo e a expansão do Universo reduz a energia acumulada irradiada por estrelas distantes. Qualquer um desses efeitos agindo sozinho resolveria Olbers Paradox, mas ambos agem de uma só vez. A radiação que vemos após o Paradox de Olbers é resolvida é a Radiação de fundo infravermelho cósmico (CIBR). Será que o Universo se expandirá para sempre ou recapitular. Isso depende da proporção da densidade do Universo para a densidade crítica. Se a densidade for maior do que a densidade crítica, o Universo irá recapitular em um Big Crunch. Mas os dados atuais sugerem que a densidade é menor ou igual à densidade crítica para que o Universo se expanda para sempre. Consulte a Parte 3 do tutorial para obter mais informações. A entropia impede um Big Crunch A questão da entropia no Universo é sutil e não está totalmente resolvida. Os teóricos ainda estão tentando descobrir o que acontece com a entropia da matéria que cai em um buraco negro, um problema que envolve a mecânica quântica e a forte gravidade. Quando uma teoria bem-sucedida da gravidade quântica é elaborada, deve explicar por que o Universo saiu da singularidade de Big Bang com uma entropia muito grande e o que acontece com a entropia do Universo se ela recoleta. A entropia está relacionada ao número de formas como um sistema pode estar em um determinado estado ou condição. Assim, um baralho de cartas baralhado tem uma entropia mais alta do que um novo deck com todos os ternos em ordem. A adição de energia a um sistema geralmente abre mais estados e aumenta a entropia. A temperatura de um sistema é definida de tal forma que kT é a quantidade de energia necessária para aumentar o número de estados disponíveis por um fator de e 2.71828. Onde k é Boltzmanns constante. Transferir o calor de um pedaço quente de um sistema para uma peça fria aumenta o número de maneiras de arrumar a parte fria por um fator maior do que a diminuição do número de maneiras de arrumar a peça quente. Assim, o fluxo normal de calor de quente para frio causa um aumento no número de formas em que o sistema inteiro pode ser organizado, o que é então um aumento na entropia total de todo o sistema. A entropia não precisa sempre aumentar nos sistemas abertos. A energia poderia ser usada para diminuir a entropia para um sistema particular. Seu refrigerador faz isso removendo o calor do interior, se considerar o interior da sua geladeira como um sistema separado. Claro, se você considerar as porções interna e externa da geladeira, então há um aumento líquido da entropia devido à ineficiência da geladeira. Uma vez que a entropia é um conceito estatístico, as flutuações de curto prazo em sistemas pequenos podem permitir que a entropia diminua. A entropia permanece constante em um sistema com uma temperatura uniforme que não possui calor adicionado ou subtraído. Isto é pensado para ser mais ou menos o caso para o Universo ou para qualquer peça representativa do Universo que expande ou contrai-se do mesmo modo que o Universo faz. Com exceção da contribuição dos buracos negros, a grande maioria da entropia do Universo está na radiação de fundo de microondas cósmica porque a grande maioria das partículas no Universo são os fótons da CMB. À medida que o Universo se expande, a temperatura da radiação cai para manter a entropia constante. Se o Universo entrasse em colapso em algum momento, a radiação aquecerá novamente para manter a entropia constante. Quando o Universo expandiu a radiação iniciada em equilíbrio térmico com a matéria e depois desacoplada. No colapso, a radiação e a questão voltariam a entrar no equilíbrio térmico. O que aconteceu com a dinâmica da matéria no ínterim seria refletido no equilíbrio térmico final com a radiação. A entropia final do Universo à medida que se aproxima da singularidade do Big Crunch seria maior do que a entropia inicial do Universo por causa do calor adicionado pela fusão nuclear nas estrelas, de modo que um recoleto não envolve uma diminuição da entropia. Os buracos negros provavelmente contribuem com muito mais entropia do que todas as partículas e fótons juntos. Egan amp Lineweaver (2009) estima Sk 10 104.5 no universo observável, principalmente a partir da entropia de Bekenstein de buracos negros super maciços. E o Universo oscilante Se o Universo recoleta, então há outra singularidade no momento do Big Crunch. Uma singularidade significa que as leis da física se quebram, por isso não temos como prever se o Big Crunch se conectará a outro ciclo de expansão. Mesmo que a densidade fosse alta o suficiente para causar um recapitulação, não haveria garantia de que o Universo oscilasse. Mas a evidência atual é fortemente contra qualquer recapitulação, o que descarta o Universo oscilante. Veja PBS ou peça um astrônomo sobre isso. Qual é a matéria escura Quando os astrônomos somam as massas e as luminosidades das estrelas perto do Sol, acham que existem cerca de 3 massas solares por cada 1 luminosidade solar. Quando medem a massa total de aglomerados de galáxias e comparam isso com a luminosidade total dos aglomerados, encontram-se cerca de 300 massas solares por cada luminosidade solar. Evidentemente, a maior parte da massa no Universo está escura. Se o Universo tiver a densidade crítica, então há cerca de 1000 massas solares por cada luminosidade solar, de modo que uma fração ainda maior do Universo é a matéria escura. Mas a teoria da nucleossíntese de Big Bang diz que a densidade da matéria comum (qualquer coisa feita a partir de átomos) pode ser no máximo 10 da densidade crítica, então a maioria do Universo não emite luz, não dispersa a luz, não absorve a luz , E nem mesmo é feito de átomos. Só pode ser visto por seus efeitos gravitacionais. Esta matéria escura não-bariônica pode ser neutrina. Se eles tiverem pequenas massas em vez de serem sem massa, ou podem ser WIMPs (Partículas Massivas com Interatividade fraca), ou podem ser buracos negros primordiais. O meu candidato para o prêmio menos provável de ser pego vai para hipotéticos restos de massa planck estáveis ​​de buracos negros primordiais que se evaporaram devido à radiação Hawking. A radiação Hawking dos furos negros primordiais ainda não evaporados pode ser detectada por futuros telescópios de raios gama, mas os remanescentes de 20 microgramas seriam muito difíceis de detectar. Veja também a resposta da FAQ de Relatividade a esta questão, a página inicial da Criogenia da Matéria Negra Cryogenic (CDMS). E Martin White na matéria escura. E o MOND MOND, para Modificação da Dinâmica Newtoniana, é uma teoria alternativa que tenta explicar a necessidade de matéria escura. Embora algumas pessoas ainda estejam tentando fazê-lo funcionar em modelos cosmológicos, não é amplamente aceita. Qual é o valor da constante Hubble Esta é a pergunta que os astrônomos profissionais fazem com mais frequência. Durante muitas décadas, o Sandage H o 50 e os Vaucouleurs H o 100 campos lutaram em uma controvérsia de longa distância em escala de distância. Muitos estrangeiros pensaram que a média geométrica desses valores, H o 71 kmsecMpc. Foi um bom compromisso. O efeito de Sunyaev-Zeldovich foi usado para determinar H o ​​77 - 10 kmsecMpc. O time do Hubble Space Telescope Key Project surgiu com a resposta H o 72 - 8 kmsecMpc. O Cepheids no anel de maser nuclear galaxy NGC 4258 deu 74 - 6 kmsecMpc, e o binário de eclipsação de duplo revestimento em M33 deu 61 - 4 kmsecMpc. Estes média para 71 - 5 kmsecMpc. Em 2011, Riess et al. Relatou um novo valor de 73,8 - 2,4 cmsecMpc baseadas Cepheids e tipo Ia supernovas. Finalmente, a análise WMAP de 9 anos surgiu: H o 70 - 2.2 kmsecMpc com base em um modelo Flat Lambda-CDM ajustado ao espectro de potência angular CMB WMAP, mas eu preferiria ver porque seria consistente com um Universo simples com matéria escura, mas Sem energia escura. Mas a evidência da supernova para um universo acelerado torna isso bastante improvável, mesmo que os dados constantes do Hubble estivessem errados. O que um leigo pode fazer na cosmologia Fique na escola Há muito o que aprender sobre o Universo. Keep taking math and science courses The book of nature lies continuously open before our eyes (I speak of the Universe) but it cant be understood without first learning to understand the language and characters in which it is written. It is written in mathematical language, and its characters are geometrical figures. - Galileo Galilei That was true 400 years ago and it is much more true today If you are out of school, check out the bibliography. Tell your Congressman and Senators to support astrophysics research at NASA, NSF, and DOE. When is the next WMAP data release The data release on 21 Dec 2012 included all 9 years of data. The hourglass has been retired. There will be no further releases. copy 1996-2013 Edward L. Wright. Last modified 24 May 2013