Importância da relação de ciências experimentais para o estudo do universo

Ciências experimentais nos permitem estudar e entender o universo. Shuttersock

O Relação de ciências experimentais para o estudo do universo Baseia -se no fato de que através deles as teorias que pretendem explicar são corroboradas. Eles recebem isso realizando testes cuidadosamente controlados: experimentos.

Um experimento consiste em um teste realizado sob condições controladas, através da qual uma parte do universo é revelada na forma de um fenômeno natural.

As magnitudes relevantes são medidas e os resultados e as observações são cuidadosamente registradas, passando por uma análise estrita. Em seguida, os resultados são contrastados com as possíveis explicações do fenômeno, chamadas hipóteses, validando -as ou não. É assim que o método científico funciona.

O universo é vasto, além da imaginação. Vai das partículas que constituem o núcleo atômico para as distâncias inimagináveis ​​que separam as galáxias.

Como estudar algo que cobre uma escala de tal amplitude?

A humanidade já sabe o suficiente sobre o universo, tanto em escala macroscópica quanto microscópica, embora seja muito mais o que ainda não sabe.

Certamente, existem leis que governam o movimento dos corpos celestes, sabe -se que o hidrogênio é o elemento mais abundante, que o universo se expande e que provavelmente teve sua origem no big bang.

A astronomia lida com essa larga escala, estudando a natureza dos corpos celestes e suas interações, através da luz que eles emitem e da maneira como se movem.

E na escala microscópica, a estrutura das células é conhecida graças à biologia celular, e a física examinou o interior do átomo, observando suas partículas.

Existem inúmeros experimentos que levaram a ciência a esse ponto.

Ciências experimentais e o universo

Para entender o universo em grande escala, a radiação eletromagnética que chega à Terra é estudada; Isso é feito por telescópios que analisam cada parte do espectro. E não se trata apenas de luz visível.

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Dessa maneira, muitas informações foram alcançadas, mas a astronomia não funciona sozinha, ela usa outras ciências para atingir seu objetivo: física, química, biologia, computação, ciência do material, entre outras disciplinas.

Graças ao concurso dessas ciências, os navios foram construídos, principalmente não tripulados, que fazem observações e experimentos, controlados a partir da terra.

E também simulações de computador são realizadas avaliando modelos de sistemas estelares, a evolução de estrelas e galáxias, a origem do universo e qual é o seu destino final.

Óptica e química

Muitas experiências podem não ser realizadas em astronomia, diferentemente da física, química ou biologia, ciências experimentais por excelência.

Afinal, abordar um corpo azul claro, fazer observações diretas e levar amostras para analisá -las, então não é uma tarefa fácil: as distâncias são enormes e viajam, complicadas.

Mas a luz é a coisa mais rápida que existe, e chega à Terra trazendo informações não apenas do objeto que a emitiu, mas também daqueles encontrados em seu caminho.

Pode -se dizer que a óptica é a primeira ciência experimental que contribuiu para expandir o tamanho do universo conhecido, graças ao telescópio e microscópio óptico.

Ambas as invenções datam do início do século XVII e seus projetos estavam melhorando com o tempo, bem como os materiais e técnicas de fabricação. É por isso que ainda hoje, tanto o telescópio óptico quanto o microscópio óptico permanecem aliados essenciais na exploração do universo em grande escala.

A composição das estrelas

Limite para observar as estrelas não diz nada sobre sua composição química, mas os astrônomos sabem que ele consiste principalmente de gases leves.

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Por exemplo, o sol é quase todo hidrogênio e uma pequena parte do hélio, embora as proporções variem um pouco de uma estrela para outra.

Como os cientistas sabem, se você não pode levar amostras?

Eles sabem através da radiação eletromagnética que emite, que contém quase todas as frequências do espectro. Esta radiação é fracionada e estudada com diferentes dispositivos.

Por exemplo, passando a luz através de um prisma triangular, ela se decompõe em vários comprimentos de onda, formando um padrão ou espectro colorido. Graças a este princípio, um dispositivo chamado espectroscópio.

Usando o espectroscópio, os produtos químicos fizeram muitos experimentos que revelaram um padrão característico para cada substância e compostos em um gasoso e a alta temperatura, consistindo em tiras de cores associadas aos seus diferentes níveis de energia.

Então, os cientistas correram para comparar esses padrões com aqueles que estavam à luz das estrelas. Como esperado, o sol foi a primeira estrela cuja luz foi analisada espectroscopicamente, identificando o hidrogênio como seu componente principal.

A origem e a evolução do universo

O conhecimento de como o universo se originou é outro dos grandes objetivos da humanidade. E aqui a relação entre o microcosmo e o macrocosmo é evidenciada, porque descobrir a experiência dos cientistas com as menores partículas de todas.

Estudando a natureza de tais partículas, você pode saber como elas foram criadas, apenas no início do universo.

Com este objetivo, a grande colisão de Hadron ou LHC foi construída (Large Hadron Collider)) Para sua sigla em inglês, o maior experimento realizado até o momento.

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O grande Hadron colidindo (LHC)

O LHC (Large Hadron Collider) é o produto do esforço conjunto de muitas disciplinas. Seu objetivo é entender a estrutura final da matéria e, com ela, o universo, que afinal, é feito de matéria e energia, dois lados de uma moeda.

Hadrones são um certo tipo de partículas com estrutura interna, entre os quais prótons e nêutrons, componentes do núcleo atômico. Colidindo hadrononas entre si, e também com outras partículas, os cientistas conseguem estudá -las através dos pequenos fragmentos que a colisão sai.

Mas primeiro eles devem dotar -os com grandes velocidades para garantir que eles quebrem, para que o LHC os acelere em etapas, seguindo caminhos fechados.

Os cientistas modificam a maneira como as colisões ocorrem e repetem esses experimentos repetidamente, fazendo com que as partículas cubram os circuitos LHC em alta velocidade.

Com isso, eles tentam recriar as condições em que as partículas foram formadas, breves momentos após o Big Bang, o evento que, segundo a maioria dos cosmologistas, deu origem ao universo.

Informática

Esta é outra ferramenta fundamental para o estudo do universo para uma grande e pequena escala. Como os objetivos não estão próximos, os avanços na computação permitiram criar modelos de sistemas e estudar sua evolução no tempo.

Além disso, graças à computação, as imagens podem ser processadas adequadamente e os melhores resultados podem ser processados ​​adequadamente.

Portanto, pode -se garantir que, independentemente da escala, a complexidade do universo faça o concurso e a colaboração de várias disciplinas científicas necessárias, as quais devem seu desenvolvimento a experimentação contínua.