Big Crunch teoria, princípios, dados a favor e contra

O Big Crunch Theory, A Grande Crunch ou a Grande Implosão propõe que o universo eventualmente se contrairá para formar uma grande singularidade no espaço-tempo. É, portanto, uma espécie de reversão de Big Bang. 

Se o universo teve seu início na violenta expansão de uma singularidade em que todo o espaço-tempo estava concentrado, então seu fim é precisamente o processo reverso. A idéia não é nova, pois, por muito tempo, os cientistas se perguntam se a gravidade, o grande arquiteto do assunto, também algum dia para causar seu colapso total.

figura 1. Esta animação mostra algo que aconteceria durante a grande crise: as galáxias se aproximando até a formação de uma singularidade em um espaço informado em. Fonte: Wikimedia Commons.

Big Crunch fala sobre como o fim do universo seria se a força da gravidade prevalecer. Não é uma teoria sobre sua origem, embora exista outra, a do universo oscilante, que combina a grande crise com o Big Bang elaborar uma imagem de universos infinitos em constantes ciclos de expansão e contração.

Embora no momento o universo esteja se expandindo, e há muitas evidências que apóiam isso, a grande crise sugere que a gravidade será em algum momento o suficiente para interromper essa expansão.

E não apenas pare isso, mas para revertê -lo a ponto de causar contração contínua, aproximando -se e mais as estrelas e galáxias. Mas não seria tudo, ao contrair, o universo aquece progressivamente para uma escala inimaginável, fazendo com que os planetas se tornassem inóspitos para a vida. 

A compressão durará até o espaço-tempo e tudo o que contém é reduzido a uma singularidade a partir da qual um novo universo poderia eventualmente nascer. Ou talvez não, pois no momento não há como saber.

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História e princípios da teoria da grande crise

Embora, por enquanto, a evidência de que o universo esteja se expandindo seja inquestionável, a força da gravidade nunca deixa de estar presente, poder se tornar a força dominante a qualquer momento e fazer planetas, estrelas e galáxias voltarem a se aproximar.

Os cientistas propõem que a expansão atual seja devida à energia escura, um campo que preenche todo o espaço, mas cuja verdadeira natureza é desconhecida, embora se pense ser gerada pelo próprio espaço e aumenta à medida que cresce. 

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E quanto mais o universo se expande, mais espaço é criado e com ele mais energia escura com pressão negativa, criando um cenário de expansão indefinida e cada vez mais rápida.

No entanto, se começar de um universo fechado, a expansão não pode continuar para sempre e a energia escura deve necessariamente enfraquecer, embora não se saiba quando isso começaria a acontecer. Alguns acreditam que já começou, mesmo quando o universo parece estar aumentando sua velocidade de expansão.

Esse enfraquecimento fará com que a gravidade assuma um papel preponderante, fazendo com que a densidade do universo aumente novamente. Estima -se que uma densidade de pelo menos 3 átomos/metro cúbico.

Dessa maneira. 

Figura 2. O possível recuo das galáxias é uma razão para especulação cosmológica. Fonte: Wikimedia Commons.

É um tipo de Big Bang Ao contrário, embora as características desse novo universo extremamente quente sejam bem diferentes, pois a densidade deixaria de ser uniforme.

Geometrias possíveis para o universo

De acordo com um critério cosmológico, se a densidade do universo for homogênea, sua curvatura é determinada pela densidade média, sendo essa curvatura constante. O indicador é o parâmetro de curvatura ωo:

Ωo = densidade média do universo / densidade de energia crítica

Onde a densidade da energia crítica é o que teria um universo plano, sem curvatura. Existem três possibilidades para este parâmetro: ωo = 1, maior que 1 ou menor que 1. Quando ωo> 1 você tem um universo esférico ou fechado, no qual a grande crise é uma possibilidade muito real.

As medidas atuais apontam para um universo de geometria plana; portanto, a hipótese da Big Crunch atualmente não tem o apoio da maioria na comunidade científica, exceto por alguns cosmologistas, como veremos em breve.

Figura 3. Imagem das três geometrias possíveis do universo. Big Crunch é possível em um universo esférico, que é finito e fechado. Fonte: Wikimedia Commons.

Dados a favor

A grande hipótese da crise vem de muitos cientistas para quem a idéia de uma expansão constante e eterna não é admissível. Admitindo que a grande crise é uma possibilidade real, o universo teria um começo e um fim, o que pode ser tranquilizador para muitos.

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Por outro lado, para outros cientistas, a grande crise é aceita quando faz parte de um ciclo interminável de expansões e contrações propostas na teoria do universo oscilante, porque isso evitaria pensar no começo como tal no universo e no perturbador sobre o que era antes de lá.

Por esses motivos, muitos pesquisadores continuam trabalhando na criação de novos modelos do universo. Há aqueles que propuseram modificações no valor do Constante cosmológica, Uma constante proposta por Albert Einstein para que as soluções de suas equações de campo levem a um universo estável.

De acordo com os dados astronômicos mais recentes, a constante cosmológica, denotada com a carta grega Lambda Capital, tem um valor de: λ = 10^-46 km^-2.

Alguns cosmologistas afirmam que um valor ainda menor da referida constante, que já é menor. Dessa maneira, a grande crise seria um fim viável do universo.

Teoria do universo oscilante

Também conhecido como a teoria do universo pulsante ou Big Bunce, tem muitos pontos em comum com a grande crise.

Foi proposto pelo matemático Richard Tolman (1881-1948), que postulou que o universo se expande pelo impulso do Big Bang, Mas então a expansão para quando a gravidade se torna a força dominante. 

O exposto acima está acontecendo periodicamente, portanto o universo não tem, nem nunca teve um fim ou fim. 

Teorias alternativas para o fim do universo

Além da grande crise e da teoria do universo oscilante, boa parte dos cosmologistas afirmam que o universo terminará com o grande RIP: é provavelmente a expansão que termina a aniquilando o assunto, dividindo -o cada vez mais.

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E outra parte dos cientistas considera que a expansão implica resfriamento contínuo. Como se sabe, os movimentos das partículas constituintes da matéria cessam ao atingir zero absoluto, uma temperatura inconcebivelmente fria que ainda não foi alcançada.

Se o universo estiver aberto, a expansão pode continuar indefinidamente, enquanto sua temperatura está mais próxima e mais de zero absoluto. Este resfriamento, conhecido como Big Freeze, causará a eventual morte térmica do universo no futuro distante.

Dados contra

Dois fatos importantes fazem com que muitos cientistas não acreditem em Big Crunch como uma alternativa na evolução do universo.

A primeira é que o universo está se expandindo atualmente, um fato experimentalmente confirmado pela observação de estrelas de supernova distantes e pelas medições da radiação cósmica de fundo, restante do Big Bang.

É claro que existe a possibilidade de que, no futuro, pare de fazê -lo, já que há tempo suficiente para fazê -lo e o mais importante: há muitas coisas que ainda não sabemos sobre o universo.

A segunda é que as medidas sobre a curvatura do universo sugerem que a geometria disso é plana. E em tal geometria, Big Crunch não é possível. Isso foi anunciado pelos resultados da missão Planck, que indicam que a densidade do universo é 5% maior do que o necessário para fazer com que ele seja fechado.

A missão Planck é um projeto da Agência Espacial Europeia, que consiste em um satélite artificial equipado para coletar dados sobre a natureza do espaço. Foi lançado em 2009 a partir do Guayana francês e está equipado com sondas, detectores e telescópios.

Figura 4. Modelo de satélite de Planck, nomeado em homenagem ao físico alemão Max Planck (1858-1947), pioneiro da mecânica quântica. Fonte: Wikimedia Commons. Fotografia de Mike Peel (www.MikePel.líquido). [CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

Cientistas que apóiam Big Crunch

Entre os que defendem a possibilidade de um colapso iminente do universo Big Crunch estão Nemanja Kaloper e Antonio Padilla. Esses pesquisadores trabalham com um modelo no qual modificaram o valor da constante cosmológica, obtendo um universo estável e fechado. 

Seus resultados foram publicados em Cartas de revisão física, No entanto, por enquanto, não há observações que apóiem ​​este novo modelo.

Referências

1. Harris, w. Como funciona a teoria da grande crise. Recuperado de: ciência.Howstuffwork.com.
2. Mann, a. Como o universo vai acabar? Recuperado de: LiveScience.com.
3. Moskowitz, c. INFILIDADE VOID ou BIG CRUNCH: Como o universo vai acabar? Recuperado de: espaço.com.
4. Neofronteras. Haverá uma grande crise? Recuperado de: Neofronteras.com.
5. Steinhardt, p. Evolução cósmica em um universo cíclico. Recuperado de: arxiv.org.
6. Ucdavis. Prof. A nova pesquisa de Nemanja Kaloper sobre o fim do universo gera forte cobertura da mídia. Recuperado de: física.Ucdavis.Edu.
7. Wikipedia. Big Crunch. Recuperado de: é.Wikipedia.org.
8. Wikipedia. Energia escura. Recuperado de: é.Wikipedia.org.