Compreender o universo graças à luz — Pete Edwards

Vejam a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/what-light-can-teach-us-about-the-universe-pete-edwards

A humanidade observa o universo desde há muito e colocam-se perguntas existenciais. Como é que o universo nasceu? Como irá morrer? Os cosmólogos procuram respostas. Mas por onde começar? A chave está na luz. Pete Edwards apresenta as seis mensagens que a luz transporta, e que, combinadas, revelam uma série impressionante de informações aos astrónomos.

Lição de Pete Edwards, animação de Bevan Lynch.

Como e quando começou o nosso universo?

Como é que veio a ter este aspeto?

Como é que vai acabar?

Os seres humanos
têm discutido estas perguntas

desde que por aqui andam
sem chegar a grande acordo.

Hoje, os cosmólogos esforçam-se
para encontrar as respostas.

Mas como podemos esperar
encontrar respostas concretas

a questões tão profundas?

Como é possível explorar e estudar
uma coisa tão grande como o universo,

quando nunca podermos chegar
à maior parte dele?

A resposta é a luz.

Embora a luz das partes
mais distantes do universo

possa levar milhares de milhões
de anos para cá chegar,

transporta seis mensagens únicas
que, quando postas em conjunto,

podem revelar uma quantidade enorme
de informações aos astrónomos

que sabem como procurá-las.

Tal como a luz solar pode ser dividida
nos conhecidos arcos-íris,

a divisão da luz de distantes objetos
revela diferentes padrões de cores,

consoante a sua origem.

Esta característica barra de código de luz
pode revelar a composição de um objeto

e também a temperatura e a pressão
das suas partes constituintes.

Ainda há mais coisas que podemos
descobrir a partir da luz.

Quem já esteve na plataforma
de um comboio, deve ter reparado

que os sons do comboio têm sons
diferentes consoante a sua direção,

o som aumenta para agudo
quando ele se aproxima

e diminui quando ele se afasta.

Isso não acontece porque o maquinista
esta á praticar para mudar de profissão.

É por causa do efeito de Doppler

em que as ondas sonoras

geradas por um objeto
que se aproxima são comprimidas

enquanto as de um objeto
que se afasta são esticadas.

Mas o que é que isso tem a ver
com a astronomia?

O som não viaja através do vácuo.
No espaço, ninguém ouve um grito nosso.

Mas o efeito Doppler aplica-se à luz,
cuja origem se move a grande velocidade.

Se se move na nossa direção,
o comprimento de onda mais curto

fará com que a luz apareça mais azul.

Enquanto a luz de uma origem
que se está a afastar

terá um comprimento de onda maior
a aproximar-se do vermelho.

Analisando o padrão de cores
na mudança Doppler da luz,

de qualquer objeto
observado ao telescópio,

podemos saber de que é feito,

qual é a sua temperatura
e qual é a pressão a que está sujeito,

assim como se se está a mover,
em que direção e a que velocidade.

Estas seis medidas,
como seis pontos de luz,

revelam a história do universo.

A primeira pessoa a estudar a luz
de distantes galáxias foi Edwin Hubble,

e a luz que observou
aproximava-se do vermelho.

As galáxias distantes estavam todas
a afastar-se de nós

e quanto mais longe estavam,
mas rapidamente se estavam a afastar.

Hubble tinha descoberto
que o nosso universo estava a expandir-se.

fornecendo a primeira prova
para a teoria do Big Bang.

Juntamente com a ideia
de que o universo visível

tem estado permanentemente em expansão

a partir de um único ponto
com uma densidade enorme

uma das previsões
mais importantes desta teoria

é que o universo primitivo consistia
apenas em dois gases: hidrogénio e hélio,

numa proporção de três para um.

Esta previsão também pode
ser testada com a luz.

Se observarmos e dividirmos a luz,

de uma região distante e vazia do universo

encontramos as assinaturas dos dois gases
nessas mesmas proporções.

Outro triunfo para o Big Bang.

Mas mantêm-se muitos enigmas.

Embora saibamos que o universo
visível está em expansão,

a gravidade devia estar a usar os travões.

Mas recentes medições de luz
de distantes estrelas moribundas

mostram-nos que estão mais afastadas
do que se previa.

Portanto, a expansão do universo
está mesmo a acelerar.

Parece que há qualquer coisa
que a empurra

e muitos cientistas creem
que essa coisa é a energia escura,

que constitui mais de 2/3 do universo
e está a destrui-lo lentamente.

O nosso conhecimento
do comportamento da matéria

e a precisão dos nossos instrumentos

significa que a simples observação
de estrelas distantes

pode dizer-nos mais sobre o universo
do que se julgava possível.

Mas há outros mistérios
como a natureza da energia escura

sobre os quais ainda temos que lançar luz.