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segunda-feira, 3 de outubro de 2011

A prova está no cosmos: relatividade geral de Einstein é confirmada


Albert Einstein ganha novamente. Sua teoria geral da relatividade provou ser precisa em prever como a luz viaja a partir de alguns dos aglomerados de galáxias mais distantes no universo.
No entanto, os resultados ainda não refutam uma teoria alternativa da gravidade inventada para desfazer a necessidade de energia escura, que estaria causando a expansão acelerada do universo.
As novas descobertas vêm de um estudo da luz de centenas de milhares de galáxias distantes. A relatividade geral prevê que o comprimento de onda dessa luz vai ser um pouquinho desviado devido à massa das galáxias, em um efeito chamado desvio gravitacional para o vermelho (gravitational redshift).
O efeito é muito difícil de medir, porque é o menor dos três tipos de desvio para o vermelho, e também é causado pelo movimento das galáxias e pela expansão do universo como um todo. Para separar as três fontes de desvio para o vermelho, os pesquisadores contam com o grande número de galáxias, o que lhes permite realizar uma análise estatística.
A quantidade de desvios comprovados causados pela gravidade concordou exatamente com as previsões da relatividade geral.
A relatividade geral, proposta por Einstein em 1916, revolucionou a forma como os físicos pensam sobre o espaço e o tempo. Especificamente, ele uniu os dois conceitos, que antes eram independentes, em uma única entidade. E a massa, mostrou Einstein, afeta profundamente o espaço-tempo, deformando-o.
Onde se tem uma grande massa, como em um aglomerado de galáxias, há uma forte gravidade e o espaço-tempo é deformado severamente, fazendo com que o tempo se mova mais rapidamente. A luz emitida neste ambiente terá uma certa frequência, que está relacionada com a escala de tempo (ou a força da gravidade) do ambiente. Quando a luz viaja a um novo ambiente, onde há gravidade comparativamente mais baixa e o tempo passa mais devagar, a frequência da luz irá diminuir. Essa frequência menor é equivalente a um longo, ou mais vermelho, comprimento de onda. Este é o desvio gravitacional para o vermelho.
Os físicos levaram 43 anos para detectar sinais desse desvio. A descoberta aconteceu em 1959, quando os pesquisadores mediram o desvio gravitacional em raios gama emitidos em um laboratório aqui na Terra.
Outros estudos confirmaram o efeito no sol e em pequenas estrelas próximas chamadas anãs brancas. No entanto, ninguém havia conseguido detectar uma prova desta previsão da relatividade geral em escala cósmica, até agora.
Este é o único efeito relativista geral que tem sido observado e confirmado localmente na Terra e na escala correspondente ao universo.
As descobertas suportam a já bem enraizada teoria geral da relatividade, que tem sido bem sucedida em predizer muitos fenômenos cósmicos observados em todo o universo.
No entanto, ainda existem teorias rivais que têm sido propostas nos últimos anos para acomodar a estranha descoberta de que o universo parece conter muito mais massa do que simplesmente a matéria visível, e de que o cosmos parece estar acelerando sua expansão, impulsionado por uma força desconhecida.
Os cientistas inventaram as chamadas matéria escura e energia escura para lidar com esses problemas. Mas alguns pesquisadores dizem que essas invenções bizarras não são necessárias se simplesmente ajustarem a relatividade geral.
Uma teoria concorrente é chamada de teoria f(R), que suporta a nova descoberta. No entanto, outra teoria alternativa, chamada teoria da gravidade tensor-vetor-escalar (TeVes), é conflitante. Para preservar essa teoria, os físicos teriam que fazer algumas mudanças.
Em última instância, quanto mais dados são recolhidos a cerca de galáxias distantes, as medições cósmicas devem tornar-se ainda mais precisas e os físicos poderão ser capazes de distinguir melhor entre os modelos concorrentes.
E em última instância, Eistein permanece no páreo.

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