CE420: Big Bang

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1. O big bang é apoiado por uma grande quantidade de evidências:
   
   
   • A teoria geral da relatividade de Einstein implica que o universo não pode ser estático; ele deve estar se expandindo ou contraindo.
     
     
   • Quanto mais distante uma galáxia está, mais rápido ela se afasta de nós (a lei de Hubble). Isso indica que o universo está se expandindo. Um universo em expansão implica que o universo era pequeno e compacto no distante passado.
     
     
   • O modelo do big bang prevê que a radiação de fundo de micro-ondas (CMB) deve aparecer em todas as direções, com um espectro de corpo negro e temperatura de aproximadamente 3 graus K. Observamos um espectro exato de corpo negro com uma temperatura de 2,73 graus K.
     
     
   • O CMB é uniforme até cerca de uma parte em 100.000. Deve haver uma leve desigualdade para explicar a distribuição desigual de matéria no universo hoje. Tal desigualdade é observada e em uma quantidade prevista.
     
     
   • O big bang prevê as abundâncias observadas de hidrogênio primordial, deutério, hélio e lítio. Nenhum outro modelo foi capaz de fazer isso.
     
     
   • O big bang prevê que o universo muda ao longo do tempo. Como a velocidade da luz é finita, olhar grandes distâncias nos permite olhar para o passado. Vemos, entre outras mudanças, que os quasares eram mais comuns e as estrelas eram mais azuis quando o universo era mais jovem.
   
   Note que a maioria desses pontos não são simplesmente observações que se encaixam na teoria; a teoria do big bang os previu.
   
   
2. Inconsistências não são necessariamente irresolvíveis. A "granulosidade" do universo, por exemplo, foi resolvida ao encontrar desigualdades no CMB. A matéria escura tem sido observada nos efeitos que tem sobre os movimentos de estrelas e galáxias; simplesmente não sabemos o que ela é ainda.
   
   Ainda existem observações não resolvidas. Por exemplo, não entendemos por que a expansão do universo parece estar acelerando. No entanto, o big bang tem evidências de apoio suficientes atrás dele para que seja provável que novas descobertas se somem a ele, não o derrubem. Por exemplo, a teoria do universo inflacionário propõe que o tamanho do universo aumentou exponencialmente quando o universo tinha uma fração de segundo de idade (Guth 1997). Foi proposta para explicar por que o big bang não criou grandes números de monopólos magnéticos. Também explica a planicidade observada do espaço e previu quantitativamente o padrão de desigualdade do CMB. A teoria inflacionária é uma adição significativa à teoria do big bang, mas é uma extensão da teoria do big bang, não uma substituição.

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