Escola Secundária de José Saramago FQA 10º ano Marília Peres. resto do Universo também

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1 Escola Secundária de José Saramago FQA 10º ano Marília Peres Nós somos Química e o Nós somos Química e o resto do Universo também 1

2 Introdução «A coisa mais incompreensível acerca do nosso Universo é que ele pode ser compreendido.» Albert Einstein Estrutura do Universo Galileu Galilei ( ) Johannes Kepler ( ) Contribuíram para a alteração da convicção de que a Terra era o centro do Universo. 2

3 Estrutura do Universo Universo é formado por Galáxias Espaço intergalático onde existem Estrelas e Sistemas Planetários Restos de Estrelas Poeiras interestelares Nebulosas Estrutura do Universo O Universo é tudo o que existe, existiu ou existirá! A cosmologia é o estudo científico do Universo. Sistemas de Galáxias Via Láctea Sistema Solar 3

4 Estrutura do Universo As galáxias podem ter várias formas Fonte: Estrutura do Universo Galáxias: aglomerados de milhões e milhões de estrelas Galáxia Andrómeda Nuvens de Magalhães As galáxias mais próximas de nós, visíveis no Hemisfério Sul. 4

5 Estrutura do Universo Nebulosas: Grandes nuvens gasosas, compostas fundamentalmente por hidrogénio e algum hélio. Nebulosa de Orion Posição da Terra no Universo Esta é uma viagem que começa e termina com distâncias possíveis de serem entendidas, apenas por meio de notação científica. Começa a 10 milhões de anos-luz (10 23 m) e termina a m de distância do nosso planeta. Boa-viagem! 5

6 10 milhões de anos-luz (10 23 m) de distância da Via Látea. Fonte: 1 milhão de anosluz (10 22 m). Torna-se visível a espiral. 6

7 anos-luz (10 20 m). Aparecem estrelas da nossa galáxia anos-luz (10 19 m). As estrelas dez vezes mais perto. 7

8 100 anos-luz (10 18 m). Nada além de estrelas. 10 anos-luz (10 17 m). Ainda apenas estrelas. 8

9 1 ano-luz (10 16 m). O Sol aparece bem pequeno m - O Sol um pouco maior. 9

10 10 14 m - O Sistema Solar começa a aparecer m - O nosso Sistema Solar mais definido. 10

11 10 12 m - Órbitas de: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte e Júpiter. 100 milhões de quilómetros (10 11 m). Órbitas de: Vênus, Terra e Marte. 11

12 10 milhões de quilómetros (10 10 m). Parte da órbita da Terra. 1 milhão de quilómetros (10 9 m). Pode ser vista a órbita da Lua. 12

13 quilómetros (10 8 m). A Terra ainda pequena quilómetros (10 7 m). O hemisfério Norte da Terra. 13

14 1.000 quilómetros (10 6 m). Foto característica de satélite. 100 quilómetros (10 5 m). 14

15 10 quilómetros (10 4 m). Mal se distinguem os bairros. 1 quilómetro (10 3 m). Já é possível praticar páraquedismo. 15

16 100 metros (10 2 m). Vista típica de helicóptero. 10 metros (10 1 m). Já se distinguem as folhas. 16

17 1metro (10 0 m). Com o braço esticado centímetros (10-1 m)... pode-se tocar nas folhas. 17

18 1 centímetro (10-2 m). É possível sentir o cheiro da folha. 1 milímetro (10-3 m). Os vasos da folha aparecem. 18

19 100 micro (10-4 m). As células aparecem. 10 micro (10-5 m).... mais perto 19

20 1 micro (10-6 m). O núcleo das células fica visível angstrons (10-7 m). Os cromossomas aparecem. 20

21 100 angstrons (10-8 m). O DNA pode ser identificado. 1 nanómetro (10-9 m). Os átomos... 21

22 1 angstrom (10-10 m). Nuvens de electrões num átomo de carbono. 10 picómetros (10-11 m). O electrão... 22

23 1 picómetro (10-12 m). Espaço vazio entre o núcleo e as órbitas de electrões. 100 fentos (10-13 m). O núcleo ainda pequeno. 23

24 10 fentos (10-14 m). O núcleo de um átomo de Carbono. 1 fento m). Face a face com um protão. 24

25 100 atometros (10-16 m). Examinando-se as partículas quark. 2.ª Parte Escola Secundária de José Saramago FQA 10º ano 2011/ Marília Peres 25

26 A expansão do Universo No início do século XX, descobriu-se que: as galáxias, na sua grande maioria i afastam-se umas das outras; quanto mais distantes estão umas das outras, mais depressa se afastam. Marília Peres 51 A expansão do Universo O padre e cosmólogo Belga Lemaître, expôs, em 1927, uma teoria que chamou de "hipótese da átomo primordial propondo que o Universo teria tido um início repentino. Antes da descoberta de Milton Humason e Edwin Huble (1929) Georges Lemaître ( ) Em 1948 George Gamow e os seus colaboradores desenvolveram a teoria sobre a origem do Universo conhecida hoje por Big Bang. Adaptado de Amélia Fabião, 2011 George Gamow ( ) 52 26

27 A origem do Universo Teoria do Big Bang Marília Peres 53 (Olbers, 1823) Universo Porque é que o Universo é escuro? 27

28 History of Our Universe H L O? H C J E A origem do Universo Teoria do Big Bang 1ª prova a favor: a expansão do Universo. 2ª prova a favor: a descoberta da radiação cósmica de microondas. 3ª prova a favor: a abundância dos elementos químicos leves no Universo (H e He). Marília Peres 56 28

29 Milton Lasell Humason ) Em 1929, os astrónomos americanos Milton Humason e Edwin Huble, na sequência de observações efetuadas no telescópio de Monte Palomar, descobriram que as galáxias se afastavam umas das outras com grande velocidade e que a velocidade era directamente proporcional à distância entre as galáxias. O espaço entre as galáxias está a crescer. Então o Universo encontra-se em expansão! Edwin Hubble ( ) Adaptado de Amélia Fabião Radiação Cósmica de Fundo Resíduo (actual) da primeira luz livre do Universo, emitida a t = anos. 29

30 Limitações da Teoria do Big Bang Porque ocorreu o Big Bang? Havia algo antes do Big Bang? Qual o destino do Universo? Marília Peres 59 A origem do Universo Outras teorias Teoria da Expansão Permanente Marília Peres 60 30

31 A origem do Universo Outras teorias Teoria do Universo Oscilante ou Pulsátil Marília Peres 61 A origem do Universo Outras teorias Teoria do Estado Estacionário Marília Peres 62 31

32 Escalas de comprimento, tempo e temperatura Comprimento d Para exprimir distâncias ou comprimentos vulgares usamos o metro (m) ou os seus múltiplos e submúltiplos. Tempo t No Sistema Internacional a unidade de tempo éo segundo (s). Em Astronomia, porém, costuma-se medir o tempo em anos: 1 ano = = 3, s Marília Peres 63 unidade astronómica 1 UA Uma unidade astronómica (UA) é a distância média entre o Sol e a Terra. 1 UA = 1,50 x m 64 32

33 Tabela de Conversões Tabela de conversões das unidades de distâncias astronómicas na unidade SI de distância Unidade Astronómica (UA) Ano-Luz (a. l.) Parsec (pc) metro (m) 1,00 UA 1,60x10-5 a.l. 4,90x10-6 pc 1,50x10 11 m 6,31x10 4 UA 1,00 a.l. 0,31 pc 9,47x10 15 m 2,06x10 5 UA 3,26 a.l. 1,00 pc 3,09x10 16 m Marília Peres 65 Escalas de comprimento, tempo e temperatura Temperatura t (ºC) t (ºF) 66 33

34 Escalas de comprimento, tempo e temperatura Temperatura T (K) = t (ºC) t (ºF) = 1,8 x t (ºC) + 32 Marília Peres 67 34