Tuesday, February 13, 2007
Buracos Negros
Começando por o inicio…
A relatividade
Quando um carro passa a uma velocidade de 200Km/h por um radar da polícia, este vai marca 200Km/h, e este por sua vez pode dizer adeus á carta…! Mas se um carro da policia estiver com esse mesmo radar deslocando-se a uma velocidade de 100Km/h, e se o mesmo carro deslocando-se á mesma velocidade de 200Km/h o radar só irá marcar 100Km/h, do ponto de vista do observador da policia este desloca-se visivelmente mais lento. De outra forma os 2 polícias do carro têm uma visão que o seu colega não se move, estando imóvel ao seu lado, já as pessoas fora do carro observam-no em movimento.
Assim é muito evidente que a velocidade são relativos em função ao observador (a policia também tem conhecimento disso, não penses que passava a 200Km/h).
Está assim descrito resumidamente o primeiro princípio da teoria da relatividade de Einstein.
A luz tem uma velocidade de exactamente 299 792 458 metros por segundo, cerca de 300000Km/s.
Imaginemos…
No entanto, se tivesse-mos um carro e andasse-mos á velocidade da luz (300000Km/s) por a estrada (não de Portugal obvio), e se um carro da policia com o seu respectivo radar, deslocasse paralelamente a este, com uma velocidade de 200000Km/s (2/3 da velocidade da luz) e por outro lado existisse também um radar num local fixo (sem se deslocar). Ambos os radares (o fixo e o do carro da policia) iriam marcar 300000Km/s, por isso nunca se safava.
Este constitui resumidamente o segundo princípio da teoria da relatividade de Einstein, esta postula que a velocidade da luz é absoluta, uma constante, independente do observador.
Nada excede a velocidade da luz
A velocidade da luz é a velocidade máxima, nada a pode exceder, nenhuma partícula, nenhuma força, nem o próprio tempo (4ºdimensão. Portanto mesmo que um objecto estivesse completamente imóvel no espaço (3 dimensões), este estaria inevitavelmente a mover-se no tempo (4º dimensão), como acontece com todos os corpos. E como nada expede a velocidade da luz, os objectos deslocam-se no tempo á velocidade da luz.
Desta forma, segundo Einstein até o tempo é relativo, ao viajarmos perto da velocidade da luz, o tempo abranda, visto que este se desloca á velocidade da luz. Como se numa distância de A a B estivessem continuamente a passar carros “Tempo” a uma velocidade de 300000Km/s, por sua vez quanto mais perto de 300000Km/s viajasses, menos carros “Tempo” te ultrapassavam.
Logo nada pode exceder a velocidade da luz, o que impossibilitava inevitavelmente a perseguição da polícia.
Teoricamente ao exceder a velocidade da luz, recorrendo ao exemplo anterior, irias ultrapassar os carros “tempo” que por sua vez te tinham ultrapassado (no passado). Assim estarias a retroceder no tempo. Acabando com o princípio da causalidade, isto é seria possível um efeito anteceder á causa. Por exemplo: se atirasses uma pedra a uma velocidade superior á da luz a um vidro da janela, o vidro iria partir-se antes mesmo de teres atirado a pedra, visto que ao atirares, esta viajaria para o passado até ao momento antes de a teres atirado, o que por sua vez, ao veres o vidro partido, poderia levar-te a não atirares a pedra, criando um paradoxo.
Existe assim uma íntima relação entre o espaço e o tempo, criando as 4 dimensões espaço-tempo.
A gravidade é comum a todos os corpos com massa, responsável por atracção dos corpos entre si.
Curvas espaço-tempo
Difícil de imaginar as 4 dimensões…
Imaginemos agora um colchão de uma cama normal. Ao pormos algo pesado como um martelo, um tijolo ou uma bola de bowling, verificamos que a superfície do colchão sofre uma deformação, uma curvatura e se posteriormente pusermos um berlinde perto (ex 2 cm) da bola de bowling, este vai escorregar para junto desta devido á deformação/curvatura no colchão. Quanto mais pesado for objecto que puseres em cima do colchão, maior será a curvatura provocada. E mais longe terás de por o berlinde para que não escorregue para junto “do objecto”.
O mesmo acontece no espaço-tempo, quando existe um corpo com grande gravidade, o seu campo magnético aumenta, e como acontece com a curvatura do colchão, o espaço-tempo também se curva, este responsável por a curvatura da luz, como foi empiricamente comprovado por Einstein no Eclipse de 1919.
Velocidade de Escape
Como todos sabemos, todos os corpos que têm massa, têm gravidade. A atracção entre dois corpos depende de distância entre ambos e das suas massas. Um objecto libertado a uma altura X dentro do campo gravitacional da terra, esta vai atrai-lo, fazendo-o deslocar com uma aceleração de 9,8m/s², isto é em casa segundo este soma 9,8m/s á sua velocidade (isto até atingir uma constante, devido á resistência/inércia do ar). Logo quanto maior a massa maior a atracção e consequentemente maior aceleração exercerá sobre os corpos. Por sua vez a velocidade que um corpo tem que atingir para “combater” essa desaceleração, chama-se velocidade de escape. É a velocidade que os foguetões, satélites , têm que atingir para irem para o espaço, saindo do campo gravitacional terreste, é dada por a seguinte formula v²=2GM/R (Sendo a velocidade de escape igual, á raiz quadrada de 2 vezes a constante gravitacional “G” (6,67x10E-11), vezes “M” (massa do corpo), dividindo tudo por o “R” (Raio do corpo)). No caso do planeta terra a velocidade de escape é de 11,18Km/s.
Com esta fórmula, podemos “brincar” um pouco, a velocidade de escape varia com a massa e o raio do corpo. Suponhamos que por exemplo temos um raio do dobro do sol (1.390.000 km) para uma massa de 9,4x10E35 (possível de encontrar), teríamos uma velocidade de escape de 300000Km/s (igual á velocidade da luz), isto se não me falham as contas. Assim impossibilitava toda e qualquer coisa de se afastar, até mesmo a luz não se conseguia libertar do seu campo gravitacional.
Desta forma, faria uma enorme curvatura no espaço-tempo. Visto esta enorme curvatura, todos os objectos se desintegrariam, até o tempo não flúi “normalmente”, visto que este também não se liberta. Ninguém sabe ao certo o que acontece ao certo dentro. As leis da física (que conhecemos actualmente), vêm se inúteis para explicar o que acontece no seu interior.
Resumindo
A minha teoria (como leigo), toda a matéria que “cai” num buraco negro, é automaticamente alterada, numa massa altamente densa, mas não desintegrada, assim irá passar alguns miles milhares de anos a sugando massa para o seu interior, quando atingisse uma força gravítica/aceleração de 300000km/s² (velocidade de luz), faria uma curvatura tão acentuada, que o espaço-tempo quebrava-se. Como se a bola de Bowling furasse o colchão, libertando-se deste, envolvida por material do colchão. Isto daria origem a um lugar no espaço-tempo, fora do nosso universo. Por outro lado a sua enorme gravidade faria desintegrar a massa altamente densa, em quarks e gluões (constituintes dos electrões, protões e neutrões, que por sua vez constituem todos os elementos da matéria que nos conhecemos), por a força gravítica ser superior á força nuclear forte. Toda aquela matéria desintegrando-se iria produzir uma infinidade de energia como podemos ver na fórmula do Einstein E=MC². Consequentemente aquele “pequeno pedaço” de espaço-tempo devido á reacção nuclear, iria subir a temperatura exponencialmente (característico de qualquer reacção nuclear), provocando também a expansão do espaço-tempo. Ao arrefecer a radiação rica em energia, iria agregar-se de novo em partículas (electrões, protões, etc ou outros distintos). Essas partículas por sua vez iriam constituir os elementos, e esses por sua vez iriam originar matéria….O resto vocês já sabem…então procurar na net “Big Bang”.
Assim o nosso universo poderia ter surgido de um buraco negro, baseei-me em pressupostos “reais”, no entanto sei que esta ideia contraria muitas outras. Gostaria da vossa critica/feedback.
A relatividade
Quando um carro passa a uma velocidade de 200Km/h por um radar da polícia, este vai marca 200Km/h, e este por sua vez pode dizer adeus á carta…! Mas se um carro da policia estiver com esse mesmo radar deslocando-se a uma velocidade de 100Km/h, e se o mesmo carro deslocando-se á mesma velocidade de 200Km/h o radar só irá marcar 100Km/h, do ponto de vista do observador da policia este desloca-se visivelmente mais lento. De outra forma os 2 polícias do carro têm uma visão que o seu colega não se move, estando imóvel ao seu lado, já as pessoas fora do carro observam-no em movimento.
Assim é muito evidente que a velocidade são relativos em função ao observador (a policia também tem conhecimento disso, não penses que passava a 200Km/h).
Está assim descrito resumidamente o primeiro princípio da teoria da relatividade de Einstein.
A luz tem uma velocidade de exactamente 299 792 458 metros por segundo, cerca de 300000Km/s.
Imaginemos…
No entanto, se tivesse-mos um carro e andasse-mos á velocidade da luz (300000Km/s) por a estrada (não de Portugal obvio), e se um carro da policia com o seu respectivo radar, deslocasse paralelamente a este, com uma velocidade de 200000Km/s (2/3 da velocidade da luz) e por outro lado existisse também um radar num local fixo (sem se deslocar). Ambos os radares (o fixo e o do carro da policia) iriam marcar 300000Km/s, por isso nunca se safava.
Este constitui resumidamente o segundo princípio da teoria da relatividade de Einstein, esta postula que a velocidade da luz é absoluta, uma constante, independente do observador.
Nada excede a velocidade da luz
A velocidade da luz é a velocidade máxima, nada a pode exceder, nenhuma partícula, nenhuma força, nem o próprio tempo (4ºdimensão. Portanto mesmo que um objecto estivesse completamente imóvel no espaço (3 dimensões), este estaria inevitavelmente a mover-se no tempo (4º dimensão), como acontece com todos os corpos. E como nada expede a velocidade da luz, os objectos deslocam-se no tempo á velocidade da luz.
Desta forma, segundo Einstein até o tempo é relativo, ao viajarmos perto da velocidade da luz, o tempo abranda, visto que este se desloca á velocidade da luz. Como se numa distância de A a B estivessem continuamente a passar carros “Tempo” a uma velocidade de 300000Km/s, por sua vez quanto mais perto de 300000Km/s viajasses, menos carros “Tempo” te ultrapassavam.
Logo nada pode exceder a velocidade da luz, o que impossibilitava inevitavelmente a perseguição da polícia.
Teoricamente ao exceder a velocidade da luz, recorrendo ao exemplo anterior, irias ultrapassar os carros “tempo” que por sua vez te tinham ultrapassado (no passado). Assim estarias a retroceder no tempo. Acabando com o princípio da causalidade, isto é seria possível um efeito anteceder á causa. Por exemplo: se atirasses uma pedra a uma velocidade superior á da luz a um vidro da janela, o vidro iria partir-se antes mesmo de teres atirado a pedra, visto que ao atirares, esta viajaria para o passado até ao momento antes de a teres atirado, o que por sua vez, ao veres o vidro partido, poderia levar-te a não atirares a pedra, criando um paradoxo.
Existe assim uma íntima relação entre o espaço e o tempo, criando as 4 dimensões espaço-tempo.
A gravidade é comum a todos os corpos com massa, responsável por atracção dos corpos entre si.
Curvas espaço-tempo
Difícil de imaginar as 4 dimensões…
Imaginemos agora um colchão de uma cama normal. Ao pormos algo pesado como um martelo, um tijolo ou uma bola de bowling, verificamos que a superfície do colchão sofre uma deformação, uma curvatura e se posteriormente pusermos um berlinde perto (ex 2 cm) da bola de bowling, este vai escorregar para junto desta devido á deformação/curvatura no colchão. Quanto mais pesado for objecto que puseres em cima do colchão, maior será a curvatura provocada. E mais longe terás de por o berlinde para que não escorregue para junto “do objecto”.
O mesmo acontece no espaço-tempo, quando existe um corpo com grande gravidade, o seu campo magnético aumenta, e como acontece com a curvatura do colchão, o espaço-tempo também se curva, este responsável por a curvatura da luz, como foi empiricamente comprovado por Einstein no Eclipse de 1919.
Velocidade de Escape
Como todos sabemos, todos os corpos que têm massa, têm gravidade. A atracção entre dois corpos depende de distância entre ambos e das suas massas. Um objecto libertado a uma altura X dentro do campo gravitacional da terra, esta vai atrai-lo, fazendo-o deslocar com uma aceleração de 9,8m/s², isto é em casa segundo este soma 9,8m/s á sua velocidade (isto até atingir uma constante, devido á resistência/inércia do ar). Logo quanto maior a massa maior a atracção e consequentemente maior aceleração exercerá sobre os corpos. Por sua vez a velocidade que um corpo tem que atingir para “combater” essa desaceleração, chama-se velocidade de escape. É a velocidade que os foguetões, satélites , têm que atingir para irem para o espaço, saindo do campo gravitacional terreste, é dada por a seguinte formula v²=2GM/R (Sendo a velocidade de escape igual, á raiz quadrada de 2 vezes a constante gravitacional “G” (6,67x10E-11), vezes “M” (massa do corpo), dividindo tudo por o “R” (Raio do corpo)). No caso do planeta terra a velocidade de escape é de 11,18Km/s.
Com esta fórmula, podemos “brincar” um pouco, a velocidade de escape varia com a massa e o raio do corpo. Suponhamos que por exemplo temos um raio do dobro do sol (1.390.000 km) para uma massa de 9,4x10E35 (possível de encontrar), teríamos uma velocidade de escape de 300000Km/s (igual á velocidade da luz), isto se não me falham as contas. Assim impossibilitava toda e qualquer coisa de se afastar, até mesmo a luz não se conseguia libertar do seu campo gravitacional.
Desta forma, faria uma enorme curvatura no espaço-tempo. Visto esta enorme curvatura, todos os objectos se desintegrariam, até o tempo não flúi “normalmente”, visto que este também não se liberta. Ninguém sabe ao certo o que acontece ao certo dentro. As leis da física (que conhecemos actualmente), vêm se inúteis para explicar o que acontece no seu interior.
Resumindo
A minha teoria (como leigo), toda a matéria que “cai” num buraco negro, é automaticamente alterada, numa massa altamente densa, mas não desintegrada, assim irá passar alguns miles milhares de anos a sugando massa para o seu interior, quando atingisse uma força gravítica/aceleração de 300000km/s² (velocidade de luz), faria uma curvatura tão acentuada, que o espaço-tempo quebrava-se. Como se a bola de Bowling furasse o colchão, libertando-se deste, envolvida por material do colchão. Isto daria origem a um lugar no espaço-tempo, fora do nosso universo. Por outro lado a sua enorme gravidade faria desintegrar a massa altamente densa, em quarks e gluões (constituintes dos electrões, protões e neutrões, que por sua vez constituem todos os elementos da matéria que nos conhecemos), por a força gravítica ser superior á força nuclear forte. Toda aquela matéria desintegrando-se iria produzir uma infinidade de energia como podemos ver na fórmula do Einstein E=MC². Consequentemente aquele “pequeno pedaço” de espaço-tempo devido á reacção nuclear, iria subir a temperatura exponencialmente (característico de qualquer reacção nuclear), provocando também a expansão do espaço-tempo. Ao arrefecer a radiação rica em energia, iria agregar-se de novo em partículas (electrões, protões, etc ou outros distintos). Essas partículas por sua vez iriam constituir os elementos, e esses por sua vez iriam originar matéria….O resto vocês já sabem…então procurar na net “Big Bang”.
Assim o nosso universo poderia ter surgido de um buraco negro, baseei-me em pressupostos “reais”, no entanto sei que esta ideia contraria muitas outras. Gostaria da vossa critica/feedback.
