O problema do horizonte

O PROBLEMA DO HORIZONTE, ou o problema da causalidade.
Este é considerado um dos maiores problemas ou dores de cabeça do Cosmologia , juntamente com o problema do achatamento do universo.

Microwave background

O problema é realmente um problema de extrema homogeneidade, e a pergunta é como é possível que o universo é tão homogêneo como é, e particularmente como é possível que radiação cósmica de fundo pode ser tão homogénea e isotrópica, sem recorrer ao aleatório. O pressuposto é que foram todos os pontos do universo primordial"tunned " entre eles por meio de radiação eletromagnética irradiada por as partículas no início do universo, antes de se tornar transparente.

O problema é chamado "do horizonte" em relação ao "Horizonte observável". O ponto é que, para nosso universo em que medimos a idade de apenas sob 14000 milhões de anos e vemos galáxias em todas as direções em cerca de 13500 milhões de anos-luz, a distância entre duas dessas galáxias em extremos opostos do nosso horizonte observável poderia ser um respeito o outro 27000 anos-luz, fora do horizonte observável, ou seja, não é possível ver um ao outro entre eles como a luz levaria mais tempo para chegar de um ao outro que a vida do universo até agora. Assim como a luz, toda a radiação eletromagnética. Eles não estaria ligados causalmente.

Este é um problema dependendo do ritmo da expansão do universo, especialmente no modelo de expansão inercial, ou o modelo do Big Bang clássica(cosmological model of Einstein –; De Sitter, com a expansão desacelerada pela gravidade), Portanto, segue que no passado os pontos que não foram ligados causalmente e não faz sentido ter as mesmas características.

O modelo de"Inflação cósmica” (ou teoria inflacionária) proposto por Guth e Andrei Linde,tenta resolver o problema, supondo-se que inicialmente o universo estava ligado "causal", and that’;s quando as propriedades do universo são niveladas e combinadas (tempo da grande unificação). Então veio a rápida "inflação" (para o 10-36 segundos após o big bang) ou a rápida expansão do espaço, com o crescimento exponencial da taxa de expansão, talvez causado pela alegada pressão do alegadas partículas do espaço (inflatons) ou por anormalmente alta constante cosmológica, em seguida, desacelerando o ritmo de expansão e quase "congelando" o universo em tal situação de homogeneidade que observamos agora. A taxa de expansão seria tão alta que os objetos se afastarem tanto e tão rápido que a deixaria o nosso "horizonte observável" depois de ter sido homogeneizado, e então a passagem do tempo e re-inserir estes objetos e regiões do espaço em nosso universo observável, vemo-los com as mesmas características e a mesma radiação de fundo.

Evolution of universe

Mas na modelo clássico da Big Bang, a expansão inicial seria em um ritmo mais lento, simplesmente inercial, Então, que com o tempo e, portanto, o universo em expansão, new portions of universe that would appear in front of our eyes shouldn’;t tem que ser com as mesmas características que a vizinha nos. Há estimativas, sugerindo que a radiação "informativa" e igualação deveria ter ido até 400 vezes a velocidade da luz para obter a homogeneidade atual (Esta é outra hipótese explicativa, a de velocidade variável da luz, superior nos tempos antigos, Bekenstein e Joao Mägueijo).

O modelo de expansão exponencial como e inflacionário, ajuda a explicar a uniformidade de fundo de microondas, mas existem outros modelos também geralmente negligenciados que permitem esta.

Um deles é o modelo de expansão linear, ou seja,. expansão constante, em que pode ser encontrado sempre um tempo passado em que duas galáxias estão perto o suficiente para ter sido comunicada com o outro no tempo entre o Big Bang e neste momento.

Por outro lado, se considerarmos o caso de um universo nem aberto nem infinito, ou seja, em um Universo fechado e finito, como o volume de uma hypersfera, sendo pequena em tamanho, em suas épocas iniciais, não havia nenhum problema de eletromagnética conectividade entre todos os pontos e, portanto, nenhum problema de causalidade. O universo seria uniforme porque tinha tempo para transmitir e comunicar-se entre todos os pontos, porque todos eles estão muito perto uns dos outros nos momentos iniciais. Pelo menos se é o caso de uma expansão inicial do universo não muito rápida.

Outro modelo cosmológico que resolve o problema do horizonte é e do Universo cíclico ou oscilante [arXiv:Astro-ph/0612243v1], em que o Big Bang e Big Crunch ocorrem ciclicamente. Neste caso, se não vivemos no primeiro Big Bang, o anterior Big Crunch poderia imprimir a consistência observada em todo o universo de hoje.

[Via: Cosmologia em relatividad.org]

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