sábado, 5 de setembro de 2015

A Geometria Global do Espaço-Tempo

Se a energia de vácuo for nula, a geometria de nosso Universo pode ser descrita de três formas diferentes, como ilustra a imagem a seguir:
     

Embora esses gráficos sejam bidimensionais, o Universo é tridimensional. Mas, para facilitar a representação, reduziu-se uma dimensão

Fonte da imagem: Wikimedia Commons

No primeiro caso, o Universo é esférico (curvatura positiva), finito e fechado sobre si mesmo. Neste caso, a densidade de matéria é alta o suficiente para frear a expansão e, possivelmente, fazer com que o Universo entre em colapso.

No segundo caso, o Universo é hiperbólico (curvatura negativa), o que significa que a densidade é extremamente baixa. Neste caso, o Universo é aberto, infinito e se expandirá para sempre.

No terceiro caso, o Universo é plano (euclidiano nas três dimensões espaciais) e infinito. A densidade é intermediária e ele se expande para sempre, mas a velocidade de afastamento das galáxias seria cada vez menor. 

Observações recentes indicam que o Universo é plano, mas acelerado (energia de vácuo não-nula).

Referências Bibliográficas:

VEIGA, C. H. Cosmologia: da Origem ao Fim do Universo, Módulo 6, Observatório Nacional, 2015

ZABOT, A. M. Astrofísica Geral, Módulo 5, Tema 23: Questões Cosmológicas, Universidade Federal de Santa Catarina, 2018

STEINER, J. E. Astronomia: Uma Visão Geral II, Aula 19 - A Inflação Cósmica, Universidade de São Paulo, 2013

http://astro.if.ufrgs.br/univ/univ.htm 

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