(figura: capa do livro que está ao final dessa postagem)
Scientists find first evidence that many universes exist
December 17, 2010 by Lisa Zyga
PhysOrg - Olhando para as profundezas do espaço e observando o que está acontecendo ali, os cientistas foram levados a teorizar que tudo começou com um Big Bang, seguido imediatamente por um breve período de expansão super-acelerada chamada de inflação. Talvez este tenha sido o início de tudo, mas ultimamente alguns cientistas têm imaginado se alguma coisa já tinha acontecido antes disso, estabelecendo as condições iniciais para o nascimento do nosso universo.
No estudo mais recente sobre a ciência do pré-Big Bang postado no arXiv.org, uma equipe de pesquisadores do Reino Unido, Canadá e dos Estados Unidos (Stephen M. Feeney et al.) revelou que foram descobertos quatro padrões (marcas) estatisticamente improváveis no CMB (cosmic microwave background - fundo cósmico de micro-ondas - também conhecido como 'radiação de fundo' em algumas publicações). Os pesquisadores acham que essas marcas poderiam ser 'arranhões' que nosso universo sofreu ao ser abalroado quatro vezes por outros universos. Se for provado que isso é correto, seria a primeira evidência de que existem outros universos além do nosso.
A idéia de que há muitos outros universos não é nova, já que anteriormente (alguns) cientistas sugeriram que vivemos em um 'multiverso' que consiste em um número infinito de universos. O conceito de multiverso vem da idéia de inflação eterna, na qual o período inflacionário pelo qual nosso universo passou logo depois do Big Bang era apenas um de muitos períodos inflacionários pelos quais diferentes partes do espaço passaram e ainda estão passando. Quando uma parte do espaço passa por um desses dramáticos 'pulos' de crescimento, ela se infla criando seu próprio universo com suas próprias propriedades físicas. Como sugere seu nome, a inflação eterna ocorre um número infinito de vezes, criando um número infinito de universos, o que resulta no multiverso.
Às vezes esses universos infinitos são chamados de universos bolhas, ainda que tenham forma irregular, não redonda. Os universos bolhas podem se movimentar, e de vez em quando colidem com outros universos bolhas. Como Feeney et al. explicam em seu artigo, estas colisões produzem inomogeneidades na cosmologia da bolha interior, que poderiam aparecer no CMB. Os cientistas desenvolveram um algoritmo para procurar colisões de bolhas no CMB que tenham propriedades específicas, o que os levou a econtrar os quatro padrões circulares.
Entretanto, os cientistas reconhecem que é bastante fácil encontrar diversas propriedades estatisticamente improváveis em um grande conjunto de dados como o CMB. Os pesquisadores enfatizam a necessidade de mais trabalho para confirmar essa afirmativa, o que poderia acontecer em pouco tempo vindo do satélite Planck, que tem uma resolução três vezes melhor do que a do WMAP (de onde vêm os dados correntes), assim como tem uma ordem de magnitude a mais de sensibilidade. Mas eles esperam que a procura por colisões de bolhas podem fornecer esclarecimentos sobre a história do nosso universo, sendo ou não reais as colisões.
"A conclusiva não-detecção de uma colisão de bolhas pode ser utilizada para estabelecer limites impeditivos para as teorias que falam de inflação eterna; entretanto, se uma colisão de bolhas for verificada por dados futuros, então teremos esclarecimentos não só sobre nosso próprio universo como também sobre um multiverso mais além", escreveram os pesquisadores em seu artigo.
Este é o segundo estudo do último mês que utilizou dados do CMB para o que poderia ter ocorrido antes do Big Bang. No primeiro estudo, Roger Penrose e Vahe Gurzadyan descobriram círculos concêntricos com uma variação de temperatura mais baixa do que a média do CMB, o que poderia ser evidência de uma cosmologia cíclica na qual Big Bangs ocorrem repetidamente.
More information: Stephen M. Feeney, Matthew C. Johnson, Daniel J. Mortlock, and Hiranya V. Peiris. "First Observational Tests of Eternal Inflation." arXiv:1012.1995v1 [astro-ph.CO] via: The Physics arXiv Blog
Mas vamos ficar ligados:
A inflação eterna prediz que o tempo acabará
Eternal inflation predicts that time will end (September 23, 2010)
Raphael Bousso a;b;c, Ben Freivogel d, Stefan Leichenauer a;b and Vladimir
Rosenhaus a;b
a Center for Theoretical Physics and Department of Physics
University of California, Berkeley, CA 94720-7300, U.S.A.
b Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720-8162, U.S.A.
c Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
University of Tokyo, 5-1-5 Kashiwa-no-Ha, Kashiwa City, Chiba 277-8568, Japan
d Center for Theoretical Physics and Laboratory for Nuclear Science
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, U.S.A
In: arXiv:1009.4698v1 [hep-th]
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1009/1009.4698v1.pdf
Como eles dizem no abstract:
Os atuais tratamentos da inflação eterna regulam as infinidades impondo um corte geométrico. Nós mostramos que alguns sistemas materiais alcançam o corte em tempo finito. Isto implica em uma probabilidade diferente de zero para um novo tipo de catástrofe. De acordo com as propostas de medição mais bem sucedidas, provavelmente nossa galáxia chegará ao corte nos próximos 5 bilhões de anos.
CLM - Curiosamente, o tempo que está prescrito para o sol se apagar.
Quanto ao CMB veja-se aqui:
O universo se tornou transparente quando tinha em torno de 400.000 anos. A uma temperatura de T ~3000 K (~0.25 eV), os elétrons e núcleos formaram átomos neutros, e o caminho livre do fóton tornou-se mais longo do que o raio do universo observável. Esse evento é chamado de recombinação. (O nome histórico é enganoso, já que esta é a primeira vez em que elétrons e núcleos se combinam). Desde a recombinação, os fótons primordiais têm viajado pelo espaço sem se espalhar. Nós podemos observá-los hoje no CMB. O CMB é como uma fotografia do universo aos 400.000 anos, modificada pela passagem, até nós, de 14 bilhões de anos.
Do CMB aprendemos que o universo inicial era muito homogêneo localmente, e isotrópico, à diferença do atual universo, onde a matéria se acumulou em estrelas, galáxias, clusters de galáxias e superclusters. (A distribuição de estruturas no universo dos últimos tempos é estatisticamente homogênea e isotrópica, mas localmente existem grandes variações). As variações de densidade em matéria bariônica e fótons eram entre 10^-4 e 10^-5, e nós as vemos como pequenas variações de intensidade do CMB (a anisotropia do CMB). Devido à gravidade, essas pequenas sobredensidades cresceram com o passar do tempo e se tornaram galáxias. Isto é chamdo de formação estrutural do universo. As galáxias não estão distribuídas por igual no espaço, mas formam diversas estruturas, grupos de galáxias, clusters (grandes grupos gravitacionalmente ligados), superclusters, 'filamentos' e 'muralhas', separadas por 'vácuos' imensos e relativamente vazios. A estrutura de larga escala do universo atual forma um importante corpo de dados observacionais em cosmologia, que nossas teorias cosmológicas são capazes de explicar.
Querendo saber mais, veja:
The Cosmic Microwave Background
Ruth Durrer
Scientists find first evidence that many universes exist
December 17, 2010 by Lisa Zyga
PhysOrg - Olhando para as profundezas do espaço e observando o que está acontecendo ali, os cientistas foram levados a teorizar que tudo começou com um Big Bang, seguido imediatamente por um breve período de expansão super-acelerada chamada de inflação. Talvez este tenha sido o início de tudo, mas ultimamente alguns cientistas têm imaginado se alguma coisa já tinha acontecido antes disso, estabelecendo as condições iniciais para o nascimento do nosso universo.
No estudo mais recente sobre a ciência do pré-Big Bang postado no arXiv.org, uma equipe de pesquisadores do Reino Unido, Canadá e dos Estados Unidos (Stephen M. Feeney et al.) revelou que foram descobertos quatro padrões (marcas) estatisticamente improváveis no CMB (cosmic microwave background - fundo cósmico de micro-ondas - também conhecido como 'radiação de fundo' em algumas publicações). Os pesquisadores acham que essas marcas poderiam ser 'arranhões' que nosso universo sofreu ao ser abalroado quatro vezes por outros universos. Se for provado que isso é correto, seria a primeira evidência de que existem outros universos além do nosso.
A idéia de que há muitos outros universos não é nova, já que anteriormente (alguns) cientistas sugeriram que vivemos em um 'multiverso' que consiste em um número infinito de universos. O conceito de multiverso vem da idéia de inflação eterna, na qual o período inflacionário pelo qual nosso universo passou logo depois do Big Bang era apenas um de muitos períodos inflacionários pelos quais diferentes partes do espaço passaram e ainda estão passando. Quando uma parte do espaço passa por um desses dramáticos 'pulos' de crescimento, ela se infla criando seu próprio universo com suas próprias propriedades físicas. Como sugere seu nome, a inflação eterna ocorre um número infinito de vezes, criando um número infinito de universos, o que resulta no multiverso.
Às vezes esses universos infinitos são chamados de universos bolhas, ainda que tenham forma irregular, não redonda. Os universos bolhas podem se movimentar, e de vez em quando colidem com outros universos bolhas. Como Feeney et al. explicam em seu artigo, estas colisões produzem inomogeneidades na cosmologia da bolha interior, que poderiam aparecer no CMB. Os cientistas desenvolveram um algoritmo para procurar colisões de bolhas no CMB que tenham propriedades específicas, o que os levou a econtrar os quatro padrões circulares.
Entretanto, os cientistas reconhecem que é bastante fácil encontrar diversas propriedades estatisticamente improváveis em um grande conjunto de dados como o CMB. Os pesquisadores enfatizam a necessidade de mais trabalho para confirmar essa afirmativa, o que poderia acontecer em pouco tempo vindo do satélite Planck, que tem uma resolução três vezes melhor do que a do WMAP (de onde vêm os dados correntes), assim como tem uma ordem de magnitude a mais de sensibilidade. Mas eles esperam que a procura por colisões de bolhas podem fornecer esclarecimentos sobre a história do nosso universo, sendo ou não reais as colisões.
"A conclusiva não-detecção de uma colisão de bolhas pode ser utilizada para estabelecer limites impeditivos para as teorias que falam de inflação eterna; entretanto, se uma colisão de bolhas for verificada por dados futuros, então teremos esclarecimentos não só sobre nosso próprio universo como também sobre um multiverso mais além", escreveram os pesquisadores em seu artigo.
Este é o segundo estudo do último mês que utilizou dados do CMB para o que poderia ter ocorrido antes do Big Bang. No primeiro estudo, Roger Penrose e Vahe Gurzadyan descobriram círculos concêntricos com uma variação de temperatura mais baixa do que a média do CMB, o que poderia ser evidência de uma cosmologia cíclica na qual Big Bangs ocorrem repetidamente.
More information: Stephen M. Feeney, Matthew C. Johnson, Daniel J. Mortlock, and Hiranya V. Peiris. "First Observational Tests of Eternal Inflation." arXiv:1012.1995v1 [astro-ph.CO] via: The Physics arXiv Blog
Mas vamos ficar ligados:
A inflação eterna prediz que o tempo acabará
Eternal inflation predicts that time will end (September 23, 2010)
Raphael Bousso a;b;c, Ben Freivogel d, Stefan Leichenauer a;b and Vladimir
Rosenhaus a;b
a Center for Theoretical Physics and Department of Physics
University of California, Berkeley, CA 94720-7300, U.S.A.
b Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720-8162, U.S.A.
c Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
University of Tokyo, 5-1-5 Kashiwa-no-Ha, Kashiwa City, Chiba 277-8568, Japan
d Center for Theoretical Physics and Laboratory for Nuclear Science
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, U.S.A
In: arXiv:1009.4698v1 [hep-th]
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1009/1009.4698v1.pdf
Como eles dizem no abstract:
Os atuais tratamentos da inflação eterna regulam as infinidades impondo um corte geométrico. Nós mostramos que alguns sistemas materiais alcançam o corte em tempo finito. Isto implica em uma probabilidade diferente de zero para um novo tipo de catástrofe. De acordo com as propostas de medição mais bem sucedidas, provavelmente nossa galáxia chegará ao corte nos próximos 5 bilhões de anos.
CLM - Curiosamente, o tempo que está prescrito para o sol se apagar.
Quanto ao CMB veja-se aqui:
O universo se tornou transparente quando tinha em torno de 400.000 anos. A uma temperatura de T ~3000 K (~0.25 eV), os elétrons e núcleos formaram átomos neutros, e o caminho livre do fóton tornou-se mais longo do que o raio do universo observável. Esse evento é chamado de recombinação. (O nome histórico é enganoso, já que esta é a primeira vez em que elétrons e núcleos se combinam). Desde a recombinação, os fótons primordiais têm viajado pelo espaço sem se espalhar. Nós podemos observá-los hoje no CMB. O CMB é como uma fotografia do universo aos 400.000 anos, modificada pela passagem, até nós, de 14 bilhões de anos.
Do CMB aprendemos que o universo inicial era muito homogêneo localmente, e isotrópico, à diferença do atual universo, onde a matéria se acumulou em estrelas, galáxias, clusters de galáxias e superclusters. (A distribuição de estruturas no universo dos últimos tempos é estatisticamente homogênea e isotrópica, mas localmente existem grandes variações). As variações de densidade em matéria bariônica e fótons eram entre 10^-4 e 10^-5, e nós as vemos como pequenas variações de intensidade do CMB (a anisotropia do CMB). Devido à gravidade, essas pequenas sobredensidades cresceram com o passar do tempo e se tornaram galáxias. Isto é chamdo de formação estrutural do universo. As galáxias não estão distribuídas por igual no espaço, mas formam diversas estruturas, grupos de galáxias, clusters (grandes grupos gravitacionalmente ligados), superclusters, 'filamentos' e 'muralhas', separadas por 'vácuos' imensos e relativamente vazios. A estrutura de larga escala do universo atual forma um importante corpo de dados observacionais em cosmologia, que nossas teorias cosmológicas são capazes de explicar.
Querendo saber mais, veja:
The Cosmic Microwave Background
Ruth Durrer
Cambridge University Press 2008 424 pages PDF 3.47 MB
http://depositfiles.com/files/ywxvpoe73
(livro recomendado pelo curso de cosmologia da Universidade de Helsinki, Finland, de onde vêm as notas acima sobre CMB)
http://depositfiles.com/files/ywxvpoe73
(livro recomendado pelo curso de cosmologia da Universidade de Helsinki, Finland, de onde vêm as notas acima sobre CMB)
The cosmic microwave background (CMB) is the radiation left over from the Big Bang. Recent analysis of the fluctuations in this radiation has given us valuable insights into our Universe and its parameters. Examining the theory of CMB and recent developments, this textbook starts with a brief introduction to modern cosmology and its main successes, followed by a thorough derivation of cosmological perturbation theory. It then explores the generation of initial fluctuations by inflation. The Boltzmann equation governs the evolution of CMB anisotropies and polarization is derived using the total angular momentum method. Cosmological parameter estimation and the lensing of CMB fluctuations and spectral distortions are also discussed. This textbook is the first to contain a full derivation of the theory of CMB anisotropies and polarization. Ideal for graduate students and researchers in this field, it includes end-of-chapter exercises, and solutions to selected exercises are provided.
