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O INÍCIO DO UNIVERSO - Coggle Diagram
O INÍCIO DO UNIVERSO
A origem do universo
Ciência e Filosofia
O mundo sempre existiu
ou veio a existir?
CIENTIFICAMENTE Incontestável
O mundo veio a existir
Artigos Científicos Seminais
(Com Autores e Publicações)
Hubble, Edwin. "A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae". Proceedings of the National Academy of Sciences, 1929.
Penzias, A. A. & Wilson, R. W. *"A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s"*. The Astrophysical Journal, 1965.
Smoot, G. F., et al. "Structure in the COBE Differential Microwave Radiometer First-Year Maps". The Astrophysical Journal, 1992.
Riess, A. G., et al. (High-Z Supernova Search Team). "Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant". The Astronomical Journal, 1998.
Planck Collaboration. "Planck 2018 results. I. Overview and the cosmological legacy of Planck". Astronomy & Astrophysics, 2020.
Cooke, R. J., Pettini, M., & Steidel, C. C. "One Percent Determination of the Primordial Deuterium Abundance". The Astrophysical Journal, 2018.
Revisões Técnicas e Livros de
Referência Acadêmica
Cyburt, R. H., et al. "Big Bang Nucleosynthesis: 2015". Reviews of Modern Physics, 2016.
Weinberg, Steven. Cosmology. Oxford University Press, 2008.
Ryden, Barbara. Introduction to Cosmology (2ª ed.). Cambridge University Press, 2017.
Peacock, John A. Cosmological Physics. Cambridge University Press, 1999.
"The Cosmological Parameters" - Seção do Review of Particle Physics (Particle Data Group), 2023.
Recursos Oficiais de Agências
Espaciais e Institutos de Pesquisa
NASA Universe 101: Big Bang Theory - Portal científico da NASA.
ESA Science & Technology: Planck Mission - Dossiê científico da Agência Espacial Europeia (ESA).
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) - Final Results - Site da missão NASA WMAP.
Sínteses de Consenso e
Divulgação de Alta Rigor
Ellis, George F. R. "Issues in the Philosophy of Cosmology". In The Philosophy of Physics (Handbook), 2007.
Guth, Alan H. The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins. Basic Books, 1997.
Livro: "The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe" de Steven Weinberg (Basic Books, 1977) - Um clássico acessível que descreve o consenso emergente da época, ainda relevante para a base do modelo.
O que essas obras comprovam?
Essas obras comprovam que o mundo observável veio a existir em sua forma atual, há um tempo finito no passado.
Sim, isso é um fato científico estabelecido.
Para toda matéria, energia, espaço e tempo que compõem nosso universo observável, a física atual indica um começo finito.
A imagem mental comum é: um ponto de matéria superconcentrada flutuando em um vácuo escuro... e então explode.
Isso está cientificamente errado.
A realidade segundo a Relatividade Geral: O Big Bang foi a expansão de todo o espaço, simultaneamente, em todos os lugares.
O UNIVERSO VEIO A EXISTIR!
O Universo surgiu do nada?
Flutuação Quântica
Edward P. Tryon: Foi o primeiro a publicar a ideia em um artigo científico na revista Nature (1973) intitulado "Is the Universe a Vacuum Fluctuation?". Ele afirmou a famosa frase: "O universo é apenas uma daquelas coisas que acontecem de tempos em tempos".
A lógica: Na mecânica quântica, o "zero" não é estável. Ocasionalmente, o vácuo pode "emprestar" energia para criar partículas, desde que elas se aniquilem rapidamente.
A hipótese: O universo pode ter sido uma flutuação quântica tão grande que se tornou estável e se expandiu.
Veio do nada? Cientificamente, veio das leis da física quântica. Mas isso levanta a pergunta filosófica: de onde vieram as leis da física antes do universo existir?
Cosmologia de Branas e Teoria de Cordas
O conceito: Nosso universo seria uma "membrana" (brana) flutuando em uma dimensão superior.
A causa: O Big Bang teria sido o resultado da colisão de duas branas. O impacto dessa colisão gerou a energia, o calor e a densidade que observamos.
Sempre esteve ali? Nesse modelo, o "multiverso" ou as dimensões superiores sempre existiram; o nosso Big Bang foi apenas um evento em um ciclo muito maior.
Roger Penrose (Nobel de Física 2020): Proponente da Cosmologia Cíclica Conforme (CCC). Ele argumenta em seu livro Cycles of Time
A CIÊNCIA MAIS ATUAL NÃO CONSEGUE ENCONTRAR, NO UNIVERSO, RESPOSTAS PARA RESPONDER O QUE HAVIA ANTES DO INÍCIO, OBSERVACIONALMENTE.
O mundo, sendo finito e surgindo sem explicação observável, é logicamente correto que haja uma causa externa a ele?
Cientificamente tudo o que existe necessita de algo externo/anterior para existência?
A ciência atual não pode afirmar se o universo necessitou de algo externo/anterior. Nossa física quebra no instante inicial, e a pergunta pode ser mal formulada, pois o conceito de 'causa' pressupõe tempo, que pode ter surgido com o próprio universo.
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Filosóficamente tudo o que existe necessita de algo externo/anterior para existência?
Esta é a distinção fundamental, originária da Metafísica Aristotélica (Livro XII) e desenvolvida por Tomás de Aquino (Suma Teológica, Ia, q.2):
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Questinomanetos
Intrigantes
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Leibniz (em Os Princípios da Natureza e da Graça)
formula a questão explicitamente:
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SIM!
CONCLUSÃO:
É CIENTIFICMENTE, MATEMÁTICAMENTE E FILOSÓFICAMENTE IMPOSSÍVEL EXPLICAR A ORIGEM DE TUDO, APENAS EXPLICAR TUDO O QUE HÁ
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A Teoria do Reaquecimento:
Alan Guth (MIT): O pai da teoria. Em seu artigo de 1981, "Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems"
De onde veio? Aqui a ciência empaca. Ela explica como a energia mudou de forma (de campo para calor), mas não de onde veio o campo original.
A geração do calor: Esse "decaimento" do campo inflacionário transformou a energia do vácuo em uma sopa de partículas ultraquentes.
O processo: Quando esse campo de energia parou de expandir o espaço tão rápido, ele "decaiu". Imagine uma represa que se rompe: toda a energia potencial da água se transforma em energia cinética e calor.
O conceito: Antes do Big Bang (da expansão quente), o universo teria passado pela Inflação. O espaço estava vazio, mas cheio de um campo de energia chamado Inflaton.
Conclusão
Sempre esteve ali? Algumas teorias (como o Big Bounce ou Multiverso) dizem que sim, a energia é eterna e apenas muda de forma.
Vem do nada? Nenhuma teoria científica séria diz que veio do "zero absoluto" (sem leis, sem espaço, sem nada). Ela sempre pressupõe a existência de leis físicas ou campos de energia prévios.
A ciência explica a geração? Ela explica a transformação da energia. A ciência é excelente em explicar como A vira B, mas ela sofre para explicar como o primeiro A apareceu sem um predecessor.
Teoremas de Singularidade,
desenvolvidos por Roger Penrose
(Nobel de Física de 2020) e
Stephen Hawking entre 1965 e 1970.
Eles provaram matematicamente que, dentro da Relatividade Geral de Einstein, se o universo contém matéria e obedece a certas condições, uma "singularidade" no passado é inevitável.
A "quebra": Nesse ponto, a curvatura do espaço-tempo e a densidade da matéria tornam-se infinitas. Matematicamente, é como tentar dividir um número por zero ($1/0$): o resultado é "indefinido" ou "infinito", o que interrompe qualquer cálculo físico.
O Teorema BGV (2003)
Ele demonstra que qualquer universo que esteja em expansão média positiva (como o nosso) não pode ser infinito no passado.
Ao contrário de Penrose e Hawking, o BGV não depende das equações de Einstein ou de saber do que o universo é feito. Ele usa apenas lógica geométrica: se algo está expandindo, as linhas de tempo devem ter tido um começo.
Mesmo que existam multiversos ou inflação eterna, o sistema como um todo precisa ter tido um ponto de partida (uma singularidade ou fronteira inicial).
A Equação de Raychaudhuri
Ela descreve como linhas de matéria e luz convergem devido à gravidade.
O estudo prova que, se a gravidade for sempre atrativa (o que é a regra para a matéria comum), o colapso em uma singularidade é uma consequência matemática inevitável do fluxo do tempo e da matéria.
Evidências da Radiação Cósmica de Fundo (CMB)
A Radiação Cósmica de Fundo é o "eco" térmico do Big Bang. Ao medir as flutuações de calor no céu, os cientistas conseguem calcular a densidade do universo primitivo.
Os dados mostram que o universo foi, de fato, um ponto de densidade quase infinita. Sem esse ponto inicial, a distribuição de calor que vemos hoje seria impossível de explicar.