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Faíscas de um buraco negro supermassivo parecem ter viajado mais rápido que a luz, quebrando as Leis da Física.

By Jornal da Ciência – R7

De acordo com as Leis da Física, a velocidade da luz é uma barreira fundamental que não pode ser quebrada, ou seja, supõe-se que nada é capaz de viajar mais rápido do que ela.

Por conta disso, os astrônomos ficaram perplexos quando avistaram flashes poderosos de energia explodindo para fora do coração de um buraco negro supermassivo, no centro de uma galáxia a 260 milhões de anos-luz da Terra.

Notou-se que o relâmpago de raios gama estava viajando por todo o horizonte do evento – a fronteira onde nada pode escapar da intensa gravidade do buraco negro – e as taxas pareciam ser mais rápidas do que a velocidade da luz.

Essas observações sugeriram que os raios gama estavam viajando mais rápido que a velocidade da luz, ou qualquer outra coisa estava acontecendo.

Agora, os pesquisadores acreditam que conseguiram uma atenção rara em algo que está ocorrendo abaixo do horizonte de eventos do buraco negro, dando-lhes um vislumbre do que pode ocorrer em seu interior.

Os objetos que estão no centro dos buracos negros, por sua própria natureza, são objetos misteriosos, já que nenhuma luz é expelida, fazendo-os parecer um espaço escuro no céu.

Os cientistas dizem que as atuais teorias para o que causou as explosões de raios gama são insuficientes para explicar as suas observações, e, por isso, desenvolveram uma nova teoria para o que está abaixo do horizonte de eventos. “Nenhum objeto pode, de repente, iluminar toda a sua superfície de forma mais rápida do que a luz leva para viajar através dele“, disse Julian Sitarek um dos cientistas que trabalham no projeto do Instituto de Física de Altas Energias(IFAE), em Barcelona.

 

 

A galáxia IC 310 encontra-se dentro da constelação de Perseus e tem um núcleo galáctico ativo que emana ondas de rádio para o espaço circundante.

Astrônomos de La Palma, nas Ilhas Canárias, passaram quase quatro horas observando enormes explosões de radiação desta galáxia, em 2012. Eles acreditam que o fato pode ser resultado da matéria que cai no centro do buraco negro supermassivo IC 310, acelerando partículas longe do horizonte de eventos através de raios. Porém, os jatos de raios gama emitidos do buraco negro piscavam a um ritmo muito mais rápido do que o plausível para esta explicação.

Os flashes de radiação pareciam percorrer 448.994 mil quilômetros em todo o horizonte de eventos, em apenas 4,8 minutos. À velocidade da luz, ele deveria levar 25 minutos para viajar esta mesma distância.

Os cientistas dizem que a rotação do buraco negro induz uma magnetosfera que cria cargas elétricas paralelas em torno dos polos. Estes, então, aceleram as partículas até muito perto da velocidade da luz, fazendo com que a radiação gama seja lançada para o espaço de dentro do horizonte de eventos. “Você pode imaginar isso como um raio em uma tempestade“, disse Karl Mannheim, da Universidade de Würzburg.

A cada poucos minutos o relâmpago descarrega a energia que acumulou em uma região do tamanho do nosso sistema solar. No processo, as partículas próximas da velocidade da luz são ejetadas para as regiões exteriores das galáxias.

 

 

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A Luz Proveniente de Estrelas Distantes Prova Que O Universo É Antigo?

ImageM51 (NGC5194)
em Canes Venatici (distância: 23 ± 4 Milhões de anos-luz)

 

 

 

 

 

Image“Ultra Deep Field” Galáxias (cada ponto de luz é uma galáxia)

Vivemos num universo imenso que contém galáxias que se encontram a bilhões de anos-luz de distância. O fato da luz destas galáxias chegar até nós tem sido usado como evidência a favor de um universo com uma idade de aproximadamente 14 bilhões de anos.

As técnicas utilizadas pelos astrônomos para medir distâncias cósmicas poderiam ser questionadas. No entanto, elas são geralmente lógicas e corretas e nãos se baseiam em pressuposições evolucionistas do passado. Além do mais elas fazem parte da ciência observacional, sendo presentemente testáveis e duplicáveis.

Criacionistas ao produzir modelos de uma terra e um universo jovens, com cerca de milhares de anos e não milhões ou bilhões de anos, são, de uma forma geral, criticados por não levar em consideração questões “tão simples” como o tempo de viagem da luz vinda de pontos muito distantes do universo.

Assim sendo, uma breve avaliação sobre o tempo de viagem da luz se faz necessário para a validação dos modelos criacionistas de uma terra e um universo ainda jovens.

As Pressuposições dos Argumentos do Tempo de Viagem da Luz

Qualquer tentativa científica que tente estimar a idade de qualquer coisa envolverá necessariamente um certo número de pressuposições. Estas pressuposições podem estar relacionadas com as condições iniciais, a constância de certas proporções, contaminação do sistema e muitas outras, e, portanto, serem incorretas. Muitas vezes uma cosmovisão errada pode também ser a causa de pressuposições incorretas.

A luz distante das estrelas apresenta várias pressuposições que são questionáveis – nenhuma das quais faz com que necessariamente o argumento esteja errado. 

A Constância da Velocidade da Luz

Assume-se atualmente que a velocidade da luz é constante em função do tempo. Atualmente, no vácuo, ela demoraria um ano para percorrer aproximadamente 9,5 trilhões de quilômetros.

Se assumirmos que esta velocidade tem sido constante durante toda a existência do universo, poderemos incorrer no erro de acharmos uma idade muito mais antiga para o universo do que a idade real.

Por outro lado, a velocidade da luz não é um parâmetro arbitrário. Em outras palavras, se mudarmos a velocidade da luz, outras coisas também mudariam, como a proporção entre energia e massa de um sistema, e as demais constantes que estão relacionadas com esta velocidade.

Portanto, se for alterada a velocidade da luz, o impacto que isto causaria no universo, na terra e na vida seria algo não imaginável.

A Pressuposição da Rigidez do Tempo

A pressuposição de que o tempo se move de forma constante em todas as condições, obedecendo a uma forma rígida não é verdadeira. Existem maneiras através das quais a nãorigidez do tempo pode permitir que a luz proveniente de pontos muito distantes chegue até nós numa escala de tempo relativamente pequena.

Albert Einstein descobriu que movimento e gravidade afetam a passagem do tempo. Por exemplo, quando um objeto está num movimento muito próximo ao da velocidade da luz, o seu tempo é desacelerado. Isto é chamado de dilatação do intervalo de tempo. O mesmo se dá com a medição do intervalo de tempo entre um relógio posicionado ao nível do mar e um outro numa montanha. O relógio posicionado ao nível do mar, por estar mais próximo da fonte da gravidade, teria também o seu tempo desacelerado.

Portanto, um mesmo evento no passado poderia ter ocorrido num longo período de tempo para um observador, e num curto período de tempo para um outro observador. Por exemplo, a luz das estrelas que demoraria bilhões de anos para chegar até nós (medida por relógios posicionados no espaço profundo – “deep space clocks”) chegaria à Terra em alguns milhares de anos, medida por relógios daqui. Isto ocorreria naturalmente se a Terra estivesse numa cavidade gravitacional (“gravitational well”).

Suponhamos que o sistema solar esteja localizado próximo do centro de um número finito de galáxias. Esta proposta é totalmente consistente com a evidência e, portanto, uma possibilidade perfeitamente rasoável.

Neste caso, a Terra estaria localizada nesta cavidade gravitacional. Isto significa que muita energia teria que ser utilizada para levar algo para uma posição distante desse centro. Nessa cavidade gravitacional, nós não sentiríamos nenhum efeito gravitacional anormal, mas os nossos relógios estariam desacelerados (muito mais lentos) quanto comparados com os relógios posicionados em outros pontos distantes.

Sendo que a expansão do universo é aceita pela maioria dos astrônomos atuais, o universo teria sido menor no passado, fazendo com que a diferença entra os relógios na terra apresentassem uma desaceleração quando comparados com relógios em pontos distantes do universo. Assim sendo, a luz proveniente de galáxias distantes teria chegado até a terra em apenas alguns poucos milhares de anos, quando medida por relógios na terra, em comparação com bilhões de anos, quando medida por relógios distantes da terra.

A Pressuposição de Sincronização 

Uma outra maneira pela qual a relatividade do tempo é importante, é a sincronização: como fazer com que relógios mostrem o mesmo tempo e ao mesmo tempo. A teoria da relatividade tem mostrado que tal sincronização não é absoluta. Por exemplo, um observador num plano de referência poderia ver dois relógios sincronizados ao passo que um outro observador, num plano de referência diferente, não os veria sincronizados. Portanto, quando se trata de sincronização de relógios separados por uma distância qualquer (pequena ou quase infinita), não existe um método pelo qual tal sincronização possa ser feita no sentido absoluto, de tal maneira que todos os observadores iriam concordar, independente do movimento.

Um exemplo simples seria um avião levantando voo às 14:00 hrs e pousando precisamente às 14:00 hrs. Sendo que o avião aterrisou no mesmo tempo em que levantou vôo, esta viagem seria instantânea. Como seria possível? A resposta está no fuso horário. Imagine um avião partindo de Brasília às 14:00 hrs (horário local) e chegando em Cuiabá às 14:00 hrs (horário local). A hora marcada em Cuiabá é uma a menos que a de Brasília (consideramos que o avião voa rápido o suficiente para percorrer a distância em uma hora). Para um passageiro a viagem teria demorado uma hora (tempo universal), mas para um observador em Cuiabá, o avião teria chegado na mesma hora em que partiu (tempo local).

Existe um equivalente cósmico entre o tempo local e o tempo universal. Luz viajando em direção à Terra é equivalente a um avião viajando no sentido oeste (Brasília a Cuiabá), O tempo local permaneceria sempre o mesmo. Se usarmos o tempo cósmico universal, a luz levaria 100 anos para percorrer 100 anos-luz.

De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, a luz não experimenta a passagem do tempo, sendo a sua viagem instantânea. Portanto, luz vinda da extremidade do universo chegaria instantaneamente aqui ao passo que nós acharíamos que ela teria levado bilhões de anos.

O Tempo de Viagem da Luz: Um Argumento que Refuta a Si Mesmo

A própria teoria do big bang possui um problema seríssimo com a questão do tempo de viagem da luz. De acordo com este modelo, a luz teria que percorrer uma distância muito acima da que lhe é permitida, dentro de um período de 14 bilhões de anos (idade do universo proposta pela teoria do big bang). Esta dificuldade é conhecida como o “problema do horizonte”.

De acordo com a teoria do big bang, quando o universo era ainda bastante jovem e muito pequeno, ele desenvolveu pequenas diferenças locais de temperaturas (sem isso corpos celestes como estrelas e galáxias não poderiam ter se formado). Vamos assumir teoricamente que neste início de universo haveria, portanto, dois pontos: A (quente) e B (frio). Hoje, bilhões de anos depois deste período, o universo expandiu de tal forma que os pontos A e B estão muito distantes um do outro. No entanto, temos visto por meio da radiação de fundo (Cosmic Background Radiation) que a temperatura, mesmo a distâncias imensas, é praticamente a mesma: 2,7 K (270°C negativos). Isto significa que os pontos A e B possuem a mesma temperatura hoje. Mas isso somente seria possível se eles tivessem trocado energia. E a maneira mais rápida de trocar energia é através de radiação eletro-magnética. No entanto, essa troca teria que ter ocorrido multiplas vezes durante a existência do universo para que um equilíbrio térmico fosso atingido (como obervado através da temperatura uniforme da radiação de fundo). Dado o tamanho do universo – a distância e a quantidade de vezes entre dois pontos que a luz teria que ter percorrido durante os supostos 14 bilhões de anos – a velocidade da luz não teria sido sufic ente para que tal temperatura uniforme existisse.

Uma solução proposta para a teoria do big bang é o que se chama de período inflacionário. O universo no seu início teria expandido dentro dos limites conhecidos pela ciência. Em seguida ele teria entrado num período inflacionário, através do qual teria chegado às dimensões atuais. Esta proposta não possui nenhuma evidência, não sendo nada mais que uma pura conjectura. (Não existe nenhuma evidência do que poderia ter dado início a esse período e muito menos o que teria feito com que ele chegasse ao fim de forma suave para manter intacta a estrutura observada no universo atualmente.)

Conclusão

Assim sendo, o problema do tempo de viagem da luz permanece uma questão aberta para a discussão científica. Aceitar uma idade antiga para o universo (teoria do big bang), apenas porque a luz de corpos celestes localizados a bilhões de anos-luz tem chegado até nós, é uma questão de preferência por um modelo de idade antiga por um outro modelo de idade rescente. Esta preferência não se dá por méritos científicos mas sim por pressuposições e posicionamento filosófico pessoal de cada cientista ou pesquisador.

Referências 

Mais sobre este assunto pode ser encontrado no artigo escrito por Jason Lisle
http://www.answersingenesis.org/articles/nab/does-starlight-prove