Quando o termo 'expansão' é mencionado, o aumento de tamanho vem à nossa mente. No entanto, neste caso, a expansão do universo é diferente. Vamos cavar e descobrir mais.
OBJETIVOS DE APRENDIZADO
A expansão do universo refere-se ao aumento da distância entre quaisquer duas partes gravitacionalmente não ligadas do universo que podem ser observadas com o tempo . Este processo é uma expansão intrínseca pela qual há mudança na escala do espaço. O universo não se expande em nada e não precisa de espaço para existir fora dele. Geralmente, o espaço e os objetos no espaço não se movem. A métrica que governa a geometria e o tamanho do espaço -tempo é aquela que muda de escala. Apesar de objetos e luz no espaço-tempo serem incapazes de viajar em velocidades mais rápidas que a luz, a métrica em si não é restringida por essa limitação. Parece a um observador que o espaço está se expandindo e todas as galáxias mais próximas estão se afastando.
Durante a época inflacionária que foi cerca de 10-32 segundos após o Big Bang , houve uma expansão repentina do universo. O volume do universo aumentou por um fator de aproximadamente 10 78 (expansão da distância por um fator de cerca de 10 26 em todas as três dimensões). Uma expansão mais lenta e gradual do espaço continuou mais tarde, até 9,8 bilhões de anos após o Big Bang, quando começou a se expandir gradualmente mais rapidamente. Ele ainda está se expandindo até hoje.
A expansão métrica do espaço é completamente diferente das explosões e expansões que são vistas na vida cotidiana. Parece ser uma propriedade de todo o universo, e não um fenômeno que se aplica apenas a uma parte do universo. Pode ser melhor observado de “fora” do universo.
A expansão métrica é uma característica importante da cosmologia do Big Bang. No entanto, este modelo só é válido em grandes escalas (a escala de aglomerados de galáxias e acima), uma vez que a atração gravitacional une a matéria com força suficiente para que, neste momento, a expansão métrica não possa ser observada em uma escala menor.
Os físicos provaram a existência da energia escura que aparece como uma constante cosmológica nos modelos gravitacionais mais simples, como forma de explicar a aceleração.
MÉTRICAS E COORDENADAS COMPOSTAS
Para entender a expansão métrica do universo, é importante discutir o que é uma métrica e como funciona a expansão métrica.
Uma métrica refere-se a um conceito de distância . Ele afirma em termos matemáticos a maneira pela qual as distâncias entre dois pontos próximos no espaço são medidas, em termos do sistema de coordenadas. Os sistemas de coordenadas são usados para localizar pontos no espaço atribuindo certas posições em uma grade chamada de coordenadas para cada ponto. Gráficos Xy e latitude e longitude são exemplos comuns de coordenadas. Uma métrica é uma fórmula que descreve como um número chamado “distância” deve ser medido entre dois pontos. A expansão métrica do espaço é descrita usando a matemática dos tensores métricos. O sistema de coordenadas usado é conhecido como coordenadas móveis . Este é um tipo de sistema de coordenadas que leva em conta o tempo e o espaço e a velocidade da luz.
