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Uma breve história de tudo

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O astrofísico Neil de Grasse Tyson narra esse vídeo que conta tudo, em menos de 8 minutos, legendado em português.

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O mundo tem persistido por muitos anos, tendo sido uma vez colocado nos movimentos apropriados. Destes, todo o resto se seguiu.

Lucrécio

No começo, cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, todo o espaço, e toda a matéria, e toda a energia do universo conhecido estavam contidos num volume menor que um trilionésimo do tamanho de uma ponta de alfinete.



As condições eram tão quente que as forças fundamentais da natureza que coletivamente descrevem o universo estavam unificadas.
Por razões desconhecidas, este cosmos menor-que-a-ponta-de-um-alfinete começou a se expandir.

Quando o universo era extremamente quente, 10 elevado à 30 graus, e juvenil, 10 elevado à -43 segundos de idade - numa época em que todas as nossas teorias sobre matéria e espaço falham e deixam de possuir significado - buracos negros formaram-se espontaneamente, desapareceram, e formaram-se novamente, a partir da energia contida dentro do campo unificado.

Sob estas condições extremas, no que é admitidamente Física especulativa, a estrutura do espaço e tempo tornou-se severamente curvada enquanto borbulhava de uma forma esponjosa e espumosa.

Durante estas épocas, os fenômenos descritos pela teoria da relatividade geral de Einstein, a teoria moderna da gravidade, e pela mecânica quântica, a descrição da matéria em suas menores escalas, eram indistinguíveis uns dos outros.

À medida que o universo continuou a expandir-se e resfriar-se, a gravidade separou-se das outras forças.

Rapidamente depois, a força nuclear forte e a força eletrofraca se separaram uma da outra, o que foi acompanhado por uma enorme liberação de energia armazenada, que induziu um rápido aumento de 10 elevado à 30 do tamanho do universo.
A rápida expansão do universo, conhecida como a época da inflação, esticou e alisou a distribuição cósmica de matéria e energia, de modo que qualquer variação regional da densidade tornou-se menos de uma parte em cem mil.

Continuando em frente com o que é agora Física verificada em laboratório, o universo era quente o suficiente para fótons converterem sua energia espontaneamente em pares de partículas de matéria e antimatéria, que imediatamente aniquilavam-se, retornando então suas energias de volta para os fótons.

Por razões desconhecidas, esta simetria entre matéria e antimatéria foi quebrada, o que levou a um ligeiro excesso da matéria sobre a antimatéria.

Para cada bilhão de partículas de antimatéria, um bilhão e uma partículas de matéria foram criadas. Esta assimetria foi pequena, mas muito, muito importante para a evolução futura do universo.

À medida que o universo continuou a resfriar-se, a força eletrofraca separou-se na força eletromagnética e na força nuclear fraca, completando as quatro distintas e usuais forças da natureza.

A medida que a energia da sopa de fótons continuava a cair pares de partículas de matéria-antimatéria já não podiam mais serem criados espontaneamente a partir dos fótons disponíveis.

Todos os pares remanescentes de matéria-antimatéria rapidamente aniquilaram-se, deixando para trás um universo com uma partícula de matéria ordinária para cada bilhão de fótons, e nenhuma antimatéria.

Caso esta assimetria da matéria sobre a antimatéria não tivesse ocorrido, o universo em expansão seria para sempre composto por luz, e nada mais, nem mesmo astrofísicos.

Ao longo de um período de cerca de três minutos, prótons e nêutrons agregaram-se para tornarem-se os núcleos atômicos mais simples.

Enquanto isso, elétrons livres espalhavam os fótons para lá e para cá, resultando em uma sopa opaca de matéria e energia.

Quando o universo resfriou-se para abaixo de alguns milhares de graus, por volta da temperatura de brasas numa fogueira, os elétrons livres tornaram-se lentos o suficiente para serem capturados pelos núcleos de matéria da sopa cósmica formaram-se então átomos completos de hidrogênio, hélio, e lítio, os três elementos mais leves.

O universo é agora, pela primeira vez, transparente à luz visível, e estes fótons que escaparam são visíveis até hoje a chamada radiação cósmica de fundo.

Nos primeiros bilhões de anos, o universo continuou a expandir-se e resfriar-se, enquanto a matéria gravitava nestas concentrações massivas que chamamos de galáxias. Entre 50 e 100 bilhões delas foram formadas, cada uma contendo centenas de bilhões de estrelas, que sofrem fusões termonucleares em seus núcleos.

Aquelas estrelas que possuem mais de 10 vezes a massa do Sol alcançam uma pressão e temperatura suficientes, em seus núcleos, para fabricarem dezenas de elementos mais pesados que o hidrogênio, incluindo os elementos que compõem os planetas e vida habitando eles.

Este elementos seriam inúteis se permanecessem presos dentro da estrela. Mas estrelas altamente massivas, felizmente, explodem, espalhando suas entranhas quimicamente enriquecidas pela galáxia.

Depois de 7 ou 8 bilhões de anos desse enriquecimento, uma estrela medíocre nasceu em uma região medíocre de uma galáxia médiocre, que jaz numa parte medíocre do universo: os arredores do superaglomerado de Virgem.

Durante a formação deste sistema estelar, a matéria condensou e acresceu da nuvem mãe de gás, enquanto orbitava o Sol.

A nuvem de gás a partir da qual o Sol formou-se continha um suprimento suficiente de elementos pesados para formar um sistema de planetas, milhares de asteroides, e bilhões de cometas.

Por centenas de milhões de anos, impactos persistentes de cometas em alta velocidade e outros detritos, asseguravam a liquidez da superfície dos planetas rochosos, impedindo a formação de moléculas complexas.

Enquanto restava cada vez menos matéria acretável no Sistema Solar, as superfícies destes planetas começaram a resfriar.

Aquele que chamamos de Terra formou-se em uma zona em torno do Sol na qual os oceanos permanecem em grande parte na forma líquida.

Caso a Terra tivesse se formado mais próxima ao Sol, os oceanos teriam sido vaporizados.
Caso tivesse se formado mais longe, os oceanos teriam congelado.

Em ambos os casos, a vida como a conhecemos não teria evoluído. Dentro dos oceanos líquidos e quimicamente enriquecidos, por um mecanismo ainda desconhecido, surgiu a simples bactéria anaeróbica, que intencionalmente transformou a atmosfera rica em dióxido de carbono da Terra
em uma com oxigênio suficiente para permitir que organismos aeróbios surgissem e dominassem oceanos e terras.

Os mesmos átomos de oxigénio, normalmente encontrados em pares, O², também combinaram-se em trios, formando o ozônio, O³, na camada superior da atmosfera, que protege a superfície da Terra da maioria da radiação ultravioleta e ionizante do Sol.

A notável diversidade de vida na Terra e presumimos em outros lugares do universo, deve-se à abundância cósmica de carbono, e o incontável número de moléculas, simples e complexas, feita a partir dele.

Como contestar, quando há mais variedade de moléculas baseadas em carbono do que todas as outras moléculas combinadas?

No entanto, a vida é frágil. Encontros da Terra com grandes meteoros remanescentes, eventos comuns no passado, causavam estragos intermitentes sobre o ecossistema.

Uns meros 65 milhões de anos atrás, menos do que 2% do passado da Terra, um asteroide de 10 trilhões de toneladas atingiu o que hoje é conhecida como a península de Yucatán, e ceifou mais de 70% das espécies de flora e fauna da Terra, incluindo os dinossauros, os animais terrestres dominantes.

Esta tragédia ecológica deu uma oportunidade para os pequenos mamíferos sobreviventes preenchessem os nichos recém vagos.

Uma ramificação de cérebro grande destes mamíferos, aos quais chamamos de primatas, evoluiu um gênio e uma espécie, a homo sapiens, a um nível de inteligência que lhes permitiu inventar métodos e ferramentas da ciência, para inventar astrofísica, e deduzir a origem e evolução do universo.

Sim, o universo teve um começo. Sim, o universo continua a evoluir. E sim, cada átomo de nossos corpos é rastreável ao Big Bang e às fornaças termonucleares dentro de estrelas de alta massa.

Nós não estamos simplesmente no universo, somos parte dele. Nós nascemos dele. Alguém pode até dizer que fomos delegados pelo universo para descobrirmos a ele mesmo.

E nós apenas começamos.

Eu sou Neil deGrasse Tyson, astrofísico e o diretor Frederick P. Rose do Planetário Hayden da Cidade de Nova York. Continue olhando para o alto.
Fonte: YouTube
[Visto no Brasil Acadêmico]

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Brasil Acadêmico: Uma breve história de tudo
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