Matéria, Energia e Vida O Universo, a Terra e a vida (46)

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O eco do big bang 
Em 1965, quando trabalhavam na companhia ATT-Bell Laboratories, 
os pesquisadores Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1941-) (�gura 
2.52) tiveram dificuldade em eliminar um ruído captado por antenas que 
seriam destinadas à comunicação por micro-ondas em radares. Inicial-
mente, eles acreditaram que as antenas estavam com defeito, porém, 
após entrar em contato com trabalhos de pesquisadores que tentavam 
entender a expansão do Universo, associaram o ruído de micro-ondas 
captado ao eco de uma grande explosão. A detecção dessa radiação foi 
considerada um forte indício para a validade da teoria do big bang. 
A busca pelo entendimento da constituição da matéria nos levou a 
concebê-la como formada por partículas, consideradas inicialmente in-
divisíveis, mas que se revelaram compostas de outras mais elementares, 
como o átomo. Este é constituído de elétrons, prótons e nêutrons, e os 
dois últimos são formados por quarks. Nos grandes aceleradores de partículas, o objetivo é quebrar as partículas 
e verificar quais delas são elementares, ou seja, indivisíveis. É como se quiséssemos voltar no tempo.
O chamado big bang ocorreu há cerca de 14 bilhões de anos. No início, o Universo era tão quente que não 
havia os átomos, mas apenas uma sopa de partículas elementares. Com a expansão, a temperatura do Universo 
diminuiu e as partículas elementares combinaram-se e formaram estruturas maiores. Os prótons e nêutrons 
formaram-se dos quarks e, cerca de 300 mil anos depois do big bang, foram constituídos os primeiros átomos, 
com a combinação de elétrons, prótons e nêutrons. 
A matéria produzida com a formação dos átomos começou a se agregar em diversas regiões do espaço e as 
primeiras estrelas e galáxias começaram a se constituir cerca de 300 milhões de anos depois do big bang. Como 
veremos mais adiante, os elementos químicos foram formados pelas primeiras estrelas, que depois explodiram e 
geraram estrelas de segunda geração e seus planetas. Estima-se que o Sistema Solar e a Terra foram criados cerca 
de 9,5 bilhões de anos depois da explosão, ou seja, há 4,5 bilhões de anos. Essa estimativa é baseada na idade 
das rochas mais antigas da Terra. A �gura 2.53 representa alguns eventos importantes da história do Universo.
 # Figura 2.53 – Representação da 
evolução do Universo conforme a 
teoria do big bang. Os elementos 
não estão representados em 
proporção e distâncias. Cores 
fantasia.
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ˆ14 bilhões de anos atrás: big bang 
primeiros segundos após o 
big bang de partículas subatômicas
à 300 mil anos depois: elétrons e núcleos 
combinados na forma de átomos
à 300 milhões de anos depois: início 
da formação de estrelas e galáxias
à 9,5 bilhões de anos 
depois: formação do 
Sistema Solar e da Terra
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 # Figura 2.52 – Penzias e Wilson 
em frente à antena de micro-ondas 
Holmdel. Cerca de 1963.
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89Do big bang à formação da Terra 
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Na Mecânica newtoniana, o tempo e o espaço são quantidades absolutas, isto é, não se modificam em 
função do movimento dos corpos. Mas, com a teoria da relatividade de Einstein, esses conceitos deixaram de 
ser absolutos e passaram a depender da velocidade dos corpos. Nesta atividade, iniciaremos nossas reflexões 
sobre a relatividade.
O QUE FAZER
Observe as tirinhas a seguir.
A dilatação do tempo e a contração do espaço
INVESTIGAÇÃO
 # Figura 2.54 – Tirinha representando o paradoxo dos gêmeos.
REFLEXÃO
 1. Como você interpreta cada uma das tirinhas? Escreva um pequeno texto apresentando sua compreensão 
sobre cada uma delas. 
 # Figura 2.55 – Tirinha representando um dos efeitos previstos pela teoria da relatividade.
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