Curiosidades

Top 7 Mistérios não resolvidos do universo

Quando Richard Feynman encontrou o livro didático de Dirac sobre eletrodinâmica quântica, ele não entendeu muito bem. Além disso, o livro estava repleto de problemas que ninguém era bastante adepto o suficiente para resolver. No entanto, foi o último parágrafo no final do livro que o encorajou a investigar. Ele diz que “algumas idéias novas são necessárias”. Um pedido que Feynman se sentiu obrigado a atender e obedientemente. Suas novas idéias mudaram a maneira como estudamos QED e levamos ao desenvolvimento do Modelo Padrão.Problemas não resolvidos também me lembram ondas gravitacionais , uma ondulação no tecido do espaço-tempo espalhado por massas gigantescas. Einstein previu isso em sua Teoria Geral da Relatividade em 1916. Embora a teoria tenha sido corroborada com sucesso pela flexão da luz devido à presença do Sol, enquanto ela viajou ao redor dela, a evidência da ocorrência de ondas gravitacionais nunca se materializou.

LIGO da NSF detectou ondas gravitacionais

Onda gravitacional. (Crédito da foto: Charly W. Karl / Flickr)

O fenômeno foi relegado para ser meramente uma previsão devido a restrições tecnológicas ou a ausência de pedras maciças o suficiente para causar uma ondulação tão ampla. Era pouco menos de 100 anos antes que o mundo inteiro se maravilhou com as descobertas de LIGO, que sentiram os tremores de uma colisão colossal entre dois buracos negros supermassivos, um impacto tão devastador que as ondas gravitacionais viajavam as milhas astronômicas para serem detectadas pelo observatório.

Então, também podemos atrapalhar essa lista dos mistérios do Universo. No entanto, ainda há uma tonelada de mistérios sobre os quais ainda estamos nas sombras ou não temos absolutamente nenhuma pista sobre isso. As teorias expostas abaixo não são apenas problemas físicos, mas também problemas relacionados à biologia, matemática e tudo sob o guarda-chuva do Universo.

Matéria escura e energia escura

Em torno da década de 1990, os cosmólogos perceberam que a massa de aglomerados, uma coleção de galáxias múltiplas, não é suficientemente grande para manter essas galáxias. Eles hipotetizaram que existe, entre essas galáxias, além da matéria visível, outro tipo de matéria exótica que explica a massa faltante. Este assunto misterioso se recusa a interagir com a luz e a matéria visível, evitando qualquer detecção. Foi justamente chamado, Matéria escura .

A energia escura faz com que as galáxias se afastem de nós em velocidades surpreendentes.

Se isso não bastasse, os cosmólogos também descobriram que a massa combinada de matéria visível e sombria só representa cerca de 30% da energia (apenas 4% é matéria visível!) Necessária para produzir a densidade que a forma plana do nosso Universo exige . Onde estão os 70% restantes? Cosmologistas hipotetizaram que este campo misterioso, como a matéria escura, escapa ao reconhecimento e o chamou de Energia das Trevas . Acredita-se que a energia escura é a força repulsiva responsável pela rápida expansão do nosso Universo que o Hubble observou em 1929. Posteriormente foi identificado como a encarnação da constante cosmológica de Einstein.

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Até hoje, ninguém tem certeza de que matéria ou energia escura são compostas. Ainda assim, a matéria negra insinua que pode haver uma nova espécie de partículas que ainda não descobrimos, não temos avaliações sobre energia escura. Isso nos surpreendeu há quase 20 anos e parece que continuará a fazê-lo nos próximos anos.

A Origem da Vida e da Consciência

Do ponto de vista de hoje, o surgimento da vida parece quase impossível. O Big Bang vomitou profusamente um monte de partículas subatômicas que gradualmente se juntaram para formar átomos, que se juntaram para formar um bilhão de estrelas, em torno de um dos quais o gás remanescente se uniu para formar o Sistema Solar, nosso planeta e, posteriormente, a vida.

Núcleo ativo Andromeda

Nós somos todos, literalmente, constituídos por armas de fogo. Esta é uma imagem de um disco de estrelas novas e azuis que circundam um buraco negro supermassivo na Galáxia de Andrómeda. (Foto Crédito: NASA / Wikipedia.org)

A precariedade da torre formada pelos blocos de possibilidades altamente improváveis ​​empilhadas umas nas outras é perfeitamente ilustrada por uma breve história que apareceu na Cosmicomics, uma coleção de contos de ficção científica excêntricos escritos pelo escritor italiano Italo Calvino. O conto, chamado How Much Shall We Bet, envolve dois personagens – o narrador, cujo nome é um imprevisível “Qfwfq” e um amigo “Dean (k) uk”.

Eles parecem viver de alguma forma separados do Universo e fazer uma série de apostas sobre o que poderia ocorrer dentro dele. O narrador sempre aposta na proposição, enquanto Dean sempre aposta contra ela. As apostas são bastante familiares – a primeira pergunta se a formação de átomos ocorreria após o Big Bang, enquanto a segunda pergunta se eles reagirão para formar elementos básicos e assim por diante até o surgimento de RNA e células auto-replicantes – ou vida.

Cultura de células cerebrais de ratos coradas com anticorpo para MAP2 (verde), Neurofilamento (vermelho) e DNA (azul)

Inextrinável emaranhado. (Crédito da foto: GerryShaw / Wikimedia Commons)

O mais improvável, no entanto, é retratado como o surgimento da vida inteligente. A consciência, supostamente um produto da nossa inteligência, há muito desconcertava filósofos, psicólogos e neurologistas. A explicação mais convincente parece ser a hiperconectividade e a complexidade de nossas células cerebrais . No entanto, parece impossível discernir em que ponto um sinal eletroquímico que corre através de um neurônio transmuta para, digamos, o sentimento subjetivo da cor vermelha.

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A noção de vida inteligente também nos obriga a explorar outro mistério, um mistério, ao mesmo tempo, que é um dos mais exultantes e terríveis do lote.

Paradox de Fermi

Nós estamos sozinhos no universo? Caso contrário, então, onde estão todos os outros? Claro, o surgimento da vida inteligente é um fenômeno extremamente raro, mas considerando a multiplicidade de sistemas planetários lá fora, devemos esperar uma saudação de vez em quando, exceto que nunca recebemos um.

A alegria de Fermi na hora do almoço com seus companheiros tornou-se um dos argumentos mais importantes, especulando sobre o paradeiro da vida extraterrestre. Fermi previu que 10 milhões de anos seriam suficientes para que qualquer civilização realizasse uma quantidade tecnológica suficiente para formar uma galáxia inteira. Se dez milhões de anos são um mero tiquetaque no relógio do Universo, então essas colônias devem encostar galáxias densamente o suficiente para serem facilmente detectadas.

Carl Sagan Pale blue dot

Sagrado Pale Blue Dot (Photo Credit: NASA)

O paradoxo de Fermi implica tanto a ubiqüidade dos alienígenas no Universo como a nossa incapacidade de detectá-los ou somos os residentes solitários da mansão inconcebivelmente espaçosa do Universo, obscurecida em uma gaveta de meia remota.

Singularidades Gravitacionais

Ninguém sabe o que está dentro de um buraco negro . Cosmologistas preveem que a atração radical de um buraco negro é alimentada por uma região de zero volume e densidade infinita. Este ponto de gravidade infinita é chamado de singularidade; mesmo a luz não pode escapar da sua atração.

As singularidades são fenômenos cosmológicos extremamente notórios. Atualmente, nenhum ramo da física pode explicar seu comportamento. Não só a Relatividade Geral de Einstein se desdobra a uma escala infinitesimal, mas a física de partículas em tal densidade também está além da compreensão do Modelo Padrão da física quântica. É um ponto em que todas as leis da física se quebram.

Buraco negro

Representação de artista de um buraco negro. (Foto de crédito: AstroStar / Shutterstock)

Buracos negros têm cosmólogos preocupados há 50 anos. Sua inexplicabilidade sinaliza que nossa compreensão da física é incompleta, sugerindo assim uma nova teoria que unisse os dois extremos da física. Einstein foi encontrado para trabalhar nesta teoria até seu último suspiro. Os cadernos ao lado de sua cama e os quadros pendurados nas paredes estavam cheios de scribblings, mas ele não conseguiu realizar nenhum avanço significativo.

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Teoria do Multiverso

A teoria do multiverso é um dos principais argumentos sobre as origens do Universo. De acordo com isso, nosso Universo é uma série de bolhas cósmicas desordenadas, cada uma das quais é inconsciente da presença do vizinho. A grade dos Universes é conhecida como um Multiverso, onde cada bolha, depois de surgir, expandiu-se a uma taxa mais rápida do que a velocidade da luz.

Multiverso

De acordo com a Teoria dos Multiversos, nosso Universo é uma série de bolhas cósmicas desordenadas, cada uma das quais é inconsciente da presença do vizinho. (Foto: Silver Spoon / Wikimedia Commons)

Esta teoria caprichosa é corroborada pelo CMBR e pela teoria da inflação, onde o primeiro é uma prova indiscutível do Big Bang e o último é uma explicação convincente para a homogeneidade do Universo. No entanto, evidências conclusivas ainda não foram divulgadas. A teoria essencialmente explora o que poderia ter existido antes do Big Bang , uma questão que não pode ser respondida agora, pois requer conhecimento de singularidades, que ainda não possuímos plenamente, como mencionado anteriormente.

Hipótese de Riemann

Os números primários sempre inspiraram em matemáticos ou teóricos de números, pelo menos, um senso de mistério ou, sim, a santidade. A Hipótese de Riemann é um problema matemático que trata da distribuição indiscutível de números primos. A hipótese, ao contrário dos fenômenos mencionados acima, está de forma separada do mundo real … é altamente abstrata e impraticável.

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(Foto: Wallpoper / Wikimedia Commons)

O problema não pode ser explicado aqui, pois levaria um artigo completamente diferente, mas pode ser simplesmente resumido como “dado um número inteiro N, quantos números primos há menores que N?” O resumo obscurece a complexidade que ele implica e faz parecer que o problema não é tão grande quanto um acordo. Bem, se você acha que é tão trivial, você pode tentar sua sorte e continuar a ganhar uma recompensa de US $ 1.000.000. A hipótese de Riemann é um dos seis problemas matemáticos incrivelmente difíceis, conhecidos como os Problemas do Prêmio do Milênio .

Asimetria de Baryon

Baryon Asymmetry é um dos problemas mais desafiadores e estimulantes na física. Essa assimetria refere-se à assimetria na quantidade de matéria e anti-matéria no Universo. Os físicos freqüentemente falam sobre como um Universo inteiramente composto de anti-matéria funcionaria muito bem, então, por que é que só testemunhamos a matéria?

Sabemos que a aproximação da matéria e da anti-matéria resulta em sua aniquilação devastadora. Na verdade, a combinação explosiva tem sido especulado como um concorrente promissor para a tecnologia de propulsor de foguete de alta velocidade se, claro, possamos extrair uma grande quantidade de anti-matéria. Como as proporções iguais das duas espécies se aniquilavam completamente, uma delas só sobreviveria se sua quantidade fosse maior que a outra.

A assimetria Baryon é um dos problemas mais desafiadores e estimulantes na física.

No entanto, por que a natureza favoreceu a questão e não a anti-matéria? E por que a natureza deve ser tendenciosa em primeiro lugar? Deve obter quantidades iguais de ambos os assuntos no início. Em caso afirmativo, o que indicou o saldo? Existe uma causa desconhecida e subjacente além do nosso entendimento … ou é pura sorte? Nós não sabemos.

Outros problemas intangíveis não resolvidos incluem o emaranhamento quântico, ou o que Einstein chamou de “ação assustadora à distância”, a escassez de lítio no Universo e a relação conjugal entre a entropia do Universo e o fluxo de tempo. Algumas idéias novas serão apreciadas.

Referências:

  1. NASA.gov
  2. Procurar inteligência extraterrestre
  3. Universidade de Boston
  4. Pomona College em Claremont, Califórnia
  5. Phys.org
  6. CERN – Ciência aceleradora

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