Arquitetura do Universo
Das Estrelas ao Átomo
http://www.youtube.com/watch?v=zKTYAjb_tdI
A Terra no Universo
Enxame de
galáxias
Galáxia - Via
Láctea
Sistema
Solar
Terra
Sistema Solar
Asteróides Planetas Cometas
Meteoros
Meteoritos Satélites Anéis
As Teorias
 No início
Superstições; Mitos; Religiões.
 Modelo Geocêntrico
Ptolomeu
As Teorias
 Modelo Heliocêntrico
Copérnico
 Modelo Híbrido
Copérnico
Thyco Brahe
As Teorias
A Contribuição de Galileu
As Teorias
Kepler
Newton
Origem do Universo
 Teoria do BIG- BANG
Explosão inicial → Quarks, Eletrões e Neutrinos → Protões e
Neutrões → Núcleos atómicos → Átomos → Estrelas →
Galáxias
1- Expansão do Universo
Lei de Hubble
Hubble observou que cada galáxia distante afasta-se da
Via Láctea numa velocidade proporcional à distância em
que se encontra desta, quanto maior a distância, maior a
velocidade.
Provas do BIG- BANG
Provas do BIG- BANG
2- Radiação Cósmica de Fundo
O espaço criado pelo big bang encheu-se de radiação
altamente energética e à medida que o Universo se
expandiu esta enfraqueceu e chegou-nos como radiação
de fraca energia – Radiação de Microondas.
Provas do BIG- BANG
3- Proporção de Átomos Existentes
Nucleossíntese do Big Bang
Nas estrelas e poeiras
interestelares existem
principalmente os elementos químicos mais leves -
Origem e Evolução do Universo
Tempo Temperatura (K)
300 milhões Estrelas Galáxias
102
de anos
300 mil anos Primeiros Átomos
104
3 min Primeiros Núcleos Atómicos 109
10-6 s Protões e Neutrões
1013
10-43s Quarks Eletrões Fotões
1032 Explosão
Limitações da Teoria do BIG BANG
1- Por que ocorreu o Big Bang?
2- Como ocorreu?
3- Havia algo antes do Big Bang?
4- Qual o destino do Universo?
As Outras Teorias
1- Teoria da Expansão Permanente
A força gravitacional não será suficiente para travar a expansão,
pelo que as galáxias se afastarão continuamente.
2- Teoria do Universo Oscilante
A força gravitacional irá sobrepor-se à expansão. O Universo
começará a contrair-se, até se atingir o Big – Crunch...
3- Teoria do Estado Estacionário
A expansão existe porque há formação contínua de matéria.
Enquanto as galáxias se afastam formam-se outras nos
intervalos.
Nucleossíntese Primordial
Big Bang Caldo inicial Nucleossíntese Formação Formação das estrelas ...
Primordial dos primeiros átomos
Big Bang – Universo quente, denso e escuro  existem fotões, eletrões e
positrões, quarks e anit- quarks;
Caldo inicial – temperatura desce e há expansão  associação de quarks
originando protões e neutrões;
Formação dos primeiros átomos – temperatura de 109 K  interação
entre protões e neutrões originando os primeiros núcleos leves
Deutério (isótopo do H); Hélio; Lítio; Berílio.
Nucleossíntese Primordial
n p
+ n p + Radiação 
Primeiro
Depois
O Deutério junta-se a um neutrão e um protão originando
Trítio e Hélio- 3:
1
2 H+ + 0
1 n  1
3 H+ + Radiação 
Deutério neutrão Trítio
1
2 H+ + 1
1 p  2
3 He2+ + Radiação 
Deutério protão Hélio- 3
n
1
0
0
1 n + 1
1 p  1
2 H+ + Radiação 
Nucleossíntese Primordial
O Deutério junta-se a outros núcleos de Deutério formando Trítio
e Hélio- 3:
1
2 H+ + 1
2 H+  1
3 H+ + 1
1 p
Deutério Deutério Trítio protão
1
2 H+ + 1
2 H+  2
3 He2+ + 0
1 n
Deutério Deutério Hélio- 3 neutrão
O Trítio e o He capturam 1 protão ou um neutrão, dando Hélio- 4:
1
3 H+ + 1
1 p  2
4He2+ + Radiação 
Trítio protão Hélio- 4
1
3 H+ + 0
1 n  2
4He2+ + Radiação 
Trítio neutrão Hélio- 4
Nucleossíntese Primordial
Finalmente:
O Hélio- 4, colidindo com o Trítio originou Lítio- 7:
2
4He2+ + 1
3 H+  3
7 Li+ + Radiação 
Hélio- 4 Trítio Lítio- 7
Elementos resultantes da Nucleossíntese Primordial:
Deutério , Hélio-3; Hélio-4; Lítio-7; Hidrogénio-1 (protão)
Nascimento das Estrelas
http://www.youtube.com/watch?v=0m47jSvr6OE
Nucleossíntese Primordial
Nascimento das Estrelas
Nucleossíntese Estelar
Fase principal da vida das estrelas – Coração da estrela
Coração: H He
Camada exterior: Não há reações nucleares
Nascimento das Estrelas
Evolução das Estrelas
Evolução das Estrelas
e
Evolução das estrelas
Evolução das estrelas
Estrelas: nascimento, vida e
morte
Nucleossíntese Interestelar
 Colisão de átomos de C, O e N, com raios cósmicos
originando Li- 6, B, Be.
 Processo de fissão nuclear - um núcleo maior é
desagregado em núcleos menores.
6
12 C + 1
1 p  5
10 B + 2
3 He
6
12 C + 1
1 p  4
9 Be + 2
3 He + 1
1 p
Nucleossíntese
Nucleossíntese primordial
Do “Big Bang” até às proto - estrelas
Nucleossíntese estelar
Durante a vida das estrelas
Nucleossíntese interestelar
Depois da morte das supernovas
Reações químicas
Os núcleos dos
átomos não são
alterados.
Os elementos
químicos mantêm-se.
A energia envolvida é
milhões de vezes
menor.
Reações nucleares
Os núcleos dos átomos
são alterados
Os elementos químicos
são diferentes.
A energia envolvida é
milhões de vezes superior.
1- Fusão nuclear
2- Fissão Nuclear

Arquitetura do Universo.ppt

  • 1.
    Arquitetura do Universo DasEstrelas ao Átomo http://www.youtube.com/watch?v=zKTYAjb_tdI
  • 2.
    A Terra noUniverso Enxame de galáxias Galáxia - Via Láctea Sistema Solar Terra
  • 3.
    Sistema Solar Asteróides PlanetasCometas Meteoros Meteoritos Satélites Anéis
  • 4.
    As Teorias  Noinício Superstições; Mitos; Religiões.  Modelo Geocêntrico Ptolomeu
  • 5.
    As Teorias  ModeloHeliocêntrico Copérnico  Modelo Híbrido Copérnico Thyco Brahe
  • 6.
  • 7.
  • 8.
    Origem do Universo Teoria do BIG- BANG Explosão inicial → Quarks, Eletrões e Neutrinos → Protões e Neutrões → Núcleos atómicos → Átomos → Estrelas → Galáxias
  • 9.
    1- Expansão doUniverso Lei de Hubble Hubble observou que cada galáxia distante afasta-se da Via Láctea numa velocidade proporcional à distância em que se encontra desta, quanto maior a distância, maior a velocidade. Provas do BIG- BANG
  • 10.
    Provas do BIG-BANG 2- Radiação Cósmica de Fundo O espaço criado pelo big bang encheu-se de radiação altamente energética e à medida que o Universo se expandiu esta enfraqueceu e chegou-nos como radiação de fraca energia – Radiação de Microondas.
  • 11.
    Provas do BIG-BANG 3- Proporção de Átomos Existentes Nucleossíntese do Big Bang Nas estrelas e poeiras interestelares existem principalmente os elementos químicos mais leves -
  • 12.
    Origem e Evoluçãodo Universo Tempo Temperatura (K) 300 milhões Estrelas Galáxias 102 de anos 300 mil anos Primeiros Átomos 104 3 min Primeiros Núcleos Atómicos 109 10-6 s Protões e Neutrões 1013 10-43s Quarks Eletrões Fotões 1032 Explosão
  • 13.
    Limitações da Teoriado BIG BANG 1- Por que ocorreu o Big Bang? 2- Como ocorreu? 3- Havia algo antes do Big Bang? 4- Qual o destino do Universo?
  • 14.
    As Outras Teorias 1-Teoria da Expansão Permanente A força gravitacional não será suficiente para travar a expansão, pelo que as galáxias se afastarão continuamente. 2- Teoria do Universo Oscilante A força gravitacional irá sobrepor-se à expansão. O Universo começará a contrair-se, até se atingir o Big – Crunch... 3- Teoria do Estado Estacionário A expansão existe porque há formação contínua de matéria. Enquanto as galáxias se afastam formam-se outras nos intervalos.
  • 15.
    Nucleossíntese Primordial Big BangCaldo inicial Nucleossíntese Formação Formação das estrelas ... Primordial dos primeiros átomos Big Bang – Universo quente, denso e escuro  existem fotões, eletrões e positrões, quarks e anit- quarks; Caldo inicial – temperatura desce e há expansão  associação de quarks originando protões e neutrões; Formação dos primeiros átomos – temperatura de 109 K  interação entre protões e neutrões originando os primeiros núcleos leves Deutério (isótopo do H); Hélio; Lítio; Berílio.
  • 16.
    Nucleossíntese Primordial n p +n p + Radiação  Primeiro Depois O Deutério junta-se a um neutrão e um protão originando Trítio e Hélio- 3: 1 2 H+ + 0 1 n  1 3 H+ + Radiação  Deutério neutrão Trítio 1 2 H+ + 1 1 p  2 3 He2+ + Radiação  Deutério protão Hélio- 3 n 1 0 0 1 n + 1 1 p  1 2 H+ + Radiação 
  • 17.
    Nucleossíntese Primordial O Deutériojunta-se a outros núcleos de Deutério formando Trítio e Hélio- 3: 1 2 H+ + 1 2 H+  1 3 H+ + 1 1 p Deutério Deutério Trítio protão 1 2 H+ + 1 2 H+  2 3 He2+ + 0 1 n Deutério Deutério Hélio- 3 neutrão O Trítio e o He capturam 1 protão ou um neutrão, dando Hélio- 4: 1 3 H+ + 1 1 p  2 4He2+ + Radiação  Trítio protão Hélio- 4 1 3 H+ + 0 1 n  2 4He2+ + Radiação  Trítio neutrão Hélio- 4
  • 18.
    Nucleossíntese Primordial Finalmente: O Hélio-4, colidindo com o Trítio originou Lítio- 7: 2 4He2+ + 1 3 H+  3 7 Li+ + Radiação  Hélio- 4 Trítio Lítio- 7 Elementos resultantes da Nucleossíntese Primordial: Deutério , Hélio-3; Hélio-4; Lítio-7; Hidrogénio-1 (protão)
  • 19.
  • 20.
  • 21.
    Fase principal davida das estrelas – Coração da estrela Coração: H He Camada exterior: Não há reações nucleares Nascimento das Estrelas
  • 22.
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  • 27.
  • 28.
    Nucleossíntese Interestelar  Colisãode átomos de C, O e N, com raios cósmicos originando Li- 6, B, Be.  Processo de fissão nuclear - um núcleo maior é desagregado em núcleos menores. 6 12 C + 1 1 p  5 10 B + 2 3 He 6 12 C + 1 1 p  4 9 Be + 2 3 He + 1 1 p
  • 29.
    Nucleossíntese Nucleossíntese primordial Do “BigBang” até às proto - estrelas Nucleossíntese estelar Durante a vida das estrelas Nucleossíntese interestelar Depois da morte das supernovas
  • 30.
    Reações químicas Os núcleosdos átomos não são alterados. Os elementos químicos mantêm-se. A energia envolvida é milhões de vezes menor. Reações nucleares Os núcleos dos átomos são alterados Os elementos químicos são diferentes. A energia envolvida é milhões de vezes superior.
  • 33.
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