No dia 4 de julho, os Estados Unidos celebram o seu 250º aniversário, marcando o aniversário da Declaração da Independência e tornando-se uma nação soberana.
Hoje, este país relativamente jovem está na vanguarda da nossa compreensão do universo. É aqui que muitos dos principais intervenientes na ciência espacial estão interessados NASAO Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e a Universidade Northwestern são apenas alguns exemplos.
Em comemoração ao 250º aniversário da independência da América, Space.com leva você a uma viagem através de alguns dos mal-entendidos mais comuns sobre o universo e o papel que os cientistas americanos desempenharam no esclarecimento dessa confusão cósmica.
Galileu também nos deu a compreensão de que não só o lugar da Terra no sistema solar é único, como não existe sequer um único planeta com luas. Quinta-feira, Infelizmente, Europa, Ganimedes E Calisto Inventado em 1610.
É claro que, na altura em que a América nasceu, já tínhamos começado a compreender o universo e o nosso lugar nele, mas alguns mal-entendidos importantes ainda persistiam. Um dos maiores deles envolvia a natureza do próprio sol.
Sol como um carvão ardente
Os Estados Unidos foram formados durante a “Era do Vapor”, um período de industrialização que durou de 1770 a 1914. Esta revolução foi impulsionada pelo carvão, maquinaria, navios e fábricas, mudando o padrão da indústria, dos transportes e da produção. Nessa época, o carvão era o combustível mais denso e poderoso conhecido pela humanidade, por isso não é surpresa que muitos dos primeiros cientistas considerassem o Sol como sendo, na verdade, um enorme pedaço de carvão em chamas.
Mais tarde, a Scientific American, com sede nos EUA, uma das revistas científicas mais antigas e importantes do mundo, escreveu Ensaio de 1863 Começou como um pedaço de carvão em chamas empurrando o sol.
“Se o Sol fosse feito de carvão, duraria apenas 5.000 anos no ritmo atual. o solCom toda a probabilidade, não um corpo em chamas, mas sim um corpo brilhante. Sua luz é a de metal fundido brilhante, e não a de uma fornalha em chamas. Mas é impossível para o Sol continuar a emitir calor sem perder calor ou fornecer novo combustível”, disse o artigo da Science American. “Assumindo que o calor do Sol é retido pelos meteoros que caem nele, a massa do sistema solar pode ser determinada aproximadamente a partir do momento em que o Sol brilha. Os intervalos estão entre 100 milhões e 400 milhões de anos.”
Embora esta estimativa ainda esteja a quilómetros de distância, sabemos agora que o Sol tem cerca de 4,6 mil milhões de anos; Este desenvolvimento ocorreu num momento de revolução geológica, que revelou evidências de que o nosso planeta é muito mais antigo do que as estimativas teológicas de alguns milhares de anos.
Cerca de 57 anos depois, em 1920, o cientista britânico Arthur Eddington sugeriu pela primeira vez que estrelas semelhantes ao Sol eram, na verdade, alimentadas pela fusão nuclear de hidrogênio com hélio. Esta ideia foi publicada por Eddington em 1926 em seu livro “A Constituição Interna das Estrelas”. Doze anos depois disso, o físico nuclear Hans Bethe desenvolveu a primeira descrição deste processo de fusão nuclear, descrevendo a reação em cadeia próton-próton e o ciclo carbono-nitrogênio-oxigênio (CNO).
162 anos após a fundação dos Estados Unidos, a ideia de o carvão queimar o sol finalmente pegou fogo, iniciada por uma editora americana.
Éter ou…?
Na infância da América, em 1800, os cientistas compreenderam que a luz era uma onda. Aplicando isto juntamente com o que sabem sobre outras ondas, é lógico supor que a luz necessita de um meio através do qual possa propagar-se. Este meio deve ser onipresente e possuir algumas propriedades únicas para permitir que a luz viaje na velocidade da luz.
Portanto, o espaço foi preenchido com um meio denominado éter luminoso, a substância luminosa proposta para ser um “portador de luz”. O fato de ser uma substância invisível e infinita que não interage com a matéria física tornou muito controversa a existência do éter luminoso.
Sabemos agora que este meio não existe, e que dois físicos americanos, Albert A. Michelson e Edward W. Graças a Morley, deram o resultado nulo mais importante da história da ciência em 1887: provou a existência do éter luminoso.
Os cientistas raciocinaram que, se existisse um éter luminoso, uma vez que a Terra girava em torno do Sol a uma velocidade de 66.000 milhas por hora (106.216 quilómetros por hora), o nosso planeta deveria estar a mover-se através do éter, que era considerado estático. Isso significa que a Terra querer movendo-se em relação ao éter estático. Se o éter é um meio no qual as ondas de luz ondulam, isso significa que a velocidade da luz varia ligeiramente na direção em que a Terra viaja.
O experimento Michelson-Morley em Cleveland, Ohio, usou um kit chamado interferômetro Michelson-Morley para medir a diferença na velocidade de uma onda de luz viajando perpendicularmente à Terra e uma onda viajando paralelamente à Terra. Michelson e Morley esperavam observar o padrão de interferência causado pelos diferentes tempos de viagem das ondas de luz.
Isso é o que acontece quando a luz do mesmo comprimento de onda chega a um detector em momentos ligeiramente diferentes, o que significa que os picos e vales das ondas não estão mais perfeitamente alinhados. Porém, para surpresa dos físicos americanos, nenhuma interferência foi detectada. Isso significava que não havia diferença na velocidade de viagem da luz, provando essencialmente a existência do éter.
A negação do éter luminoso foi de primordial importância porque abriu a porta Albert EinsteinEm 1905, a teoria da relatividade especial e Relatividade geral Em 1915, este último revisou a nossa compreensão da gravidade e levou ao nosso conhecimento da gravidade. Buracos negros E Ondas gravitacionais Antes do monitoramento de testes de tais materiais.
Outras galáxias!
Embora os cientistas tenham percebido que a Terra não estava no centro do sistema solar muito antes do nascimento da América, havia outro equívoco flagrante. Acreditava-se que Via LácteaProposta pela primeira vez na teoria do “Universo Insular” de Immanuel Kant em 1755, ela ainda ocupa uma posição única no universo – a existência de outras galáxias é um tema muito debatido. Pensava-se também que o próprio sistema solar estava no centro da Via Láctea.
Em 1785, o astrônomo William Herschel começou a mapear a nossa galáxia, determinando corretamente a forma de disco da Via Láctea, mas colocando incorretamente o Sistema Solar no seu centro. Este quadro mudou em 1918, quando o astrônomo americano Harlow Shapley determinou grupos densos de estrelas chamados aglomerados globulares centrados em um centro distante na direção da constelação de Sagitário. Isso colocou o sistema solar no centro da galáxia. Hoje expandimos isto, movendo o nosso sistema planetário para 27.000 anos-luz de distância do centro galáctico e para um dos braços espirais da nossa galáxia.
Cinco anos depois, em 1923, a singularidade da Via Láctea foi destruída. Usando um telescópio Hooker de 100 polegadas (2,5 metros) Observatório do Monte WilsonAstrônomo americano Edwin Hubble Obteve imagens da Nebulosa de Andrômeda (Messier 31) e determinou que ela estava a pelo menos um milhão de anos-luz de distância. Embora saibamos agora que esta distância está mais próxima de 2,5 milhões de anos-luz, ainda era suficientemente longe para colocar M31 fora da Via Láctea.
Na verdade é a Nebulosa de Andrômeda Constelação de AndrômedaNovembro de 1924, o The New York Times anunciou ao público em geral que a nossa galáxia era distante e solitária. Não estamos mais sozinhos na galáxia – mas o Hubble não está.
O universo não é estático
Outra suposição nessa época era que o universo era estático, o que foi apoiado por Einstein em 1917. No entanto, em 1929, Hubble descobriu que a luz de galáxias distantes estava desviada para o vermelho. Em outras palavras, os comprimentos de onda da luz emitida por essas fontes foram ampliados à medida que esses comprimentos de onda viajavam em nossa direção. Isto indicou que estas galáxias estão se afastando de nós. Acreditando nisso, Einstein abandonou o modelo de universo estático.
No entanto, os cientistas americanos não revisaram todo o quadro do universo. Em 1998, investigadores americanos como Saul Perlmutter, Adam Riess e Robert Kirshner faziam parte de duas equipas internacionais de investigadores que descobriram que não só o Universo está a expandir-se, mas que essa expansão está, na verdade, a acelerar.
Quando a América celebrar o seu 300º aniversário, o mistério da matéria escura terá sido resolvido, juntamente com outros mistérios cósmicos, como a natureza da matéria escura. Se assim for, os planos dos EUA serão semelhantes Telescópio Espacial HubbleO O Telescópio Espacial James WebbE para vir Telescópio Espacial Romano Nancy Grace Colocará os inventores e cientistas americanos na vanguarda destes desenvolvimentos, tal como fizeram os seus antecessores nos últimos 250 anos.
