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perguntou em Cosmologia por AstroCurioso (2.2k pontos)
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É o Universo verdadeiramente infinito (sem fim) ou é apenas realmente muito grande?

  

2 Respostas

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respondida por Astrónomo Avançado (7.1k pontos)
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De facto, ainda nao sabemos! A única informação que temos hoje é que o Universo se encontra em expansão (actualmente acelerada) e que a sua geometria é plana ou muito próxima de ser plana. Dizer que o Universo é plano significa que estamos a fazer uma analogia com o espaço a duas dimensões em que a soma dos três ângulos de um triângulo se adicionam a 180 graus e que duas linhas paralelas nunca se encontram. Isto é, o Universo assemelha-se ao topo de uma mesa que pode, pelo menos conceptualmente, ser infinita.

Uma geometria fechada pode ser uma esfera onde a soma dos ângulos de um triângulo é superior a 180 graus e duas linha paralelas mais cedo ou mais tarde vão encontrar-se. Um Universo com esta geometria é finito.

A geometria do Universo também pode ser aberta e pode ser representada em duas dimensões pela superfície de uma sela de cavalo. Este espaço também e infinito.

Existe todavia uma outra topologia (é assim que se chamam as formas) que tem geometria plana. Essa topologia é ilustrada pela superfície do toro (ou dognut).  Como sabemos, o toro é um cilindro ao qual se uniram as extremidades. A superfície do toro é espaciamente plana mas é finita porque traçando uma linha ao longo do caminho de circulo de raio maior ou menor, vamos voltar sempre ao mesmo sítio. Portanto, mesmo se um dia soubessemos que o Universo era plano, ainda podería ser infinito ou finito, a superfície de uma mesa ou de um toro, respectivamente.

Voltando a ideia do toro, um sinal de luz emitido de um ponto da superfície pode ser recebida noutro ponto a partir de direções diferentes.  A luz chega ao segundo ponto tanto pelo caminho curto como pelo caminho longo. Isto significa que um observador pode ver o mesmo objecto em posições diferentes no céu. Esta é uma possibilidade realmente interessante e motivou o uso da radiação cósmica de fundo (radiação vinda de todas as direções na banda dos microondas e originada 400 000 anos após o Big Bang) para identificar padrões no céu e por fim determinar a topologia do Universo.  Infelizmente os resultados não apontam para nenhuma topologia em particular. Isto pode significar que o Universo é de facto plano ou alternativamente, que a radiação cósmica de fundo tem origem numa superficie esférica que é muito menor do que o tamanho do Universo.

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respondida por Stardust (290 pontos)
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O Universo é infinitamente grande. Os seus limites não podem ser definidos da forma clássica. Assim como quando ocorreu o Big Bang a matéria não se expandiu para um espaço vazio, também não podemos falar de limte para o Universo.

Deste modo, sendo o Universo tudo o que existe ele é, nessa perspectiva, infinito. No entanto, numa perspectiva mais clássica, se existe um limite a partir do qual chegariamos ao fim do espaço físico que é o Universo, para além do qual nada existe, a verdade é que ninguém sabe ao certo.

Há quem preveja um Universo finito, mas o facto é que todas as tentativas para provar a existência de un Universo finto têm falhado sistematicamente. Não quer dizer que não seja finito, apenas ainda não foi possível comprová-lo. Até porque uma coisa é o Universo observável, outra o Universo no seu todo.

Na minha opinião, nunca iremos realmente ter a certeza, tendo em conta a escala do mesmo.

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