Segundo a astrofísica e a cosmologia moderna, a primeira geração de estrelas, chamada de Estrelas de População III, eram formadas por material do Big Bang e contribuíram significativamente na produção dos elementos pesados que conhecemos. Elas tinham entre 100 a 1000 massas solares, entre 4 e 14 raios solares e seu tempo de vida era muito curto com cerca de 3 milhões de anos, uma vez que elas eram bastante massivas, e no Universo, quanto mais massivo um corpo menos tempo ele tem de vida. As próxmas gerações de estrelas as estrelas de Pop II e as estrelas de Pop I, foram estrelas mais jovens, que continuam suas fases até hoje, pois já estabilizaram seus padrões termodinâmicos. As estrelas que nascem e morrem dão lugar a estrelas de Pop I. Uma estrela não nasce necessariamente de uma outra estrelas, mas sim de nuvens moleculares de várias outras remanescentes de estrelas unidas pela gravidade.
Se você se refere às galáxias que já estudamos, temos o número de mais de 30.000. Mas existem cerca de 170 bilhões de galáxias no Universo.
Em 1905, o físico Albert Einstein postulou que o tempo e o espaço são relativos. Isso significa que o espaço não existe sem o tempo e vice-verso. Eles são, portanto uma única dimensão chamada de espaço-tempo. Existem alguns efeitos que provam que se você viajar perto da velocidade da luz pelo espaço, o seu tempo irá se contrair, ou seja, o tempo passará mais devagar para você do que para outra pessoa na Terra. Outro efeito, visto na Relatividade Geral, é a curvatura do espaço-tempo. Imagine um tipo de tecido que possa ser dobrado e uma luz aparentemente reta possa passar por esta curvatura e sofrer um desvio. Por fim, em 1916, Einstein examinou a influência do espaço e do tempo na atração entre os corpos e redefiniu a gravidade – até então, a inquestionável física clássica de Isaac Newton (1642-1727) considerava apenas a ação da massa dos corpos.
Ao observar certos fenômenos em partículas pequenas, os cientistas descobriram que era preciso uma nova ciência para entender estes fenômenos em escala atômica, então foi criada a Mecânica Quântica. Percebeu-se que, por exemplo, seria impossível medir a velocidade de um elétron, ou seu momento (posição em relação ao tempo) e que uma partícula podia aparentemente, atravessar uma barreira (como se você jogasse uma maça na parede e ela atravessasse!). Esses efeitos não eram vistos em escalas grandes (Gravidade). Para que as duas se unifiquem, é preciso uma Teoria que una a Mecânica Quântica com a Gravidade, chamada de Gravitação Quântica, um passo para a tão esperada Teoria de tudo.
Não podemos provar ainda. Mas há teorias sobre isso, como o Multiverso, a Teoria-M e as Supercordas que aplicam a matemática e dão indícios que existem tais dimensões.
Existem muitas maneiras que o Universo possa acabar um dia. Os cientistas já criaram várias hipóteses, e três delas são as mais aceitas atualmente para explicar o que pode acontecer no fim do mundo: o Big Rip (Grande Ruptura), o Big Freeze (Grande Congelamento) e o Big Crunch (Grande Colapso).
Certamente sim, porém ainda não temos as evidências certas. Hoje, vários projetos científicos de astrobiologia e procura por vida extraterrestre, como o SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence) e a missão Kepler, somam esforços para buscar estas evidências. Alguns cientistas acham que encontrar vida lá fora é só uma questão de tempo, outros acreditam que a vida lá fora é decepcionante (apenas algumas bactérias). Outros, como Frank Drake, que criou a famosa equação que leva seu nome. Drake calculou que, só na nossa galáxia, existem 2 civilizações que podemos ter chance de estabelecer contato.
O Sol é uma estrela de Sequência principal, isto é, queima Hidrogênio em Hélio. Daqui a 4 ou 5 bilhões de anos, o Sol irá se tornar uma Gigante Vermelha, engolfando Mercúrio, Vênus e a Terra. Depois de um novo colapso, o Sol irá se tornar uma anã branca com núcleo muito denso. Milhões de anos depois, esta anã branca vai arrefecer no espaço e o Sol irá se tornar uma anã negra, perdendo totalmente a sua luz.
Devido a métrica de Lorentz, que atrelou o espaço o tempo, relógios que estiverem próximos a campos gravitacionais sofrem alteração pelo efeito da dilatação do tempo gravitacional, um efeito da Relatividade Geral já que grandes massas fazem com que o espaço (e o tempo) se curve ao seu redor e isso afeta também os relógios nas proximidades.
O princípio da dualidade onda partícula da velha física quântica afirma que matéria e luz exibem os comportamentos de ondas e partículas, dependendo das circunstâncias do experimento. É um tema complexo, mas entre os mais intrigante na física. Veremos agora um pouco da história da luz e a corda de guerra entre a sua natureza dual.
O universo é feito basicamente de 3 coisas: Matéria Escura, Energia Escura e Matéria bariônica (planetas, estrelas, buracos negros, neutrinos e nós). Existe também a chamada antimatéria, como os antineutrínos, pósitrons, antielétrons etc…
Para o que estiver fazendo agora, e pense em “nada”. Feche os olhos. Imagine-o em sua mente. Tente imaginar o “nada”. Concentre-se. É muito difícil, não é?
Em vez disso, vamos considerar apenas os vastos espaços entre estrelas e galáxias, ou os espaços entre átomos e outras partículas microscópicas. Quando falamos do nada nas vastas extensões entre de espaço, não é realmente e tecnicamente nada. Entendeu? Não é o nada. Há sim… alguma coisa lá.
Mesmo nos abismos do espaço intergaláctico, há centenas ou milhares de partículas em cada metro cúbico. Mas mesmo se você pode alugar um super aspirador de pó intergalático e aspirar essas partículas, ainda haveria comprimentos de onda de radiação, que se estendem por vastas distâncias do espaço.
Se o Universo veio do nada então o que é o nada?
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Não sabemos ao certo o valor da probabilidade de que nosso Universo seja um ilusão, porém, segundo o Principio Holográfico, há sim uma chance disso ocorrer, mas ainda não temos tecnologia suficiente para provar:
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O Universo se expande para todos os lados em todas as direções e não existe centro. Imagine um balão de ar se inflando, O universo funciona da mesma forma!
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O chamado “Universo conhecido”, de acordo com a sua idade avaliada, que é de 13,5 bilhões de anos, há também estimativas sobre o seu tamanho atual, que é de 156 bilhões de anos-luz.
É preciso ressaltar que a velocidade de expansão do universo é muito superior à velocidade da luz. Dessa forma, só seria possível para o ser humano observar a área onde a luz tivesse chegado. Sendo assim, os astrônomos estão sempre observando a emergência de novas imagens do universo que vão sendo reveladas conforme a luz emitida por esses eventos chega até nós.
Dessa forma, atualmente, segundo observam os astrônomos, a área do universo observável é de 93 bilhões de anos-luz. Cada ano-luz é equivalente a 9,5 trilhões de km. Portanto, trata-se de algo que está muito além da nossa capacidade de imaginação.
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Até o momento, os astrônomos não tem ideia de qual é a resposta, mas eles estão trabalhando nesse sentido e talvez um dia eles vão ser capazes de nos dizer.
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Nosso Universo é finito ou infinito?
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A teoria das cordas, assim como a Teoria-M permanecem não verificadas. Nenhuma versão da teoria das cordas fez ainda uma predição diferente de alguma feita por outras teorias; ao menos, nenhuma que pudesse ser verificada por um experimento atualmente realizável. Neste sentido, a teoria das cordas está em “estado larval”: ela possui muitos aspetos de interesse matemático, e isto ainda deve se tornar de suprema importância para nossa compreensão do universo, mas isto ainda vai requerer mais desenvolvimentos para ser aceito ou negado. Uma vez que a teoria das cordas não possa ser testada em um futuro próximo, alguns cientistas têm se perguntado se ela merece mesmo ser chamada de uma teoria científica: ela não é ainda um teoria rejeitável ou falseável no sentido dado por Popper.
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Logo após o Big Bang, na chamada Era de Planck que aconteceu em 10-43 segundos após o Big Bang as quatro forças fundamentais – eletromagnetismo, força nuclear fraca, força nuclear forte e gravidade – todas teriam a mesma intensidade, então elas possivelmente eram unificadas em uma única força fundamental.
Logo após, com a Era da Grande Unificação, entre 10-43 segundos e 10-35 segundos após o Big Bang, a gravidade foi a primeira força a se separar de todas as outras.
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As 4 forças fundamentais do Universo 19
Na verdade o Paradoxo de Olbers, assim como outros paradoxos, não trazem solução e sim uma problemática na física. Ele nos traz a seguinte indagação: O céu em média deveria ser tão brilhante quanto a superfície de uma estrela média, pois estaria completamente coberto delas. Mas obviamente não é isso que vemos, e portanto o raciocínio está errado. Por que?. Algumas soluções:
1. A poeira interestelar absorve a luz das estrelas.
Foi a solução proposta por Olbers, mas tem um problema. Com o passar do tempo, à medida que fosse absorvendo radiação, a poeira entraria em equilíbrio térmico com as estrelas, e passaria a brilhar tanto quanto elas. Não ajuda na solução.
2. A expansão do universo degrada a energia, de forma que a luz de objetos muito distantes chega muito desviada pro vermelho e portanto muito fraca.
O desvio para o vermelho ajuda na solução, mas os cálculos mostram que a degradação da energia pela expansão do universo não é suficiente para resolver o paradoxo.
3. O universo não existiu por todo o sempre.
Essa é a solução atualmente aceita para o paradoxo. Como o universo tem uma idade finita, e a luz tem uma velocidade finita, a luz das estrelas mais distantes ainda não teve tempo de chegar até nós. Portanto, o universo que enxergamos é limitado no espaço, por ser finito no tempo. A escuridão da noite é uma prova de que o universo teve um início.
Usando-se a separação média entre as estrelas de 1 parsec, obtém-se que o céu seria tão luminoso quanto a superfície do Sol se o Universo tivesse um raio de 2 ×1015 parsecs, equivalente a 6,6 ×1015 anos-luz. Como o Universo só tem 12 bilhões de anos, a idade finita do Universo é a principal explicação ao Paradoxo de Olbers.
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Primeiramente, o correto a se falar não é lado escuro da Lua, mas sim o seu lado “oculto”uma vez que, sabe-se que toda a superfície da Lua recebe iluminação do Sol, em períodos distintos, sendo que o por muitos denominado lado escuro recebe luz durante a fase da lua nova hemisfério lunar que não pode ser visto da Terra devido ao fato que a Terra e a luz estarem em rotação sincronizada quase perfeita. Por isso nós só vemos um lado da lua.
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Segundo a teoria quântica, os elétrons e a maioria das partículas subatômicas se comportam como partícula e onda ao mesmo tempo. Portanto, se medirmos a posição de um elétron, estamos tratando esse elemento como uma partícula localizada em um ponto específico no espaço, com um comprimento de onda incerto.
Contudo, se medimos essa partícula como sendo uma onda, poderemos determinar sua amplitude, mas não a sua localização. Esse princípio se chama dualidade partícula-onda, e foi apresentado por Niels Bohr — um dos “coleguinhas” de Einstein — algum tempo depois, ajudando a explicar o Princípio da Incerteza de Heisenberg.
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As ideias de Aristóteles não estão no âmbito científico e, portanto, tratam apenas de ideias filosóficas e dogmáticas. Se não pudermos testar essa teoria, então não podemos dizer muito sobre ela. Sobre a Matéria Escura existir antes do Big Bang,
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Podemos não estar sozinhos e podemos não ser únicos. A teoria de pesquisadores físicos é de que podemos estar em um multiverso, com outros universos paralelos. A especulação sugere pensar o nosso universo como uma bolha, como um globo de neve, e que outros universos alternativos existem dentro de suas próprias bolhas. Apesar de ser um conceito bem próximo de clássicos da ficção científica, astrônomos procuram evidências que indiquem pontos de colisão entre os universos. Uma dessas pesquisas será feita no LHC dentro de pouco tempo, além disso a mecânica quântica nos traz boas ferramentas para observar o multiverso.
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| Isso é explicado a partir da formação do Sistema Solar. Há 5 bilhões de anos, quando nossa estrela ainda era uma protoestrela em um sistema protoplanetário, a gravidade do elemento central do disco de acreção fazia com que se formassem raias com de poeira e gás e compostos de silicato nas quais iriam formar os planetas rochosos. Fortes colisões formariam também os satélites naturais, incluindo a nossa Lua. Enquanto os planetas rochosos se formavam, distante da estrela, onde não havia temperatura suficiente, formaram-se cristais de gelo, muito mais abundantes do que os compostos de silicato dos planetas mais perto do Sol. Com isso, os planetas Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, se formaram a partir de gelo e rochas e ficaram massivos o suficiente para que sua gravidade pudesse agregar mais matéria da nebulosa solar (fase anterior ao Sol). Essa configuração é válida para a alguns dos Sistemas estelares no Universo. |
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Do outro lado das distâncias astronômicas, a única significativa força fundamental da física é a gravidade. Astrônomos descobriram que seus cálculos e observações não combinavam muito bem, apesar de tudo.
Uma forma despercebida da matéria, chamada matéria escura, foi teorizada para corrigir isso. A evidência recente suporta a matéria escura.
Outro trabalho indica que pode existir uma energia escura, também.
As estimativas atuais são de que o universo tem 70% de energia escura , 25% de matéria escura, e apenas 5% do universo é matéria visível ou energia!
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O universo não possui centro pois ele se expande em todas as direções, mesmo se houvesse centro, este se expandiria e não estaria no mesmo local no espaço. O Big Bang é uma Teoria na qual diz que nosso Universo começou em uma singularidade na qual o tempo, o espaço e a matéria e as 4 forças fundamentais estariam confinados até que esse ponto infinitesimal se expandiu (não explodiu) para todas as direções com energia gigantesca.
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- Velocidade orbital da Terra: 29,78 km/s
- Velocidade do Sistema Solar em torno da Via -Láctea: 225 km/s;
- Sobre as galáxias, sua velocidade de recessão (que é a medida de velocidade de afastamento entre o uma galáxia a outra) depende muito de sua distância medida em Mpc (Megaparserc).
galáxias a 1 Mpc têm velocidade de recessão de 71 km/s galáxias a 10 Mpc têm velocidade de recessão de 710 km/s galáxias a 11 Mpc têm velocidade de recessão de 780 km/s galáxias a 100 Mpc têm velocidade de recessão de 7100 km/s
etc…
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Essa pergunta pode ser respondida com outra pergunta: Você acha mesmo que a NASA, lugar de vários cientistas que são pessoas loucas para descobrir algo novo e sair divulgando por ai, estaria mesmo escondendo algo tão importante para a humanidade?
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Até o momento, é provado pela teoria da relatividade restrita que só podemos viajar para o tempo em uma direção: o futuro. Se você pudesse viajar para uma estrela longínqua com 99% da velocidade da luz, seu tempo de viagem iria ser mais curto devido ao efeito de dilatação do tempo. Quando você voltasse para casa, você viria as pessoas que você deixou na sua idade aparentemente mais velhas e você envelheceu normalmente. Mas existem outras hipóteses da Relatividade Geral que ainda não foram testadas e você poderá saber mais nos artigos abaixo:
O que é o Paradoxo do Gêmeos
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Quando um Buraco Negro se funde com outro, o que ocorre é que este gera outro buraco negro porém um pouco deformado e que origina ondas gravitacionais, como se fossem bombas de gravidade devido ao efeito da fusão.
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Imagine o Universo como uma esfera, o que há fora dessa esfera, não é feito de tempo, nem espaço, ou seja tudo o que estava antes confinado em um pequeno ponto infinitesimal muito quente e denso e então tudo se expandiu. O fato é que há várias hipóteses que apontam para o que existia antes desse Big Bang:
- Outro Universo que se contraiu ao máximo em um Big Crunsh e originou novamente outro Universo;
- Duas Branas (membranas de 4D que vagam pelo espaço representando dois universos de supercordas vibrantes com apenas sem matéria nem tempo) se colidiram e sua energia foi forte o suficiente para criar um terceiro Universo de matéria e energia dentro de uma dessas branas. Como se dois pratos de bandas marciais se batessem, criassem uma nota musical e essa nota formaria o nosso Universo conhecido;
- Segundo a mecânica quântica, o Universo poderia se originar de uma anomalia quântica, ou seja, em algum momento de incerteza, um emaranhado de flutuações quânticas de vácuo originou tudo que existe e deu o pontapé inicial para o Big Bang.
- Existe ainda outra teoria que diz que tudo que conhecemos não passa de uma simulação de um grande computador quântico ou até mesmo uma projeção holográfica de um buraco negro.
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Um quasar (sigla para quasi-stellar radio source, ou fonte de rádio quase-estelar, nome dado devido ao fato de que na descoberta dos primeiros quasares, eles pareceram com estrelas) é um objeto astronômico distante e poderosamente energético com um núcleo galáctico ativo, de tamanho maior que o de uma estrela, porém menor do que o mínimo para ser considerado uma galáxia. Os quasares são os maiores emissores de energia do Universo. Um único quasar emite entre 100 e 1000 vezes mais luz que uma galáxia inteira com cem bilhões de estrelas.
Já os pulsares, são estrelas de nêutrons muito pequenas e muito densas. Os pulsares podem apresentar um campo gravitacional até 1 bilhão de vezes maior que o campo gravitacional terrestre. Eles provavelmente são os restos de estrelas que entraram em colapso, fenômeno também conhecido como supernova. Como seu nome diz, eles emitem um forte campo eletromagnético periodicamente em direção à Terra, como um farol no espaço, dai o nome pulsar.
Tudo sobre Quasares
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A gravidade quântica é um termo geral para teorias que tentam unificar a gravidade com as outras forças fundamentais da física (que já estão unificadas em conjunto). Geralmente postula uma entidade teórica, uma gravitão, que é uma partícula virtual que medeia a força gravitacional. Isso é o que distingue a gravidade quântica de certas outras teorias do campo unificado … embora, em justiça, algumas teorias que são normalmente classificadas como gravidade quântica não necessário exigir um gráviton.A teoria da gravidade quântica é também uma grande unificação de todas as interações conhecidas é por vezes referida como uma teoria de tudo (TOE – da sigla em inglês).
Em busca de Teoria de Tudo – O que é Gravitação Quântica?
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A melhor teoria para a origem do Universo Observável é sem dúvida a Teoria do Big Bang. Acreditar na existência de vida extraterrestre não é o mesmo que acreditar em deuses, apesar da ligação que essas duas coisas têm, o que é explicado na Teoria dos Astronautas Antigos, tida hoje como uma hipótese pseudociêtifica, embora já fosse estudada pelo próprio Sagan que, Apesar de Carl Sagan ter estudado esta hipótese em 1966, no livro Intelligent Life in the Universe, manteve-a como possibilidade teórica apenas (teoria do Paleocontato). Mas em 1979, no livro A Broca Brain, ele próprio admitiu que essa teoria não tem fundamento científico.
Sobre os Multiversos, não temos como saber se existem deuses neles nem tampouco especular cientificamente, mas que tal imaginar? Da imaginação vem o conhecimento!
Em relação às plantas, estes mecanismos são claramente explicados pela adaptação evolutiva e a genética. As plantas possuem um sistema neural e não um sistema nervoso, como alguns animais mas não podemos misturar as propriedades neurobiológicas com o sobrenatural. Sobre os fantasmas e aparições, não posso falar muita coisa, já que a maioria dos casos são psicológicos, psicopáticos, percepções distorcidas de fenômenos naturais, estímulos elétricos no cérebro que causam alucinações involuntárias, entre outras coisas que a ciência AINDA não pode explicar e ficam apenas no campo da pseudociência.
O Chamado Nada Jocaxiano é um conceito filosófico definido como sendo o estado da natureza nas quais as seguintes condições são encontradas:
1-Não existem elementos físicos de nenhum tipo (nem matéria nem energia).
2-Não existem leis de nenhum tipo.
Ou seja, o Nada Jocaxiano explica que o “NADA” que todo mundo pensa não é desprovido de matéria ou espaço, e sim, possui algo lá, algo com pelo menos uma regra: Tudo pode acontecer e ao mesmo tempo TUDO NÃO PODE ACONTECER.
Dessa forma o “Nada Jocaxiano” é o candidato natural para a Origem do Universo, já que é o estado mais simples possível que a natureza poderia ter. E dele qualquer coisa poderia (ou não) ser aleatorizada. Até mesmo nossas leis físicas e nossas partículas elementares.
A antimatéria é o oposto da matéria, com as propriedades inversas.
Saiba mais >>
A origem do Universo segundo Joax. 35
A resposta está na sua pergunta. A probabilidade fez com que surgisse um Universo dessa maneira: com as 4 forças Fundamentais antes unificadas e que se separaram para dar as propriedades físicas que nos conhecemos hoje no Universo. A supersimetria ainda não foi provada, nem tampouco a Teoria de Tudo. Mas se conseguirmos testá-las e prová-las, saberemos como tudo começou e porque tudo foi feito da maneira que é!
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Se você estiver falando do Gato de Schrödinger, isso depende muito do observador. Se você observa o gato dentro da caixa, vai ver um gato VIVO ou MORTO, mas se não observar nada dentro da caixa, vai se deparar com uma questão quântica: o gato seria descrito como uma função de onda Ψ(x,t) extremamente complexa resultado da superposição de dois estados, combinando 50% de “gato vivo” e 50% de “gato morto”.
Mesmo que pareça estranha e difícil, essa experiência mental ainda é a mais prática para explicarmos um dos conceitos mais complexos da mecânica quântica quando se diz respeito a dualidade onda partícula e a função de onda.
A interpretação de Copenhague e o Gato de Schrödinger
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O planeta em questão é o Kapteyn B, que orbita a estrela anã-vermelha Kapteyn. Ele está localizado a apenas 12,8 anos-luz daqui.
Mais sobre o planeta aqui.
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A partícula que chegou mais próxima da velocidade da luz foi o Próton, que foi acelerado no Grande Colisor de Hádrons a 7 TeV, ou 7 trilhões de eletronvolts. Acelerar prótons a 7 trilhões de eletronvolts significa que eles correm a 99,99% a velocidade da luz (cerca de 299.989 mil km por segundo), ou 11 mil voltas por segundo no megatúnel de 27 km.
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Os átomos foram formados em dois momentos no Universo: No primeiro momento, quando o Universo tinha 10^-32 segundos, na chamado Nucleossíntese Primordial, foram formados os primeiros isótopos: H-1 (hidrogênio leve), H-2(deutério),isótopos de Hélio 3 e Hélio 4 e isótopos de Lítio e Berílio. Quando o Universo tinha 380.000 anos de idade, os primeiros núcleos atômicos se formaram a partir dos isótopos acima. O prótons combinaram-se com os nêutrons para formar os núcleos atômicos e consequentemente esses núcleos emitiram os fótons, todo o Universo então foi visível. Nesse época também foi criada a CMB (Radiação Cósmica de Fundo).
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A luz é um fenômeno físico de natureza ondulatória, assim como o Som. A luz, como onda eletromagnética, se propaga por vários meios, inclusive o vácuo. No espectro, ela vai Infravermelho até o Ultravioleta. A luz como partícula (o fóton) possui outras propriedades, já que não possui massa, é a partícula mais rápida que existe. Os primeiros fótons foram produzidos 380 mil anos depois do Big Bang, quando um elétron retorna ao um estado de energia inferior, ele libera um fóton, que transporta essa energia que sobrou no processo.
Com colaboração do Físico e divulgador científico, Felipe Sérvulo