Forma do universo
A forma do Universo não pode ser discutida com termos cotidianos, porque todos os termos precisam ser aqueles da relatividade einsteiniana. A geometria do Universo não é, portanto, a geometria euclidiana comum de nossa vida cotidiana.
De acordo com a teoria especial da relatividade, é impossível dizer se dois eventos distintos ocorrem ao mesmo tempo se esses eventos estiverem separados no espaço. Falar de "a forma do universo (em um ponto no tempo)" é ingênuo do ponto de vista da relatividade especial. Devido à relatividade da simultaneidade não podemos falar de pontos diferentes no espaço como sendo "no mesmo ponto no tempo" nem, portanto, da "forma do universo em um ponto no tempo".
O que os astrofísicos fazem é perguntar se um determinado modelo do universo é consistente com o que é conhecido através de observações e medições do universo. Se o universo observável é menor que o universo inteiro (em alguns modelos é muitas ordens de magnitude menor ou mesmo infinitesimal), a observação é limitada a uma parte do todo.
A consideração da forma do universo pode ser dividida em dois:
- geometria local, que se relaciona especialmente com a curvatura do universo, especialmente no universo observável, e
- geometria global, que se relaciona com a topologia do universo como um todo, cuja medição pode não ser possível.
O universo observável é a base para testar qualquer modelo do universo. É um volume esférico (uma bola) centrado no observador, independentemente da forma do universo como um todo. Cada local do universo tem seu próprio universo observável, que pode ou não se sobrepor ao centrado na Terra.
Medidas recentes levaram a NASA a afirmar: "Sabemos agora que o universo é plano com apenas uma margem de erro de 0,4%". Dentro de um modelo, o modelo FLRW, a forma atual mais popular do Universo encontrada para caber dados observacionais é o modelo plano infinito. Existem outros modelos que também se encaixam nos dados.
Visualização do 93 bilhões de anos-luz - ou 28 bilhões de parsec - do universo observável tridimensional. A escala é tal que os grãos finos representam coleções de grandes números de superclusters. O Supercluster Virgo - lar da Via Láctea - é marcado no centro, mas é muito pequeno para ser visto na imagem.
Perguntas e Respostas
P: Qual é a forma do universo de acordo com as observações atuais?
R: De acordo com medidas recentes, a NASA declarou que o universo é plano com apenas uma margem de erro de 0,4%.
P: Como a relatividade especial afeta nossa compreensão da forma do universo?
R: Devido à relatividade da simultaneidade, é impossível dizer se dois eventos distintos ocorrem ao mesmo tempo, se esses eventos estiverem separados no espaço. Isso significa que não podemos falar de pontos diferentes no espaço como sendo "no mesmo ponto no tempo", nem, portanto, da "forma do universo em um ponto no tempo".
P: Que tipo de geometria os astrofísicos usam quando discutem a forma do Universo?
R: Os astrofísicos usam a relatividade einsteiniana ao discutir e testar modelos para descrever e prever aspectos sobre o Universo. Eles também consideram a geometria local que se relaciona especialmente com a curvatura e a geometria global que se relaciona com a topologia.
P: Cada localização no Universo é parte de um universo observável?
R: Sim, cada lugar do Universo tem seu próprio universo observável que pode ou não se sobrepor a um centrado na Terra.
P: O que significa "plano" quando se refere a um modelo para descrever/prever aspectos sobre o Universo?
R: Dentro de um modelo, chamado FLRW (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker), "plano" se refere a um modelo plano infinito que se encaixa melhor em dados de observação. Isso significa que o espaço parece uniforme, não importa onde o senhor olhe e não há curvas ou curvas presentes dentro desse modelo em particular.
P: Há outros modelos que se encaixam nos dados observacionais além do modelo plano infinito da FLRW?
R: Sim, há outros modelos que também cabem em dados observacionais além do modelo plano infinito do FLRW.
