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Radius of Observable Universe

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    Atualmente, a melhor estimativa de quando o "Big Bang" ocorreu –
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    e mais uma vez, eu não gosto muito desse termo, porque implica
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    algum tipo de explosão, mas o que é na verdade é um tipo de expansão do espaço
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    – quando o espaço realmente começou a expandir de uma singularidade,
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    mas nossa melhor estimativa de quando isso ocorreu é
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    13,7 mil milhões de anos atrás, e apesar de estarmos acostumados
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    a lidar com números na cada dos bilhões, especialmente quando falamos sobre
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    grandes quantias de dinheiro e tal, esse é uma inacreditável quantidade
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    de tempo. Parece como algo que é manipulárvel, mas
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    na verdade não é. Em vídeos futuros, eu vou
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    falar sobre as escalas de tempo, então você poderá realmente apreciar
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    o quanto, ou até mesmo começar a apreciar, ou apreciar
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    que nós NÂO podemos apreciar quanto são 13,7 bilhões de anos.
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    E eu também quer enfatizar que esta é
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    a melhor estimativa atual. Mesmo ao longo de minha vida, mesmo em
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    minha vida que realmente soube do "Big Bang" e
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    que comecei a prestar atenção em qual era a melhor estimativa,
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    esse número tem variado, então eu suspeito
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    que no futuro, esse número possa ficar mais preciso
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    ou possa ser um pouco alterado.
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    Mas esse é nosso melhor palpite. Agora, com isso colocado, eu quero
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    pensar sobre o que isso nos diz sobre o tamanho
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    do universo observável.
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    Entaõ, se toda a expansão começou há 13,7 bilhões de anos atrás...
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    e tudo o que conhecemos do nosso universo tridimensional
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    estava em um único ponto,
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    o mais longo tempo que qualquer fóton de luz poderia estar viajando
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    que nos alcançasse agora...
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    (então, nosso olho...)
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    (então, digamos que esse é meu olho bem ali)
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    (aqueles são meus cílios, desse jeito)
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    o mais longo – então, algum fóton de luz,
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    esteja apenas chegando ao meu olho, ou talvez
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    esteja apenas chegando à lente de um telescópio –
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    o mais longo tempo que ele pode estar viajando
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    é 13,7 bilhões de anos.
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    Então quando olhamos para essa figura
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    (isso, eu acho, foram dois ou três vídeos atrás)
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    do universo observável,
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    eu desenhei – era um círculo.
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    Era este círculo.
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    E, quando nós vemos a luz vindo desses
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    remotos objetos, aquela luz está chegando a nós bem aqui
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    esse é onde estamos. Este é onde, acredito,
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    nessa figura, o objeto remoto estava,
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    mas a luz daquele objeto remoto só agora está chegando para nós.
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    E aquela luz levou 13,7 bilhões de anos pra chegar para nós.
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    Agora, o que eu vou hesitar em fazer,
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    porque estamos falando de distâncias tão grandes
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    e escalas de tempo tão grandes... sobre as quais
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    o próprio espaço está expandido, veremos
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    que você não pode dizer que esse objeto aqui –
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    isto é não necessariamente...
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    isto é NÃO
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    (vou colocar em caixa alta)
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    Isto é NÂO É 13,7 bilhões de anos-luz de distância!
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    Se estivermos falando de escalas de tempo menores,
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    ou, acredito, distâncias menores,
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    você poderia dizer aproximadamente isso.
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    A própria expansão do universo
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    não faria tanta diferença.
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    E deixe-me esclarecer ainda mais.
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    Eu estou falando sobre um objeto ali,
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    mas nós podemos atém mesmo falar daquela coordenada no espaço.
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    E aquela coordenada (e na verdade eu deveria dizer,
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    "aquela coordenada no espaço-tempo."
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    Porque estamos vendo-a em um certo instante também.
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    Mas aquela coordenada não está há 13,7 bilhões de anos-luz
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    de distância de nossa coordenada atual.
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    E há uma série de razões para pensar sobre isso.
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    Primeiro, pense.
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    Aquela luz foi emitida há 13,7 bilhões de anos atrás.
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    Quando aquela luz foi emitida, nós estávamos muito mais próximos daquela coordenada.
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    Esta coordenada estava muito mais próximo daquela.
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    Onde estamos no universo agora
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    estava muito mais perto daquele ponto do universo.
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    A outra coisa pra pensar é, assim – deixa eu desenhar.
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    Então digamos que – vamos para trezentos mil anos
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    depois da expansão inicial da singularidade.
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    Então, estamos há apenas 300,000 anos dentro
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    da história do universo, bem agora.
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    Então isto é aproximadamente 300,000 anos dentro
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    da... vida do universo, acho que podemos colocar dessa maneira.
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    E digamos que naquele ponto – bem, primeiro de tudo
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    naquele ponto, as coisas não haviam se diferenciado
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    de maneiras significativas ainda, como agora.
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    Falaremos mais sobre isso quando falarmos da
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    radiação cósmica de fundo,
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    mas neste ponto o universo
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    era um tipo de quase uniforme
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    plasma de hidrogênio branco e quente.
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    E falaremos sobre – estava emitindo
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    radiação de microondas, e falaremos mais sobre isso
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    em um vídeo futuro.
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    Mas vamos pensar sobre dois pontos nesse universo primitivo.
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    Então, nesse universo jovem, digamos que você tem aquele ponto,
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    e digamos que você tem
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    a coordenada onde ele está agora.
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    E não vou fazer no centro.
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    Porque acredito que fica mais fácil de visualizar
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    se não estiver no centro.
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    E digamos que nesse estágio bem inicial do universo
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    se você pudesse pegar uma régua
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    e instantaneamente medir isso,
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    você medisse esta distância
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    que seria 30 milhões de anos-luz.
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    E digamos que bem nesse ponto,
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    este objeto (magenta) bem aqui
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    emite um fóton. Talvez na faixa de frequência
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    das microondas, e veremos
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    que esta é a frequência em que estavam sendo emitidos.
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    Mas, emite um fóton.
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    E esse fóton está viajando na velocidade da luz!
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    Ele É luz!
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    E então, esse fóton diz, "ah, sabe de uma coisa...
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    eu só preciso viajar 30 milhões de anos-luz.
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    Não é tão ruim. Eu vou chegar lá
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    em trinta milhões de anos."
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    E então – e eu vou fazer mais simplificado.
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    A matemática é realmente mais complicada do que eu estou fazendo aqui,
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    mas eu realmente quer dar uma idéia
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    do que está acontecendo, aqui.
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    Então, digamos, que esse fóton diga,
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    "sabe, em mais ou menos dez milhões de anos, eu devo estar
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    aproximadamente naquele coordenada.
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    Eu devo estar mais ou menos a um terço da distância".
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    Mas o que acontece no curso desses dez milhões de anos?
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    Bem, nesses dez milhões de anos,
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    o universo se expandiu.
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    O universo expandiu, talvez, um montão.
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    Então deixe-me desenhar o universo expandido
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    Então depois de dez milhões de anos, o universo...
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    ...deve parecer assim.
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    (Na verdade, devia estar ainda maior que isso.)
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    (Deixe-me desenhar assim.)
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    Depois de dez milhões de anos,
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    o universo pode ter se expandido um bocado.
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    Então, isso é dez milhões de anos para o futuro.
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    Ainda, numa escala de tempo cosmológica,
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    ainda é a infância do universo,
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    porque estamos falando de 13,7 bilhões de anos.
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    Então digamos que se passaram 10 milhões de anos.
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    O universo expandiu.
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    Esta coordenada onde nós estamos sentados no momento
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    está agora bem aqui.
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    Aquela coordenada onde o fóton foi
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    originalmente emitido está agora
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    colocada bem aqui.
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    E aquele fóton disse, "ok,
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    depois de dez milhões de anos-luz eu vou estar
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    bem ali",
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    E, você sabe, eu estou aproximando e fazendo
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    de uma maneira bem simplificada – pois eu quero apenas dar a você uma idéia.
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    Então aquela coordenada, a grosso modo onde o fóton
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    chega em dez milhões de anos-luz
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    está aproximadamente aqui.
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    O universo inteiro expandiu.
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    Todas as coordenadas ficaram mais afastadas.
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    Agora o que acaba de acontecer aqui?
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    O universo expandiu.
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    A distância que era de 30 milhões de anos-luz
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    agora – e eu estou apenas trazendo número aproximados –
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    é na verdade – e isso apenas para fins de
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    dar a você uma idéia do porquê... dando a intuição
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    do que está acontecendo –
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    esta distância agora não é mais 30 milhões de anos-luz,
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    talvez seja cem milhões.
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    Então isso agora é cem milhões de anos-luz.
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    O univeso está expandindo.
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    O espaço está na verdade se espalhando.
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    Você pode imaginar como uma cama-elástica,
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    ou a superfície de um balão – esticando cada vez mais.
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    E então essa coordenada onde a luz está
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    depois de dez milhões de anos,
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    tem viajado por dez milhões de anos,
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    mas foi a uma distância muito maior!
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    Ela foi agora – aquela distância pode ser
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    na ordem de talvez 30 milhões de anos-luz.
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    E a matemática não está exata, aqui.
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    Eu não fiz a matemática para descobrir.
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    Mas o ponto é – então, ela cobriu 30 milhões de anos-luz.
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    E na verdade, eu não deveria nem mesmo fazer
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    na mesma proporção, porque a distância que já viajou
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    e a distância que falta viajar,
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    por causa da expansão, não vai estar
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    completamene linear. Pelo menos, quando penso sobre isso
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    na minha cabeça, não deveria estar, eu acho.
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    Mas não vou fazer uma declaração firme
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    sobre isso.
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    Mas a distância que ela atravessou – talvez
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    essa distância agora aqui seja 20 milhões de anos-luz
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    ...porque toda vez que se moveu alguma distância,
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    o espaço que ela atravessou agora está esticado.
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    Então mesmo que tenha viajado por 10 milhões de anos,
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    o espaço que ela atravessou não é mais apenas
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    dez milhões de anos-luz.
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    Ele agora está esticado para 20 milhões de anos-luz.
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    E o espaço que ainda falta atravessar
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    não é mais de apenas 20 milhões de anos-luz.
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    Ele pode agora ser de 80 milhões de anos-luz.
  • 9:44 - 9:47
    E então, este fóton pode estar ficando frustrado.
  • 9:47 - 9:49
    Há um jeito otimista de ver isso, é como,
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    "nossa, eu consegui cobrir 20 milhões de anos-luz
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    em apenas 10 milhões de anos.
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    "Parece que estou me movendo mais rápido que a velocidade da luz".
  • 9:56 - 9:59
    A verdade é que não está, porque as próprias coordenadas do espaço
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    é que estão se espalhando.
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    Estão ficando distantes. Então, o fóton está se movendo
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    na velocidade da luz. Mas a distância que realmente
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    atravessou em dez milhões de anos e mais que
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    dez milhões de anos-luz.
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    É vinte milhões de anos-luz.
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    Então, você não pode simplesmente multiplicar o tempo
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    nessas escalas cosmológicas, aqui.
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    Especialmente quando as próprias coordenadas
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    estão na verdade se movendo mais longe uma da outra.
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    Mas acredito que você notou onde isso vai.
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    Agora esse fóton diz, "oh,
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    em outros 40 milhões de anos-luz
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    talvez eu esteja chegando aqui."
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    Mas a realidade é que nos próximos 40 milhões de anos,
  • 10:43 - 10:48
    ele consiga chegar bem aqui,
  • 10:48 - 10:51
    porque isso é 80 milhões de anos-luz.
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    A realidade é que, depois de 40 milhões de anos,
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    então, outros 40 milhões de anos se passaram,
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    agora, de repente, o universo se expandiu
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    ainda mais!
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    E nem vou desenhar a bolha inteira,
  • 11:02 - 11:04
    mas o lugar onde o fóton foi emitido
  • 11:04 - 11:07
    poderia estar aqui,
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    e agora nossa posição atual está aqui,
  • 11:12 - 11:17
    onde a luz chegou depois de dez milhões de anos
  • 11:17 - 11:18
    está agora aqui,
  • 11:18 - 11:23
    e agora onde a luz está depois de 40 milhões de anos,
  • 11:23 - 11:26
    talvez aqui.
  • 11:26 - 11:31
    Então, agora a distância entre estes dois pontos:
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    quando nós começamos, era de 10 milhões de anos-luz,
  • 11:34 - 11:36
    então virou 20 milhões de anos-luz
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    talvez agora seja na ordem de – não sei,
  • 11:39 - 11:42
    talvez seja um bilhão de anos luz!
  • 11:42 - 11:45
    E talvez essa distância aqui,
  • 11:45 - 11:47
    e eu estou apenas inventando esses números,
  • 11:47 - 11:50
    de fato, isso provavelmente seja muito grande para este ponto...
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    talvez esta agora seja de 100 milhões de anos-luz.
  • 11:54 - 11:59
    E agora, essa distância seja de, sei lá,
  • 12:00 - 12:02
    500 milhões de anos-luz.
  • 12:02 - 12:06
    E talvez agora a distância total entre os dois pontos seja de um bilhão de anos-luz.
  • 12:06 - 12:09
    Então, como pode ver, o fóton pode estar ficando frustrado.
  • 12:09 - 12:11
    Conforme ele cobre mais e mais distância, olha pra trás
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    e diz, "nossa, em apenas 50 milhões de anos, eu pude cobrir 600 milhões de anos-luz,
  • 12:16 - 12:17
    isso é muito bom."
  • 12:17 - 12:19
    Mas fica frustrado, porque o que pensava que
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    tinha que cobrir – 30 milhões de anos-luz –
  • 12:23 - 12:25
    fica esticando cada vez mais.
  • 12:25 - 12:27
    Porque o espaço está esticando.
  • 12:27 - 12:30
    Então na realidade, voltando à idéia original,
  • 12:30 - 12:36
    este fóton que esá agora nos alcançando
  • 12:36 - 12:42
    e que esteve viajando por, digamos, 13,4 bilhões de anos
  • 12:42 - 12:47
    então, está chegando agora, deixe-me adiantar 13,4 bilhões de anos
  • 12:47 - 12:50
    deste ponto agora para chegar ao dia atual.
  • 12:50 - 12:55
    Então se eu desenhar o universo visível inteiro bem aqui
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    este ponto bem aqui será aquele de onde foi emitido.
  • 13:00 - 13:06
    Nós estamos colocados... aqui. E na verdade...
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    Deixe-me esclarecer uma coisa. Se eu estou desenhando todo o universo observável,
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    o centro devia na verdade ser onde estamos, porque nós podemos observar em distâncias iguais
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    – se as coisas não foram realmente estranhas – nós podemos observar uma distância igual em qualquer direção.
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    Então, na verdade, talvez devêssemos nos colocar no centro.
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    Então, este é todo o universo observável inteiro. E o fóton foi emitido daqui
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    há 13,4 bilhões de anos atrás. Então 300,000 anos depois do "Big Bang" inicial.
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    E está agora chegando até nós.
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    É verdade que o fóton esteve viajando por 13,7 bilhões de anos.
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    Mas, o que é meio doido sobre isso, é que este objeto, uma vez que estivemos nos expandindo mais longe um do outro,
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    este objeto está agora, nas nossas melhores estimativas,
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    há 46 bilhões de anos-luz de nós.
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    E quero deixar bem claro:
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    Este objeto está AGORA há 46 bilhões de anos-luz de distância.
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    Então quando usamos apenas luz para observá-lo, parece que
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    apenas baseados em anos-luz, ei, essa luz esteve viajando por 13,7 bilhões de anos para nos alcançar,
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    essa é nossa única maneira, tipo, com a luz, para pensar em distâncias, então talvez 13,4
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    (eu fico mudando o decimal)
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    mas, (talvez esteja) há 13,4 bilhões de anos-luz de distância.
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    Mas a realidade é que, se você tivesse hoje uma régua
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    e, sabe, réguas em anos-luz
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    essa coisa, o espaço se esticou tanto
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    que está agora há 46 bilhões de anos-luz.
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    E para lhe dar uma dica quando falamos
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    da radiação cósmica de fundo,
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    com o que esse ponto no espaço se pareceria?
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    Essa coisa que está na verdade há 46 bilhões de anos-luz de distância
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    mas o fóton levou apenas 13,7 bilhões de anos para chegar até nós.
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    Com o que isso vai se parecer?
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    Bem, quando dizemos "parecer", estamos baseados
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    nós fótons que estão chegando até nós agora.
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    Aqueles fótons saíram há 13,4 bilhões de anos atrás.
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    Então, aqueles fótons são os fótons sendo emitidos
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    dessa estrutura primitiva, dessa névoa
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    quente e branco de plasma de hidrogênio.
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    Então o que veremos é essa névoa quente e branca
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    – então veremos esse tipo de
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    plasma branco e quente.
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    Indiferenciado, ainda não diferenciado nos devidos átomos estáveis, muito menos em estrelas e galáxias.
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    Mas quente-branco, vermos esse plasma quente e branco.
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    A realidade hoje é que esse ponto no espaço que está há 46 bilhões de anos de agora
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    está provavelmente diferenciado em átomos estáveis e estrelas e planetas e galáxias.
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    E francamente, se aquela pessoa – se houver uma civilização lá bem agora, e eles estiverem bem ali
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    e estiverem observando fótons sendo emitidos
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    da nossa coordenada, do nosso ponto no espaço bem agora
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    Eles não vão nos ver. Eles verão a nós
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    13,4 bilhões de anos atrãs. Eles verão
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    a estado super primitivo da nossa região do espaço
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    quando era somente plasma branco-quente.
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    E falaremos mais sobre isso no próximo vídeo, mas pense sobre isso.
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    QUALQUER fóton que esteja vindo daquele período no tempo,
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    então, de qualquer direção, que esteja viajando por
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    13,4 bilhões de anos, de qualquer direção,
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    estará vindo daquele estado primitivo, ou,
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    teria sido emitido quando o universo estava em
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    seu estado primitivo, quando era apenas aquele
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    plasma branco-quente, essa massa indiferenciada.
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    E desejavelmene, isso vai lhe dar um senso de onde
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    vem a radiação cósmica de fundo.
Title:
Radius of Observable Universe
Description:

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Video Language:
English
Team:
Khan Academy
Duration:
16:39

Portuguese subtitles

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