Pergunta de: Felipe Buchbinder

Oi Felipe, Bom, pra ser completamente honesto com vc, eu nem sei porque que o espaco-tempo teria uma forma hiperbolica caso TODA a materia do Universo estivesse concentrada num soh ponto! Ateh aonde eu entendo, o espaco-tempo poderia muito bem ter a forma de um Buraco Negro... Agora, antes de responder a sua pergunta - e assumindo algum conhecimento de Relatividade... ;) - vamos esclarecer alguns fatos: (i) O fato de "materia atrair materia" nao tem a ver com a segunda lei de Newton! Esse foi apenas o modo como Newton explicou esse fenomeno a 3 seculos atras! A visao moderna desse efeito eh a de que a gravitacao soh possui um tipo de "carga", a massa, e, portanto, soh sofre um tipo de interacao: a atracao! (Posto que nao existe massa negativa. ;) (ii) Eh verdade que a Teoria da Relatividade Geral preve que, na presenca de "materia" (energia), o espaco-tempo se curva... Porem, se alguem tenta definir materia no contexto da relatividade geral... Energia nao estah formalmente definida no contexto de RG; para uma boa discussao a respeito disso, vc pode dar uma olhada em: "The Large Scale Structure of Space-time"; Hawking, Ellis. (iii) Esse ultimo ponto tem a ver com o fato das equacoes de Einstein (G_{mu nu} = 8{pi}G T_{mu nu}) nao serem lineares! Alias, muito pior: elas sao fortemente NAO lineares!!! Entao, nao existe nenhuma razao pra gente esperar que o espaco-tempo que resolve essas equacoes ter uma forma especifica, como eliptico, parabolico ou hiperbolico! (Isso porque, se as equacoes de Einstein fossem elipticas, parabolicas ou hiperbolicas E *lineares*, as solucoes para o espaco-tempo obtidas delas "herdariam" a mesma geometria, via o Teorema de Frobenius!) Novamente nessa pergunta vc esquece de perceber que a forca gravitacional eh extremamente **fraca**, e que, por esse mesmo motivo, eh o que o nosso Universo levou seus 15 bilhoes de anos pra chegar aonde chegou! Alem disso, a Cosmologia advinda da Relatividade Geral nos diz claramente que, dependendo da quantidade de materia total no Universo, ele pode ser ou plano, ou de curvatura negativa ou de curvatura positiva! Ou seja, mesmo que toda a materia no universo esteja se atraindo, se a quantidade dela nao for suficiente, o Universo serah PLANO! E, autalmente, nao se tem um ideia de QUANTA materia existe no Universo!!! Entao, a gente nao sabe dizer se o futuro do Universo vai ser uma expansao continuada ( curvatura positiva), ficar do jeito que estah (plano) ou colapsar no que chama de Big Crunch (curvatura negativa)!

Resposta de: Daniel Doro Ferrante - Brown University, USA

Primeiramente deve-se notar que a Teoria da Relatividade Geral de Einstein é uma teoria que tenta explicar os mesmos fenômenos que Newton tentou explicar com a Lei da Gravitação Universal e, portanto, deve-se escolher entre o uso de apenas uma das duas. Hoje em dia a Teoria de Einstein é a mais aceita para explicação de tais fenômenos, pois consegue prever algumas situações que a Teoria de Newton não encontra explicação (como o efeito lente de desvio dos raios de uma estrela ao passar perto do Sol, fenômeno este que pode ser observado durante eclipses solares). Respondendo a pergunta: A matéria de todo Universo não se colapsa pois o mesmo está em expansão (desde o Big Bang) a velocidades incríveis e, dependendo da massa do Universo, a atração de matéria do mesmo (Lei da Gravitação Universal), poderá ou não ser suficiente para desacelerar e vencer essa expansão, ou pensando Relativisticamente, a velocidade da matéria do Universo, por enquanto, está vencendo a deformação espacial causada por ela mesma, mas se esta matéria for em quantidade suficientemente grande, esta deformação um dia poderá fazer com que toda matéria comece a se contrair até um eventual Big Crunch do Universo.

Resposta de: Danilo Claro Zanardi, USP, São Paulo

Na verdade, isto já ocorreu. E é a fase que antecede o Big Bang, quando a materia estava concentrada toda em um único ponto bem massivo. Acontece que, como em todo processo estelar,devido à alta densidade da matéria, primeiro vao ocorrendo reações de fusões entre os átomos, chega-se a um ponto em que somente sobra um "caroço" de ferro, porque processos de fusão so são favoráveis energéticamente ate o elemento ferro. E então, por não haver poder mais haver reação, e a estrela querer que haja mais reação, as camadas de matéria vão "desmoronando " umas por cima das outras e a estrela incha e explode, liberando muita materia e energia, o que podemos assemelhar ao big bang. E estamos justamente nesta fase em que toda a materia está espalhada pelo universo afora.

Resposta de: Liana Lima - ITA - SP