30/11/2015

Glossário de Astronomia

Abordagem ascendente ou de baixo para cima: em cosmologia, uma ideia que parte do pressuposto de que existe uma história única do universo, com um ponto de partida bem definido, e que o estado actual do universo é uma evolução a partir desse início.
Abordagem descendente ou de cima para baixo: abordagem à cosmologia em que se traçam as histórias do universo «de cima para baixo», ou seja, para trás a partir do momento presente.

Aceleração: Razão a que a velocidade de um objecto varia.

Acelerador de partículas: Máquina que, por meio de electromagnetos, pode acelerar partículas carregadas em movimento, comunicando-lhes maior energia.

Acontecimento: Ponto do espaço-tempo especificado pelas suas coordenadas de lugar e de tempo.

Aglomerado globular: Aglomerado muito denso de estrelas; alguns desses aglomerados globulares encontram-se  entre os objectos mais antigos do Universo e são tidos como contendo as estrelas mais velhas.

Amplitude de probabilidade: numa teoria quântica, um número complexo cujo quadrado do valor absoluto dá uma probabilidade.

Anã branca: É uma estrela fria, estável, mantida pela repulsão decorrente da aplicação do princípio de exclusão aos electrões.

Anã castanha: Objetco estelar de massa pequena demais para produzir uma fusão nuclear continua no seu núcleo central, parcialmente sustentado pela pressão de degenerescência.

Anã vermelha: Outro nome dado às estrelas de massa reduzida, com cerca de 10-40% da massa solar. As anãs vermelhas são as estrelas mais numerosas e de vida mais longa entre todas as estrelas possíveis.

Ano-luz: A distância que a luz percorre num ano, ou seja, aproximadamente 9,46 biliões de quilómetros. A estrela mais próxima está a cerca de quatro anos-luz de distância e a Via Láctea tem cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro.

Antigravidade: O contrário de gravidade, que seria uma força repulsiva e não atractiva. Hoje, compreende-se que esta força de antigravidade existe, que provavelmente causou a inflação do Universo no começo do tempo e faz com que hoje ele esteja em aceleração. Esta força de antigravidade, contudo, é demasiado pequena para ser medida no laboratório, pelo que não tem implicações práticas. A antigravidade também é gerada pela matéria negativa (que nunca foi observada na natureza).


Antimatéria: O contrário de matéria, inicialmente predita por P.A.M Dirac, tem a carga oposta à matéria comum, pelo que os antiprotões têm carga negativa e os antielectrões (positrões) têm carga positiva. Quando entram em contacto, aniquilam-se um ao outro. Até agora, o anti-hidrogénio é o mais complexo átomo produzido no laboratório. O fato de o nosso Universo ser constituído sobretudo de matéria e não de antimatéria é um mistério. Se o big bang tivesse criado quantidades iguais de ambas, então aniquilar-se-iam uma à outra e nós não existiríamos.

Antipartículas: A cada tipo de partículas de matéria corresponde um tipo de antipartículas. Quando uma partícula colide com uma antipartícula do tipo correspondente, aniquilam-se mutuamente libertando energia (a antimatéria é constituída por antipartículas).

Átomo: Unidade fundamental da matéria comum, constituída por um núcleo minúsculo (formado por protões e neutrões) envolvido por uma nuvem electrónica.
Bariogénese: Produção de um excedente de bariões em relação aos anti-bariões, isto é, trata-se de um processo que faz com que o nosso Universo seja primordialmente composto de matéria, e não de antimatéria.

Barião: Partícula heterogénea formada por três quarks, que são quaisquer três dos seis quarks possíveis. Quase todos os bariões do nosso Universo têm protões e neutrões.

Big Bang: Singularidade do começo do Universo. Tratou-se da explosão inicial que criou o Universo, dispersando as galáxias em todas as direcções. Quando o Universo foi criado, a temperatura era extremamente alta e a densidade da matéria enorme. O big bang ocorreu há 13,7 mil milhões de anos, de acordo com os dados do satélite WMAP. A luz remanescente do big bang é vista hoje como a radiação de fundo de microondas. Há três «provas» experimentais do big bang: o desvio para o vermelho das galáxias, a radiação de fundo cósmico de microondas e a nucleossíntese dos elementos.

Big Crunch: Singularidade do fim do Universo. Isto é, o colapso final do Universo. Se a densidade da matéria for suficientemente grande, então haverá matéria suficiente no Universo para inverter a expansão original e fazer com que este volte a colapsar. No instante do big crunch, as temperaturas elevam-se até ao infinito.

Big freeze: O fim do Universo quando atinge a proximidade do zero absoluto. O big freeze é, provavelmente, o estado final do nosso Universo, porque se acredita que a soma de Ω e Λ é 1,0 e, assim, o Universo encontra-se num estado de inflação. Não há matéria e energia suficientes para inverter a expansão original do Universo, pelo que, provavelmente, ele se expandirá para sempre.

Bosão: Uma partícula subatómica com spin inteiro, como o fotão ou o hipotético gravitão. Os bariões estão unificados com os fermiões através da supersimetria.

Brana: Abreviatura de membrana. As branas podem ser de qualquer dimensão até onze. São a base da teoria M, a principal candidata a uma teoria de tudo. Se fizermos um corte transversal numa membrana de onze dimensões, obteremos uma corda de dez dimensões. Uma corda é, por conseguinte, uma 1-brana.

Buraco de verme: Um fino tubo de espaço-tempo  que liga regiões distantes do universo. Os buracos de verme também podem ligar universos paralelos, ou universos bebés, e podem permitir viajar no tempo.

Buraco negro: Um objecto cuja velocidade de escape é igual à velocidade da luz. Como a velocidade da luz é a velocidade mais elevada do Universo, isto significa que um objecto que atravesse o horizonte de eventos não pode escapar de um buraco negro. Os buracos negros podem ser de vários tamanhos. Os buracos negros galácticos, escondidos no fundo das galáxias e dos quasares, podem pesar milhões a milhares de milhões de massas solares. Os buracos negros estelares são os restos de uma estrela moribunda que originalmente talvez tivesse mais de quarenta vezes a massa solar. Ambos estes buracos negros têm sido identificados com os instrumentos de que dispomos. Os miniburacos negros também podem existir, como é predito pela teoria, mas ainda não foram observados no laboratório.

Buraco negro estelar: Buraco negro de massa comparável à de uma estrela, provavelmente na faixa de três a 30 massas solares. Esses buracos negros podem ser produzidos por explosões de supernovas resultante da morte de estrelas massivas.

Buraco negro de Kerr: Uma solução exacta das equações de Einstein que representa um buraco negro em rotação. O buraco negro colapsa numa singularidade de anel. Os objectos que caem no anel experimentam apenas uma força finita de gravidade e podem, em princípio, cair num Universo paralelo. Há um número infinito destes universos paralelos num buraco de Kerr, mas ninguém pode sair depois de ter entrado num deles. Ainda não se sabe qual a estabilidade de um buraco de verme no centro de um buraco negro de Kerr. Há problemas teóricos e práticos sérios que tentam navegar através de um buraco negro e Kerr.

Buraco negro primevo: Buraco negro criado no início do universo.

Buraco negro supermassivo: Grande buraco negro com milhões a biliões de massa solares de material. Esses buracos negros gigantescos vivem no centro da maioria das galáxias. Constituem o motor dos núcleos galácticos activos e dos quasares.


Campo: Algo que existe através do espaço e do tempo, por oposição a uma partícula, que pode ser encontrado num ponto de cada vez.

Campo de Higgs: O campo que desfaz a simetria das GUT, quando se verifica a transição do falso vácuo para o verdadeiro vácuo. Os campos de Higgs são a origem de massa na GUT e também podem ser usados para conduzir a inflação. Os físicos esperam que o LHC descubra finalmente o campo de Higgs.

Campo magnético: Campo responsável pelas forças magnéticas, incorporado conjuntamente com o campo eléctrico no designado campo electromagnético.

Candela padrão: Uma fonte de luz que é padronizada e é a mesma em todo o Universo, permitindo que os cientistas calculem distâncias astronómicas. Quando mais fraca for a candeia, mais distante ela se encontrará. Uma vez conhecida a luminosidade de uma candela padrão, podemos calcular a distância a que ela se encontra. As candelas padrão usadas hoje são as supernovas do tipo Ia e as Cefeides variáveis.

Carga eléctrica: Propriedade de uma partícula através da qual ela repete (ou atrai) outras partículas que têm carga do mesmo sinal (ou de sinal contrário).

Cefeides variáveis: Uma estrela cujo brilho varia a uma taxa precisa, calculada e, por isso, serve como uma «vela padrão» para medidas de distância em Astronomia. As Cefeides variáveis foram decisivas para ajudar Edwin Hubble a calcular a distância às galáxias.

Civilizações de tipo I, II e III: A classificação proposta por Nikolai Kardashev para ordenar as civilizações do espaço exterior pela sua capacidade de gerar energia. Correspondem a civilizações que podem utilizar o poder de um planeta, de uma estrela e de uma galáxia, respectivamente. Até agora, não foram encontradas provas de qualquer delas no espaço. A nossa civilização corresponde provavelmente a uma civilização de tipo 0,7.

COBE: O satélite Cosmic Observer Background Explorer que fornece talvez as provas mais conclusivas da teoria do big bang medindo a radiação dos buracos negros produzida pela bola de fogo original. Os seus resultados têm sido muito aperfeiçoados pelo satélite WMAP.

Comprimento  de onda: Distância entre duas cristas ou duas cavas sucessivas de uma onda.

Condição sem fronteira: Conceito de que o Universo é finito, mas não tem fronteiras (no tempo imaginário).

Cone de luz: Superfície do espaço-tempo que delimita as trajectórias possíveis dos raios luminosos que se cruzam num acontecimento definido.

Compactificação: O processo de enrolar ou desenrolar dimensões indesejáveis de espaço e de tempo. Como a teoria de cordas existe num hiperespaço de dez dimensões e nós vivemos num mundo quadridimensional, temos de enrolar seis das dez dimensões numa bola tão pequena que até mesmo os átomos não podem escapar para elas.

Conservação de energia: Lei da Física que estabelece que a energia (ou o seu equivalente em massa) não pode ser criada nem destruída.

Constante cosmológica: Artifício matemático usado por Einstein para atribuir ao espaço-tempo uma tendência intrínseca para a expansão.

Constante de Planck: Constante fundamental da natureza, geralmente gravada como ђ = h/2π = 1,05 x 10-27 erg.sec., que determina a escala dos processos quânticos. Nesta escala, o espaço-tempo torna-se «espumoso», com pequenas bolhas e buracos de verme que aparecem no vácuo.

Constante de Hubble: A velocidade de uma galáxia com desvio para o vermelho a dividir pela sua distância. A constante de Hubble mede a taxa de expansão do Universo e o seu inverso é a medida aproximada da idade deste. Quanto mais pequena for a constante de Hubble, mais antigo será o Universo. O satélite WMAP indicou que a constante de Hubble é de 71 km/s por megaparsec, ou 21,8 km/s por milhão de anos-luz, pondo fim a décadas de controvérsia.

Corda cósmica: Um vestígio do big bang.  Algumas teorias de gauge predizem que alguns restos do big bang original ainda não podem sobreviver na forma de cordas cósmicas gigantescas que são do tamanho das galáxias ou maiores. A colisão de duas cordas pode permitir um determinado tipo de viagem no tempo.

Corpo negro: Objecto de temperatura constante, que absorve toda a radiação incidente sobre ele; emite luz com um espectro bem definido de radiação.

Cosmologia: Estudo do Universo como um todo.

Cromodinâmica  quântica: Teoria que descreve as interacções dos quarks e gluões.

Curvas fechadas do tipo tempo: São trajectórias que retrocedem no tempo na teoria de Einstein. Não são permitidas na relatividade restrita, mas são permitidas na relatividade geral, se tivermos uma concentração suficientemente grande de energia positiva ou negativa.

Década cosmológica: Unidade logarítmica de tempo usada para medir escalas temporais muito longas. Quando o tempo τ  = 10η  anos, o expoente η  é o número de décadas cosmológicas.

Decaimento dos protões: Processo proposto em que o protão se decompõe em partículas mais leves, como fotões, positrões e neutrinos. A vida de um protão é muito longa, correspondendo a pelo menos 1032 anos, o que é muito mais do que a idade do Universo.

Decoerência: Quando as ondas já não estão em fase umas com as outras. A decoerência pode ser usada para explicar o paradoxo de Schrödinger. Na interpretação de muitos mundos, a função de onda do gato morto desligou-se da função do gato vivo deixando de interagir, explicando, assim, como um gato pode estar vivo e morto ao mesmo tempo. A função de onda do gato morto e a função de onda do gato vivo existem simultaneamente, mas deixam de interagir, porque entraram em decoerência. A decoerência explica de forma simples o paradoxo do gato sem serem necessárias quaisquer hipóteses adicionais, tal como o colapso da função de onda.

Densidade crítica: A densidade do Universo onde a expansão do Universo está equilibrada entre a expansão eterna e o recolapso. A densidade crítica, medida em certas unidades, é  = 1 (onde Λ = 0), quando o Universo está em equilíbrio perfeito entre dois futuros alternativos, o big freeze e o big crunch. Hoje, os melhores dados do satélite WMAP indicam que Ω + Λ = 1,0, o que se ajusta à previsão da teoria da inflação.

Densidade energética do vácuo: Energia associada ao espaço vazio. Em princípio essa energia pode ser substancial, de modo que o “espaço vazio” não é realmente vazio. Esse tipo de energia pode criar uma força gravitacional de repulsão e impelir o Universo para uma fase de expansão inflaccionária.

Desvio para o azul: O aumento da frequência da luz das estrelas devido ao desvio de Doppler. Se uma estrela amarela se mover na nossa direcção, a sua luz aparecerá ligeiramente azulada. No espaço exterior, as galáxias com desvio para o azul são raras. O desvio para o azul também pode ser criado pela contracção do espaço entre dois pontos através da gravidade ou das pregas no espaço.

Detector de ondas de gravidade: Uma nova geração de dispositivos que medem pequenas perturbações devidas às ondas de gravidade através de feixes de laser. Os detectores de ondas de gravidade como o LIGO podem, em breve, descobri-las. Os detectores de ondas de gravidade podem ser usados para analisar a radiação emitida num trilionésimo de segundo após o big bang. O detector espacial de ondas de gravidade LISA pode mesmo fornecer a primeira prova experimental da teoria de cordas ou de uma outra teoria.

Desvio para o vermelho: Avermelhamento da luz de uma estrela que se afasta de nós devido ao efeito de Doppler. O desvio para o vermelho também pode ocorrer através da expansão do espaço vazio, como acontece no Universo em expansão.

Determinismo: A filosofia de que tudo está determinado, incluindo o futuro. De acordo com a mecânica newtoniana, se conhecermos a velocidade e a posição de todas as partículas do Universo, podemos, em princípio, calcular a evolução de todo o Universo. O princípio da incerteza, contudo, provou que o determinismo está incorrecto.

Deutério: O núcleo do hidrogénio pesado, constituído por um protão e um neutrão. O deutériio exterior foi sobretudo criado pelo big bang, e não pelas estrelas, e a sua abundância relativa é responsável pelo cálculo das condições primitivas do big bang. A abundância de deutério também pode ser usada para invalidar a teoria do estado estacionário.

Diagrama de Hertzsprung-Russell: Gráfico utilizado para estudar a evolução estelar. A luminosidade estelar é marcada no eixo vertical e a temperatura da superfície é indicada no eixo horizontal. As estrelas descrevem trajectórias bem definidas nesse diagrama ao evoluírem.

Diagrama de imersão: Técnica de visualização utilizada para mostrar a curvatura do espaço na relatividade geral. Nesses diagramas, o espaço é considerado como uma superfície bidimensional, com a curvatura da superfície representando a curvatura do espaço-tempo.

Dilatação temporal: Efeito relativista em que o tempo corre mais devagar. A dilatação do tempo ocorre nos objectos que se movem quase à velocidade da luz e que estão próximos da superfície de um buraco negro.

Dimensão espacial: Qualquer das três dimensões do espaço-tempo que são espaciais, ou seja, qualquer dimensão, excepto a temporal.

Dualidade: Uma correspondência entre teorias aparentemente diferentes que leva aos mesmos resultados físicos.

Dualidade onda/partícula: Conceito em mecânica quântica em que não há distinção entre ondas e partículas: as partículas podem, por vezes, comportar-se como ondas e as ondas como partículas.


Efeito de Casimir: Energia negativa criada por duas lâminas longas colocadas uma ao lado da outra. As partículas virtuais fora das lâminas  exercem mais pressão do que as partículas virtuais dentro das lâminas, e, por isso, as lâminas são atraídas uma para a outra. Este pequeno efeito tem sido medido no laboratório. O efeito de Casimir pode ser usado como energia para conduzir uma máquina do tempo ou um buraco de verme, se a sua energia for suficientemente grande.

Efeito de Doppler: A mudança de frequência de uma onda, quando um objecto se aproxima ou se afasta de nós. Se uma estrela se move na nossa direcção, a frequência da luz aumenta, pelo que uma estrela amarela parece ligeiramente azulada. Se uma estrela se afasta de nós, a frequência da sua luz diminui, pelo que uma estrela amarela parece ligeiramente avermelhada. Esta alteração da frequência da luz também pode ser criada expandindo o próprio espaço entre dois pontos, como no Universo em expansão. Medindo a quantidade de desvio da frequência, podemos calcular a velocidade com que a estrela se move afastando-se de nós.

Efeito de estufa: Mecanismo pelo qual a introdução de certos gases numa atmosfera planetária  faz com que seja retido mais calor e, portanto, aumente a temperatura da superfície do planeta.

Efeito de túnel: O processo através do qual as partículas podem penetrar barreiras num processo proibido pela mecânica newtoniana. O efeito de túnel é a razão do decaimento radioactivo alfa e é um subproduto da teoria quântica. O próprio Universo pode ter sido criado pelo efeito de túnel. Tem-se colocado a hipótese de ser possível construir túneis entre universos.

Electrão: Partícula subatómica com carga negativa que orbita em torno de um núcleo atómico.

Electrão-volt: A energia que um electrão acumula quando se desloca através de uma diferença de potencial de um volt. Por comparação, as reacções químicas envolvem normalmente energias medidas em electrões-volt ou menos, ao passo que as reacções nucleares podem envolver centenas de milhões de electrões-volt. As reacções químicas comuns implicam a redisposição das camadas do núcleo. Hoje, os nossos aceleradores de partículas podem gerar partículas com energias de milhares de milhões a biliões de electrões-volt.

Energia da grande unificação: Energia acima da qual se crê que as forças electromagnéticas, forte e fraca se tornam indistintas umas das outras.

Energia de Planck: 1019 milhares de milhões de electrões-volt. esta pode ser a escala de energia do big bang, quando todas as forças estavam unificadas numa única superforça.

Energia de repouso: Energia contida na massa de um objecto quando ele  não está em movimento. Também conhecida como  massa de repouso. Se o objecto puder aniquilar-se por completo, a energia libertada será E = mc2.

Energia de unificação electro-fracas:  Energia (cerca de 100GeV) acima da qual a distinção entre força electromagnética e força fraca desaparece.

Energia negativa: Energia menor do que zero. A matéria tem energia positiva, a gravidade tem energia negativa e as duas podem anular-se uma à outra em muitos modelos cosmológicos. A teoria quântica permite uma espécie diferente de energia negativa, devida ao efeito de Casimir e a outros efeitos, que pode ser usada para conduzir um buraco de verme. A energia negativa é útil para a criação e estabilização dos buracos de verme.

Energia negra: A energia do espaço vazio. Introduzida por Einstein em 1917 e depois rejeitada, sabe-se agora que esta energia de nada é a forma dominante de matéria/energia do Universo. A sua origem é desconhecida, mas pode acabar por conduzir o Universo a um big freeze. A quantidade de energia negra é proporcional ao volume do Universo. Os dados mais recentes mostraram que 73% da matéria/energia do Universo existe sob a forma de energia negra.

Entropia: Na termodinâmica, é a quantidade fundamental que fornece a medida da desordem de um sistema físico.  A 2ª lei da termodinâmica afirma que a quantidade total de entropia de qualquer sistema físico isolado aumenta ou permanece inalterada.

Equação de Maxwell - As equações fundamentais da luz, escritas por James Clerk Maxwell na década de 1860. Estas equações mostram que os campo eléctrico e magnético podem transformar-se um no outro. Maxwell mostrou que estes campos se transformam um no outro num movimento semelhante a uma onda, criando um campo electromagnético que viaja à velocidade da luz. Maxwell fez então a conjectura audaciosa de que isso era luz.

Era das Trevas: Período temporal do futuro do Universo, posterior ao desaparecimento das estrelas e à evaporação dos buracos negros; décadas cosmológicas posteriores a 100. Nela restarão apenas electrões, positrões, neutrinos e radiação.

Era Degenerada: Período temporal do futuro do Universo em que os componentes mais importantes serão os objectos estelares que restarem da evolução estelar: anãs castanhas, anãs brancas, estrelas de neutrões e buracos negros; décadas cosmológicas 15 a 39.

Era dominada pela radiação: Fase primitiva da história do Universo, na qual a densidade energética da radiação era maior que a da matéria comum. Essa fase perdurou pelos primeiros milhares de anos.

Era dos buracos negros: Período do futuro do Universo em que os buracos negros  serão os componentes mais importantes; décadas cronológicas 40 a 100.

Era estelífera: Período temporal da evolução do Universo em que as estrelas fornecem a fonte mais importante de energia. Estamos actualmente nessa Era, que abarca as décadas cosmológicas 6 a 14.

Era Primordial: Primeira fase da história do nosso Universo, antes da formação de qualquer tipo de estrutura astronómica. Antes de o Universo chegar a um milhão de anos, ele não continha estrelas, galáxias nem aglomerados.

Escola de Copenhaga: A escola fundada por Niels Bohr, que diz que é necessária uma observação para provocar o «colapso da função de onda», para determinar o estado de um objecto. Antes de se fazer uma observação, um objecto existe em todos os estados possíveis, mesmo os mais absurdos.  Como não observamos a existência simultânea de gatos mortos e gatos vivos, Bohr teve de admitir que há uma «parede» que separa  o mundo subatómico do mundo que observamos no dia-a-dia através dos nossos sentidos. Esta interpretação tem sido contestada, porque separa o mundo quântico do mundo quotidiano, o mundo macroscópico, embora muitos físicos acreditem agora que o mundo macroscópico também deve obedecer à teoria quântica. Hoje, devido à nanotecnologia, os cientistas podem manipular os átomos individuais, pelo que nós compreendemos que não há nenhuma «parede» a separar os dois mundos. Por conseguinte, hoje o problema do gato vem de novo à superfície.

Espaço múltiplo conectado: Um espaço em que um arco não pode ser continuamente reduzido a um ponto. Por exemplo, um arco em redor da superfície de um buraco de donut não pode ser contraído num ponto, pelo que o donut é multiplanamente conectado. Os buracos de verme são exemplos de espaços multiplamente conectados, uma vez que um laço não pode ser contraído em torno da garganta de um buraco de verme.

Espaço simplesmente conectado: Um espaço em que  qualquer laço pode ser continuamente contraído num ponto. O espaço plano é simplesmente conectado, o que não se verifica com a superfície de um donut ou de um buraco de verme.

Espaço-tempo: Espaço quadridimensional cujos pontos são os acontecimentos.

Espectro: Decomposição de uma onda electromagnética (entre outros exemplos) nas frequências que a compõem.

Espuma quântica: Pequenas distorções do espaço-tempo semelhante a espuma ao nível do comprimento de Planck. Se pudéssemos perscrutar a estrutura do espaço-tempo no comprimento de Planck, veríamos pequenas bolhas e buracos de verme com aparência de espuma.

Estado Estacionário: Estado que não muda com o tempo: uma esfera que roda com velocidade constante está estacionária porque permanece idêntica em cada instante, embora se saiba que não está em repouso.

Estado metastável: Configuração de um sistema físico em que um alto estado energético tem vida relativamente longa. Existe um estado energético inferior, mas as transições para esse estado de energia mais baixo são inibidas por barreiras energéticas e, por isso, o sistema conserva por muito tempo o seu estado de energia alto.
Estrela de neutrões: Estrela mantida pela repulsão decorrente da aplicação do princípio de exclusão aos neutrões. Trata-se de uma estrela que colapsou constituída por uma massa sólida de neutrões. Tem geralmente 15 a 25 quilómetros de diâmetro, aproximadamente. Quando gira, liberta energia de uma massa irregular, criando um pulsar. É o que resta de uma supernova. Se a estrela de neutrões for muito grande, com cerca de 3 massas solares, pode colapsar num buraco negro.

Estrutura de grande escala do Universo: Padrões formados pelas galáxias a distâncias imensas.

Evaporação do buraco negro: A radiação que irradia de um buraco negro. Há uma probabilidade pequena, mas calculada, de a radiação irradiar suavemente de um buraco negro, o que se chama de evaporação. Finalmente, um buraco negro perderá tanta energia através da evaporação quântica que deixará de existir. esta radiação é demasiado fraca para ser observada experimentalmente.


Expansão de Hubble: Expansão total do Universo, tal como prevista pela teoribig bang a do e medida pelos astrónomos. A partir de um ponto de referência dado, a velocidade de expansão das galáxias distantes aumenta proporcionalmente ao aumento da distância; essa relação é conhecida como lei de Hubble.

Experiência de Einstein-Podolsky-Rosen: (EPR) Uma experiência concebida para invalidar a teoria quântica, mas que, na realidade, mostrou que o Universo não é local. Se uma explosão envia dois fotões coerentes em direcções opostas, e se o spin é conservado, então o spin de um fotão é oposto ao spin do outro fotão. Assim, medindo um spin, conhecemos automaticamente o outro, embora a outra partícula possa estar do outro lado do Universo. A informação propagou-se mais depressa do que a luz. (No entanto, nenhuma informação útil, por exemplo uma mensagem, pode ser enviada desta maneira).

Explosão cambriana: Intensa onda de especiação ocorrida na Terra há 540 milhões de anos.


Falso vácuo: Estado de vácuo que não tem a energia mais baixa. O estado de falso vácuo pode ser de perfeita simetria, talvez no instante do big bang, pelo que esta simetria se quebra quando descemos para um estado de energia mais baixa. Um estado de falso vácuo é intrinsecamente instável e inevitavelmente é feita uma transição para um verdadeiro vácuo, que tem energia mais baixa.  A ideia do falso vácuo é essencial à teoria inflaccionária, quando o Universo começou num estado de Sitter.

Fauna de Ediacara: Colecção de criaturas de corpos moles que surgiram originalmente na terra há 540 milhões de anos.

Fase: A fase de uma onda é a posição no seu ciclo num instante dado: uma «medida» para descrever se está numa crista, numa cava ou em qualquer ponto intermédio.

Fermião: Partícula subatómica com spin meio inteiro, tal como o protão, o electrão, o neutrão e o quark. Os fermiões podem ser unificados com bosões através da supersimetria.

Física clássica: A Física anterior ao aparecimento da física quântica, baseada na teoria determinista de Newton. A teoria da relatividade, porque não incorpora o principio da incerteza, é parte da Física clássica. A Física clássica é determinista, isto é, dados os movimentos de todas as partículas no presente, podemos prever o futuro.

Fissão: Reacção nuclear em que um núcleo grande é decomposto em núcleos menores, geralmente, também , com neutrões adicionais.

Flash de hélio: Surto gigantesco de energia que ocorre ao se aproximar o fim da vida de uma estrela. Essa energia é resultante de processos de fusão termonuclear que transformam o hélio em carbono num prazo relativamente curto.

Flutuação quântica: Pequenas variações da teoria clássica de Newton ou de Einstein, devidas ao princípio da incerteza. O próprio Universo pode ter começado como uma flutuação quântica do nada (hiperesbaço). As flutuações quânticas no big bang originaram os aglomerados de galáxias actuais. O problema com a gravidade quântica, que, durante muitas décadas, impediu uma teoria do campo unificado, é que as flutuações quânticas da teoria da gravidade são infinitas, o que não faz sentido. Até agora, apenas a teoria de cordas pode eliminar estas flutuações quânticas infinitas da gravidade.

Força electromagnética: Força que se manifesta entre partículas com carga eléctrica; é a segunda mais forte das quatro forças fundamentais.

Força nuclear forte: A mais forte das quatro forças fundamentais, com o maior alcance de todas. Mantém os quarks juntos no interior dos protões e neutrões e mantém os protões e neutrões juntos para formar átomos.

Força nuclear fraca: A segunda mais fraca das quatro forças fundamentais, com alcance pequeníssimo: afecta todas as partículas materiais, excepto as que são portadoras de força.

Forças de maré: Em relação a um dado objecto, a força de maré é a diferença entre a força gravitacional exercida sobre a extremidade do objecto que está mais próximo do centro do corpo celeste e a extremidade mais distante do mesmo.

Fotão: Um quantum de luz. Partícula correspondente à radiação electromagnética ou à luz. Os fotões propagam-se à velocidade da luz e têm uma energia que depende do seu comprimento de onda; quanto menor o comprimento de onda, maior a energia.

Frequência: É o número de ciclos por segundo de uma onda.

Função de onda: Uma onda que acompanha todas as partículas subatómicas. É a descrição matemática da onda de probabilidade que localiza a posição de qualquer partícula. Schrödinger foi o primeiro a escrever a equação da função de onda de um electrão. Na teoria quântica, a matéria é composta de partículas pontuais, mas a probabilidade de encontrar a partícula é dada pela função de onda. Dirac, mais tarde, propôs uma equação de onda que incluía a relatividade restrita. Hoje, toda a física quântica, incluindo a teoria de cordas, é formulada com base nestas ondas.

Função final da massa: Distribuição das massas dos remanescentes estelares degenerados, depois de concluída a evolução estelar. Entre esses objectos incluem-se as estrelas de neutrões, as anãs brancas e as anãs castanhas.

Função inicial da massa: Distribuição das massas estelares no início da formação das estrelas

Fusão nuclear: Processos em que dois núcleos colidem e se combinam para formar um só núcleo, mais pesado. As reacções de fusão constituem a fonte de energia das estrelas comuns.


Galáxia: Um enorme conjunto de estrelas que geralmente contém mais de 100 mil milhões de estrelas. Apresentam variedades diferentes, incluindo elípticas, espirais (normais e espirais com branas) e irregulares. A nossa galáxia chama-se Via Láctea.

Geodésica: Trajectória mais curta (ou mais longa) entre dois pontos.

Gigante vermelha: Uma estrela que consome hélio. depois de uma estrela como o nosso Sol esgotar o seu combustível de hidrogénio, começa a expandir-se e forma uma gigante vermelha que consome hélio. Isto significa que a Terra acabará por morrer no fogo, quando o nosso Sol se transformar numa gigante vermelha, daqui a 5 mil milhões de anos.

Grande Teoria Unificada (GUT): Numa escala altíssima de energia, da ordem de aproximadamente 1016Ge, V ou 1029 kelvins, a interacção nuclear forte, a interacção nuclear fraca e a força electromagnética unificam-se numa só. Essas forças são três das quatro forças fundamentais da natureza. A simetria das GUT, como a SU(5) mistura os quarks e os leptões. O protão não é estável nestas teorias e poe decair em positrões. As GUT são intrisecamente instáveis (a menos que se acrescente a supersimetria). As GUT também excluem a gravidade. (Acrescentar a gravidade às GUT fá-las-ia divergir com infinidades).

Gravidade quântica: Regime da física em que a mecânica quântica e a teoria da relatividade geral (gravidade forte) são necessárias para descrever a natureza. Quando a gravidade é perspectivada em termos quânticos, encontramos um pacote de gravidade que se chama gravitão. Geralmente, quando a gravidade é perspectivada numa base quântica, verificamos que as suas flutuações quânticas são infinitas, o que torna a teoria inútil. No presente, a teoria de cordas é a única candidata que pode eliminar estas infinidades.

Gravitão: Partícula desprovida de massa que serve de intermediária da força gravitacional. O gravitão desempenha na gravidade um papel análogo ao do fotão no electromagnetismo.


Hadrão: Classe de partículas compostas de quarks e antiquarks. A subclasse dessas partículas hadriónicas, que contém três quarks, é a dos bariões, enquanto a subclasse das que contêm um quark e um antiquark é a dos mesões.

Hiperespaço: Dimensões superiores a quatro. A teoria de cordas (teoria M) prediz que deve haver dez (onze) dimensões. Actualmente, não há dados experimentais que indiquem a existência destas dimensões superiores, que podem ser demasiado pequenas para que seja possível medi-las.

Histórias alternativas: formulação da teoria quântica em que a probabilidade de qualquer observação é construída a partir das histórias possíveis que poderão ter conduzido a essa observação.

Homogéneo: Idêntico em todos os pontos do espaço. Considera-se que, nas escalas maiores, o Universo é homogéneo.

Horizonte: O ponto mais distante que podemos ver. Em redor de um buraco negro há uma esfera mágica, no raio de Schwarzschild, que é o ponto sem retorno.

Horizonte de acontecimento: Fronteira de um buraco negro. Essa superfície imaginária é igual ao raio de Schwarzschild, quando o buraco negro não tem rotação, e menor do que esse raio, nos buracos negros giratórios.


Inflação eterna: Nesta versão do paradigma do Universo inflacionário, uma região do espaço tempo, em todos os momentos e em algum lugar do multiverso, está a passar  por uma fase de expansão inflacionária.

Inflação caótica: Uma versão de inflação, proposta por Andrei Linde, onde a inflação ocorre aleatoriamente. Isto significa que os universos podem originar outros universos de uma forma contínua, caótica, criando um multiverso. A inflação caótica é uma maneira de resolver o problema do fim da inflação, uma vez que agora há a geração aleatória de universos inflacionados de todos os tipos.

Interacção nuclear forte: Uma das quatro forças da natureza. (Ver Força Forte).

Interferência: A mistura de duas ondas com fase ou sequência ligeiramente diferentes, que cria um padrão de interferência característico. A análise deste padrão permite detectar pequenas diferenças entre duas ondas que diferem muito pouco uma da outra.

Interferometria: O processo de usar a interferência das ondas de luz para detectar diferenças muito pequenas entre as ondas de gravidade e outros objectos que são normalmente difíceis de detectar.

Isótopo: Um elemento químico que tem o mesmo número de protões no seu núcleo, mas com um número diferente de neutrões. Os isótopos
 têm as mesmas propriedades químicas, mas têm pesos diferentes.

Isotrópico: Idêntico em todas as direcções. Nas escalas maiores, considera-se que o Universo é isotrópico.


Lambda: A constante cosmológica que mede a quantidade de energia negra do Universo. Actualmente os dados sustentam que Ω + Λ = 1, o que se ajusta à previsão da inflação de um Universo plano. Sabe-se agora que Λ, que outrora se pensava que fosse zero, determina o destino último do Universo.

Laser: Um dispositivo para criar radiação de luz coerente. Laser deriva de «Light Amplification trough Stimulated Emission of Radiation (Amplificação de Luz por Emissão Estimulada de Radiação)». Em princípio o único limite à energia contida num feixe de laser é a estabilidade do material de emissão do raio laser e a fonte de potência.

Lei de Hubble: Quanto mais distante da Terra uma galáxia se encontra, mais rapidamente ela se move. Descoberta por Edwin Hubble em 1929, esta observação concorda com a teoria do Universo em expansão de Einstein.

Leis aparentes: as leis da Natureza que observamos no nosso universo (as leis das quatro forças e parâmetros como massa e carga  que caracterizam as partículas elementares), por oposição às leis mais fundamentais da Teoria M que permitem a existência de universos diferentes com leis diferentes.

Leis de conservação: As leis que afirmam que certas quantidades não mudam com o tempo. Por exemplo, a conservação da matéria e da energia determina que a quantidade total de matéria e de energia no Universo é uma constante.

Lentes e anéis de Einstein: As distorções ópticas da luz das estrelas quando ela passa através do espaço intergaláctico, por causa da gravidade. Os distantes aglomerados de galáxias muitas vezes têm uma aparência semelhante a um anel. As lentes de Einstein podem ser usadas para calcular muitas medidas chave, incluindo a presença da matéria negra e até mesmo o valor de Λ e da constante de Hubble.

Leptão: Classe específica das partículas elementares que inclui os electrões, os muões, as partículas tau e os neutrinos que lhe estão associados. Estas partículas caracterizam-se por terem spin  igual a ½, nenhuma carga de cor e uma propriedade, aproximadamente, conservada, chamada número leptónico.

LHC: O Large Hadron Collider, um acelerador de partículas, concebido para criar feixes energéticos de protões, situado em Genebra, na Suiça.

Liberdade assimptótica: propriedade da força forte que provoca a sua atenuação a distâncias curtas. Logo, embora estejam ligados no núcleo pela força forte, os quarks podem deslocar-se dentro dele quase como se não estivessem sujeitos a qualquer força.

LIGO: O Laser Interferometry Garvitational-Wave Observatory, situado no estado de Washington e de Louisiana.

Limite de Chandrasekhar: 1,4 massas solares. Limite de massa de uma estrela fria estável, acima do qual a estrela colapsa para originar um buraco negro.

LISA: O Laser Interferomety Space Antenna é um conjunto de três satélites que usa feixes de laser para medir ondas de gravidade. Pode ser suficientemente sensível para confirmar ou refutar a teoria inflacionária e, possivelmente, a teoria de cordas, quando for lançado dentro de algumas décadas.

Luminosidade: Índice de geração de energia (potência) de um objecto astrofísico

MACHO: Objecto de Halo Compacto Massivo (Massive Compact Halo Object).  São estrelas escuras, planetas, asteróides e outros objetcos semelhantes difíceis de detectar com telescópios ópticos  e que podem constituir uma porção de matéria  negra. Os últimos dados indicam que a maior parte da matéria negra não é bariónica e não é constituída por MACHOs.

Massa: Quantidade de matéria existente num corpo; a sua inércia ou resistência à aceleração.

Matéria bariónica: Matéria comum, composta de protões e neutrões e, talvez, de alguns bariões.

Matéria escura: Matéria nas galáxias, aglomerados de galáxias e, possivelmente, entre aglomerados que não pode ser observada directamente, mas pode ser observada pelos seus efeitos gravitacionais. Cerca de 90% da matéria do universo pode encontrar-se na forma de matéria escura.

Matéria escura fria: Qualquer tipo de candidata às partículas de matéria escura cuja massa é relativamente grande (em geral maior do que a massa do protão), tais que as partículas se movem lentamente. As partículas massivas com interacção fraca são uma das principais candidatas a constituir a matéria escura fria.

Matéria escura quente: Candidata à categoria das partículas de matéria escura de massa relativamente pequena (em geral, cerca de um bilionésimo da massa de um protão), de modo que as partículas se movem a velocidades relativistas quando a sua abundância é determinada.

Matéria exótica: Uma nova forma de matéria com energia negativa. É diferente da antimatéria, que tem energia positiva. A matéria negativa teria antigravidade, pelo que na Terra deveria subir em vez de descer. Se existe, podia ser usada para construir uma máquina do tempo. No entanto, ainda não foi encontrada nenhuma

Mecânica quântica: A teoria quântica completa proposta em 1925, que substituiu a «velha teoria quântica» de Planck e de Einstein. Ao contrário da velha teoria quântica, que era uma mistura de conceitos clássicos e ideias quânticas mais recentes, a mecânica quântica baseia-se em equações de onda e no principio da incerteza de Heisenberg e representa uma ruptura significativa relativamente à Física clássica. Nenhum desvio da mecânica quântica foi encontrado nos laboratórios. A sua versão actual mais avançada chama-se teoria quântica de campos, que combina a relatividade restrita com a mecânica quântica. Uma teoria mecânica quântica da gravidade completamente quântica, contudo, é extremamente difícil.

Meio interestelar: Gás e poeira que permeiam o espaço entre as estrelas de uma galáxia.

Membrana: Uma superfície estendida, em quaisquer dimensões. Uma 0-brana é uma partícula pontual. Uma 1-brana é uma corda. Uma 2-brana é uma membrana. As membranas são uma característica essencial da teoria M. As cordas podem ser vistas como membranas com uma dimensão compactada.

Mesão: um tipo de partícula elementar que é constituída por um quark e um antinquark.

Modelo padrão: Para a teoria quântica mais bem sucedida das interacções, electromagnética e forte. Baseia-se na simetria SU(3) de quarks, na simetria SU(2) de electrões e de neutrinos e na simetria U(1) da luz. Contém um vasto conjunto de partículas: quarks, gluões, leptões, bosões W e Z e partículas Higgs. Não pode ser a teoria de tudo porque (a) não inclui a gravidade; (b) tem dezanove parâmetros livres que têm de ser fixados à mão; (c) tem três gerações idênticas de quarks e de leptões, o que é redundante . O modelo padrão pode ser absorvido numa GUT e, finalmente, na teoria de cordas, mas no presente não há prova experimental de nenhuma delas.

Monopólio: Um único pólo magnético. Os ímanes têm um par inseparável de pólos norte e sul, pelo que os monopólos  nunca foram conclusivamente vistos no laboratório. Os monópolos devem ter sido criados em quantidades abundantes no big bang, mas hoje não podemos encontrar nenhum, provavelmente porque a inflação diminuiu.

Morte térmica: Conceito de que, uma vez estando o Universo em completo equilíbrio termodinâmico, não é possível haver mais nenhum trabalho. Se a morte térmica ocorrer, o Universo tornar-se-á um lugar opaco e sem vida.

Morte térmica cosmológica: Tipo de morte térmica efectiva em que o Universo  em expansão torna-se exactamente adiabático, de onde não é mais possível a criação de entropia.

Muão: Uma partícula subatómica idêntica ao electrão, mas com uma massa muito maior. Pertence à segunda geração, redundante, de partículas encontradas no modelo padrão.

Multiverso: Ampla região do espaço-tempo que inclui todo um conjunto de universos diferentes, cada qual com propriedades diferentes. 

Neutrão: Partícula sem carga, muito semelhante ao protão, que contribui para cerca de metade do número total das partículas existentes no núcleo atómico.

Neutrino: Partícula elementar de matéria, extremamente leve (possivelmente sem massa), que é afectada apenas pela força fraca e pela gravidade.

Núcleo: Parte central do átomo, constituído apenas por protões e neutrões, mantidos juntos por ação da força forte.

Nucleossíntese: Criação de elementos através das reacções nucleares.. A formação dos elementos leves ocorreu na história do Universo primitivo; a formação dos elementos mais pesados ocorre nas estrelas.


Ómega: o parâmetro que mede a densidade média da matéria no Universo. Se Λ = 0, e Ω for inferior a 1, então o Universo expandir-se-à para sempre até atingir um big freeze. Se  Ω for maior do que 1, então haverá matéria suficiente para inverter a expansão num big crunch. se Ω for igual a 1, então o Universo é plano.

Onda de gravidade: Uma onda de gravidade, predita pela teoria da relatividade geral de Einstein. Esta onda tem sido indirectamente medida através da observação da idade dos pulsares que giram um em torno do outro.


Panspérmia: Ideia de que a vida terrestre originou-se noutro ponto da galáxia e foi trazida para o planeta por corpos astrofísicos, como meteoritos, asteróides ou cometas.

Paradoxo de Olbers: Problema enfrentado por um Universo estático, imutável e infinitamente velho. Num Universo desse tipo, o céu nocturno seria tão luminoso quanto uma superfície estelar.

Paradoxo do avô: Na história de viagens no tempo, este é o paradoxo que decorre da alteração do passado, tornando impossível o presente. Se retrocedermos no tempo e matarmos os nossos pais antes de termos nascido, então a nossa existência é impossível. Este paradoxo pode ser resolvido através da imposição de autoconsistência, de modo a que seja possível viajar para o passado sem o poder alterar arbitrariamente, ou através da admissão de universos paralelos.

Paradoxo do gato de Schrodinger: O paradoxo segundo o qual um gato pode estar simultaneamente vivo e morto. De acordo com a teoria quântica, um gato dentro de uma caixa pode estar vivo e morto ao mesmo tempo, pelo menos até fazermos uma observação, o que parece absurdo. Temos de somar a função de onda de um gato em todos os estados possíveis (vivo, morto, a correr, a dormir, a comer, etc.) até ser feita uma medição. Há duas maneiras principais de resolver o paradoxo: supor que a consciência determina a existência ou assumir um número mínimo de mundos paralelos.

Partículas massivas de interacção fraca: Partículas que se presume comporem uma parcela da matéria escura do Universo. Interagem somente através da gravidade e da interacção nuclear fraca; calcula-se que a sua massa corresponda, aproximadamente, a dez vezes a massa do protão.

Partícula elementar: Partícula que se crê não ser subdivisível.

Partícula virtual: Em mecânica quântica, é uma partícula que não pode ser detectada directamente, mas cuja existência tem efeitos mensuráveis.

Peso: É a força exercida num corpo pelo campo da gravidade. É proporcional à massa do corpo, mas não se identifica com ela.

Planeta extra-solar: Um planeta que orbita uma estrela que não é a nossa. Cerca de uma centena destes planetas foram agora detectados, a uma taxa de dois por mês. A maior parte deles, infelizmente, são semelhantes a Júpiter e não são favoráveis à criação de vida. Dentro de algumas décadas, serão enviados satélites para o espaço exterior que identificarão planetas extra-solares semelhantes à Terra.

Ponte de Einstein-Rosen: Um fino tubo de espaço-tempo que liga dois buracos negros (Ver Buraco de Verme).

Positrão: Antipartícula do electrão, com carga positiva.

Positrónio: Estrutura semelhante ao átomo, composto por um eletrão e um positrão, descrevendo órbitas em torno um do outro.

Pressão de degenerescência: Pressão produzida num gás muito denso, em virtude do princípio da incerteza enunciado na mecânica quântica. A natureza ondulatória das partículas impede que elas sejam densamente compactadas, resultando daí uma pressão. Neste estado, a pressão depende apenas da densidade do gás, e não da temperatura.

Princípio antrópico: Vemos o Universo tal como está porque, se fosse diferente, não estaríamos aqui para o observarmos.

Princípio cosmológico: Afirmação de que o Universo é homogéneo e isotrópico.

Princípio da exclusão: Duas partículas de spin 1 idênticas não podem ter ambas (dentro de certos limites fixados pelo princípio da incerteza) a mesma posição e a mesma velocidade.

Princípio de Incerteza: Não é possível ter a certeza simultânea da posição e da velocidade de uma partícula; quanto maior for a precisão com que se conhece uma, menor é a precisão com que se pode conhecer a outra.

Princípio quântico de Planck: Conceito de que a luz (ou quaisquer outras ondas clássicas) pode ser emitida ou absorvida .

Princípio temporal copernicano: Ideia de que a era cosmológica actual não ocupa um lugar especial no tempo.

Problema da constante cosmológica: Motivo pela qual a constante cosmológica – densidade de energia do vácuo do Universo – tem um valor tão pequeno (o seu valor é de 120 ordens de grandezas menor do que o sugerido pelos argumentos mais simples da física das partículas).

Problema da hierarquia: A mistura involuntária que se verifica entre a física da baixa energia e a física no comprimento de Planck nas GUT, tornando-as inúteis. O problema da hierarquia pode ser resolvido acrescentando a supersimetria.

Problema do achatamento: Problema enfrentado por um Universo sem inflação. Para que se produza um Universo grande e plano como o nosso, as condições iniciais têm que ser muito especiais, em particular a densidade do Universo primitivo tem de ser igual ao valor crítico, com tremenda exactidão.

Problema do horizonte: Problema enfrentado por um Universo sem inflação. Observa-se que todas as partes do nosso Universo têm quase a mesma temperatura, tal como determinada pela radiação cósmica de fundo, embora nem todas as partes tenham estado em contacto causal em épocas anteriores (sem inflação).

Proporcionalidade: «X é proporcional a Y» significa que, quando Y é multiplicado por qualquer número, o mesmo ocorre com X. «X é inversamente proporcional a Y» significa que, quando Y é multiplicado por qualquer número, X é dividido por esse número.

Protão: Partícula com carga positiva que contribui para cerca de metade das partículas existentes no núcleo atómico.

Proto-estrela: Estrela que ainda se encontra em processo de formação, recebendo massa do meio interestelar.

Pulsar: Uma estrela de neutrões que gira e emite pulsos regulares de ondas rádio. 

Quantum: Unidade indivisível em que as ondas podem ser emitidas ou absorvidas.

Quark: Partícula elementar (com carga) sensível à força forte. Os protões e neutrões são compostos por três quarks cada um.

Quasar: Jovem galáxia com uma fonte de luminosidade energética, provida por um buraco negro massivo.

Quebra de simetria: A quebra de simetria encontrada na teoria quântica. Pensa-se que o Universo se encontrava em simetria perfeita antes do big bang. Desde então arrefeceu e envelheceu e, por isso, as quatro forças fundamentais e as simetrias a elas associadas foram quebradas. Hoje, o Universo está horrivelmente quebrado e todas as forças se encontram separadas umas das outras.

Radar: Sistema que usa  impulsos de ondas de rádio para detectar a posição de objectos através da medição do tempo, que um impulso simples demora a atingir o objecto a ser reflectido.

Radiação de fundo microondas: Radiação resultante das elevadas  temperaturas do Universo primitivo, actualmente tão deslocada para o vermelho que não aparece como luz, mas como microondas (ondas de rádio com comprimento de onda carateristico de alguns centímetros). Atualmente estão com uma temperatura de 2,7 K.

Radiação de Hawking: Energia emitida por um buraco negro em virtude de efeitos quânticos. Em escalas temporais muito longas, esse problema provoca a evaporação dos buracos negros.

Radiação do corpo negro: A radiação emitida por um objecto quente em equilíbrio térmico com o seu meio. Se tomarmos um objecto oco (um corpo negro), se o aquecermos e esperarmos que ele atinja o equilíbrio térmico e lhe abrirmos um pequeno orifício, a radiação emitida através do orifício será a radiação do corpo negro. O Sol, um atiçador quente, e o magma fundido emitem uma radiação aproximada à do corpo negro. A radiação tem uma distribuição específica de frequência que se pode medir facilmente com um espectrómetro. A radiação de fundo de microondas que enche o Universo obedece a esta fórmula da radiação do corpo negro, fornecendo uma prova concreta do big bang.

Radiação electromagnética: Radiação que inclui as ondas luminosas visíveis comuns, bem como as de outros comprimentos: raios gama, raios X, raios ultravioleta, raios infravermelhos e ondas de rádio. Na totalidade dos casos, a radiação é uma perturbação auto propagadora que envolve campos eléctricos e magnéticos oscilantes.

Radiação gravitacional: Perturbações ondulatórios no tempo-espaço. Segundo a teoria da relatividade geral, as massas em aceleração irradiam energia dessa maneira.

Radiação infravermelha: Radiação de calor ou radiação electromagnética cuja frequência é um pouco inferior à da luz visível.

Raio de Shwarszchild: Fronteira externa efectiva de um buraco negro. Um objecto de determinada massa tem de  ser comprimido até essa dimensão radial para se transformar num buraco negro.

Radioatividade: Desintegração espontânea de um tipo de núcleo atómico originando outro.

Raios gama: Ondas eletromagnéticas de comprimento muito pequeno produzidas por decaimento radioactivo ou por colisão de partículas elementares.

Recombinação: Época da história do Universo em que os electrões combinaram-se, pela primeira vez, com os núcleos, formando átomos comuns. Este evento ocorreu quando o Universo tinha cerca de 300.000 anos.

Relatividade geral: Teoria de Einstein baseada no conceito de as leis da físicas, deverem serem as mesmas para todos os observadores, independentemente do seu movimento. Explica a força da gravidade em termos de curvatura de um espaço-tempo quadridimensional. Em vez de ser uma força, a gravidade, segundo esta teoria, reduz-se a um subproduto da geometria, pelo que a curvatura do espaço-tempo dá a ilusão de que existe uma força de atracção chamada gravidade. Tem sido verificada experimentalmente com uma precisão superior a 99,7% e prediz a existência de buracos negros no Universo em expansão. A teoria falha, contudo, no centro de um buraco negro ou no instante da criação prevendo o absurdo. Para explicar estes fenómenos, é preciso recorrer a uma teoria quântica.

Relatividade restrita: A teoria de Einstein de 1905, baseada na constância da velocidade da luz, isto é, as leis da física devem ser as mesmas para todos os observadores em movimento livre, isto é, uniforme e rectilíneo, independentemente das suas velocidades. As consequências são as seguintes: o tempo anda mais devagar, a massa aumenta e as distâncias encurtam com a velocidade do movimento. Por outro lado, a matéria e a energia estão relacionadas através da fórmula E = mc2. Uma consequência da relatividade restrita é a bomba atómica.

Relaxamento dinâmico: Expressão que se refere colectivamente a todos os produtos  finais da evolução estelar, inclusive os buracos negros, as estrelas de neutrões, as anãs brancas e, às vezes, também as anãs castanhas.

Renormalização: Técnica matemática que se destina a dar sentido às infinidades que surgem nas teorias quânticas.

Revolução copernicana: Ideia de que a Terra ocupa um lugar especial no espaço.


Salto quântico: Uma alteração súbita do estado de um objecto que classicamente não é permitida. Os electrões no interior de um átomo dão saltos quânticos entre as órbitas, libertando ou absorvendo luz durante o processo. O Universo pode ter dado um salto quântico a partir do nada para o nosso Universo actual.
Segundo-luz (ano-luz): Distância percorrida pela luz num segundo (num ano).

Sequência principal: No diagrama de Herzsprung-Russell, as estrelas cuja configuração interna é apropriada à fusão do hidrogénio, situam-se numa curva chamada sequência principal. As estrelas passam a maior parte da sua vida nessa configuração.

Singularidade: Ponto do espaço-tempo onde a curvatura se torna infinita. É um estado de gravidade infinita. Em relatividade geral, previu que as singularidades existem no centro dos buracos negros e no instante da criação, em condições muito gerais. Pensa-se que representam uma ruptura da relatividade geral, que obriga à introdução de uma teoria quântica da gravidade.

Singularidade nua: Singularidade do tempo-espaço não resguardada por um horizonte.

Sintonização perfeita: Ajustamento de um certo parâmetro com uma precisão incrível. Os físicos não gostam da sintonização perfeita que consideram uma invenção artificial e tentam impor princípios físicos que eliminam a necessidade de sintonização. Por exemplo, a sintonização necessária para explicar um Universo plano pode ser explicada pela inflação e a sintonização necessária para resolver o problema da hierarquia na teoria GUT pode ser resolvida através da surpersimetria.

Spin: Propriedade intrínseca das partículas elementares relacionada, mas que não se identifica, com o conceito corrente de rotação.

Supernova: Violenta explosão de uma estrela evoluída, no fim da sua vida, de combustão nuclear.

Supergravidade: Teoria da gravidade que tem um tipo de supersimetria.

Supersimetria: A simetria que permuta fermiões e bosões. Esta simetria resolve o problema da hierarquia e também permite eliminar quaisquer divergências restantes na teoria das supercordas. Significa que todas as partículas no modelo padrão têm de ser parceiras, chamadas s-partículas, que, até agora, ainda não foram observadas no laboratório. A supersimetria, em princípio, pode unificar todas as partículas do Universo num único objecto.


Tempo imaginário: Tempo referido em números imaginários.

Teoria da grande unificação (GUT): Teoria que unifica as forças electromagnéticas, forte e fraca.

Teorema da singularidade: Teorema que mostra que a singularidade é inevitável em certas circunstâncias, em particular que o universo começou com uma singularidade.

Teoria de cordas: A teoria que se baseia em pequenas cordas que vibram, de forma que cada modo de vibração corresponde a uma partícula subatómica. É a única teoria que consegue combinar a gravidade com a teoria quântica, transformando-a na principal candidata a uma teoria de tudo. Só é matematicamente autoconsistente em dez dimensões. A sua última versão é a teoria M, que é definida em onze dimensões.

Teoria de cordas heteróticas: A teoria de cordas fisicamente mais realista. O seu grupo de simetria é E(8) x E(8), que é suficientemente grande para incorporar a simetria do modelo padrão. A teoria da teoria M, pode mostrar-se que a corda heteorótica é equivalente às outras quatro teorias de cordas.

Teoria de Kaluza-Klein: A teoria quântica de Einstein formulada em cinco dimensões. Quando reduzida a quatro dimensões, encontramos a teoria comum de Einstein combinada combinada com a teoria da luz de Maxwell. Assim, esta foi a primeira unificação não trivial da luz com a gravitação. Hoje, a teoria de Kaluza-Klein está incorporada na teoria.
  
Teoria de muitos mundos: A teoria quântica segundo a qual todos os universos quânticos possíveis podem exibir simultaneamente. Resolve o problema do gato de Schrödinger dizendo que o Universo se desintegra em cada juntura quântica e daí o gato estar vivo num Universo e morto noutro. Recentemente, um número crescente de físicos tem manifestado o seu apoio à teoria de muitos mundos.

Teoria do campo unificado: A teoria procurada por Einstein que poderia unificar todas as forças da natureza numa única teoria coerente. Hoje, a principal candidata é a teoria de cordas ou teoria M. Einstein acreditava inicialmente que a sua teoria do campo unificado podia resolver a relatividade e a teoria quântica numa teoria mais elevada que não exigiria probabilidades. A teoria de cordas, contudo, é uma teoria quântica e, por isso, introduz probabilidades.

Teoria do estado estacionário: A teoria que determina que o Universo não tem começo, mas está constantemente a gerar matéria nova quando se expande, conservando a mesma densidade. A teoria tem perdido crédito por várias razões, sendo uma delas a descoberta do fundo de radiação de microondas. Por outro lado, descobriu-se que os quasares e as galáxias têm fases evolutivas diferentes.

Teoria M: A versão mais avançada da teoria de cordas. A teoria M existe no espaço de onze dimensões onde podem existir 2-branas e 5-branas. Há cinco maneiras de reduzir a teoria M a dez dimensões, que nos dão as cinco teorias conhecidas das supercordas, que se sabe agora que são a mesma teoria. As equações completas que regem a teoria M são totalmente desconhecidas.

Teoria quântica: A teoria da física subatómica. É uma das teorias mais bem sucedidas de todos os tempos. A teoria quântica e a teoria da relatividade constituem a soma de todo o conhecimento físico a um nível fundamental. Groso modo, a teoria quântica baseia-se em três princípios: (1) a energia encontra-se em pacotes discretos chamados quanta; (2) a matéria baseia-se em partículas pontuais, mas a probabilidade de as encontrar é dada por uma onda, que obedece à equação de Schrödinger; (3) é necessária uma medição para colapsar a onda e determinar o estado final de um objecto. Os postulados da teoria quântica são o inverso dos postulados da relatividade geral, que é determinista e baseada em superfícies uniformes. Combinar a relatividade e a teoria quântica é um dos maiores problemas que a Física actual enfrenta.

Termodinâmica: A parte da Física que estuda o calor. Há três leis da termodinâmica: (1) a quantidade total de matéria e de energia é conservada; (2) a entropia total aumenta sempre; e (3) não é possível atingir o zero absoluto. A termodinâmica é essencial para compreender como o Universo pode morrer.

Transição de fase: Mudança de estado entre duas fases ou configurações diferentes da matéria. Os exemplos comuns incluem a transformação da água em gelo ou a transformação da água  em vapor. 

Universo aberto: universo que não contém densidade energética suficiente para deter a expansão: o Universo aberto continua a sua expansão eternamente.

Universo fechado: Universo que contém densidade energética suficiente para deter a sua expansão e tornar a contrair-se numa grande “implosão”.

Universo de Friedemann: A solução cosmológica mais geral das equações de Einstein baseadas num Universo uniforme, isotrópico e homogéneo. Esta é uma solução dinâmica onde o Universo se pode expandir num big freeze, colapsa num big crunch ou sofre inflação para sempre, o que depende dos valores de Λ  e de  Ω.

Universo de Sitter: Uma solução cosmológica das equações de Einstein na qual o Universo se expande exponencialmente. O termo dominante é uma constante cosmológica que cria esta expansão exponencial. Acredita-se que o Universo estava  numa fase de Sitter durante a inflação e que lentamente voltou a uma fase de Sitter nos últimos 7 mil milhões de anos, criando um Universo em aceleração. A origem desta expansão de de Sitter é desconhecida.

Universo inflacionário: Modificação da teoria do big bang sobre a origem do Universo; na evolução inicial do Universo, a expansão tem uma aceleração rápida.

Universo plano: Universo que tem o valor crítico  da densidade energética (densidade maior do que a do Universo aberto, mas menor do que do Universo fechado). Este Universo expande-se para sempre, mas a uma velocidade de expansão cada vez menor.

Vácuo: Espaço vazio. Mas o espaço vazio, de acordo com a teoria quântica, está cheio de partículas subatómicas virtuais, que duram apenas uma fracção de um segundo. O vácuo também é usado para descrever a energia mais baixa de um sistema. O Universo, segundo se julga, passou de um estado de falso vácuo para o verdadeiro vácuo de hoje.

Variedade de Calabi-Yau: Um espaço de seis dimensões que se encontra quando consideramos uma teoria de cordas de dez dimensões e enrolamos ou compactificamos seis dimensões numa pequena bola deixando um espaço supersimétrico de quatro dimensões. Os espaços de Calabi-Yau são multiplamente conexos - isto é, contém buracos que podem determinar o número de gerações de quarks que existem no nosso espaço quadridimensional. São importantes na teoria de cordas, porque muitas das características destas variedades, tais como o número de buracos que têm, podem determinar o número de quarks que existem no Universo a quatro dimensões.

Velocidade de escape: Velocidade necessária para superar a atracção gravitacional de um corpo celeste e sair da sua superfície.

WIMP: Partícula maciça de interacção fraca. Pensa-se que as WIMP são as partículas preditas pela teoria das cordas. 

Zona de «chave de ouro»: A estreita banda de parâmetros em que a vida inteligente é possível. Nesta banda, a Terra e o Universo estão preparados para criar as substâncias químicas responsáveis pela vida inteligente. Têm sido descobertas muitas zonas de «chave-de-ouro» para as constantes físicas do Universo bem como para as propriedades da Terra.

Zero absoluto: Temperatura mais baixa possível, à qual uma substância não contém energia calorífica.




Fontes
Breve História do Tempo, Stephen Hawking, Edições Gradiva, 2000
Uma Biografia do Universo, Fred Adams e Greg Laughlin, Jorge Zahar Editor, 2001
Mundos Paralelos, Michio Kaku, Editorial Bizâncio, 2ª Edição 2010
O Grande Desígnio, Stephen W. Hawking e Leonard Mlodinow, Edições Gradiva, 1ª edição, abril 2011


Desejo

«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...