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Fred Hoyle

by em Abril 1, 2011

Por: Eliana Moreira, 11ºA

Físico astrónomo britânico, Fred Hoyle nasceu em Inglaterra, a 24 de Junho de 1915 e faleceu no mesmo país, a 21 de Agosto de 2001. 

Foi educado em Cambridge, onde estudou Matemática e onde se licenciou em 1936.

Em 1939, foi eleito membro do St. John´s College, em Cambridge e, durante a Segunda Guerra Mundial, realizou pesquisas para o Almirantado Britânico. Em 1957, Fred Hoyle foi eleito membro da Royal Society e em 1958 foi nomeado Professor of Astronomy and Experimental Philosophy da University (Professor da Astronomia e da Filosofia Experimental do Universo) de Cambridge, permanecendo neste cargo até 1972.

Em 1969, foi eleito membro da National Academy of Sciences, (Academia Nacional das Ciências) dos Estados Unidos, a mais alta distinção concedida por esta academia a cientistas estrangeiros.

Fred Hoyle foi presidente da Royal Astronomical Society entre 1971 e 1973.Foi também professor em muitas universidades britânicas e norte-americanas, nas áreas de astronomia e astro-física. Em 1997, recebeu o Crafoord prize, da Academia Real de Ciências da Suécia, que premeia trabalhos em campos não atribuídos nos prémios Nobel.
Fred Hoyle realizou várias contribuições genuínas e significantes para a física e astronomia. Entre elas, encontram-se os estudos de modelagem da estrutura das estrelas, nucleossíntese, teorias de acréscimo, cosmologia, teorias de formação de estrelas e de condensação de planetas.

Em 1958, Fred Hoyle, juntamente com o físico norte-americano William Fowler, realizou uma importante descoberta sobre a maneira pela qual os elementos químicos pesados são formados por processos nucleares que ocorrem no interior das estrelas – gigantes.

 

Foi, talvez, o maior opositor a teoria do Big Bang e, ironicamente, foi Hoyle quem baptizou a teoria com o nome com que esta ficou mais conhecida. Hoyle acreditava que era filosoficamente problemático o Universo ter um início, uma vez que o início demandaria uma causa, e a causa, um criador.

Por isso, Fred Hoyle desenvolveu uma teoria cosmológica em que o universo seria eterno e praticamente imutável, a Teoria do Universo Estacionário, que, até o começo dos anos 70, disputava o lugar de teoria mais aceite com a teoria do Big Bang, hoje considerada padrão pela comunidade científica.

George Gamow, um dos criadores da teoria padrão, alegava que os elementos pesados, assim como os leves, Hidrogénio, Deuterio, Tritio, Hélio e Lítio, se teriam formado, com o Big Bang. Em resposta, Fred Hoyle, junto com Eleanor, Geo_rey Burbidge, e William Fowler, publicou um artigo, em 1957, que propunha uma série de reacções nucleares que ocorreriam no interior de estrelas, a mais de 3 milhões Kelvin, dando origem aos núcleos atómicos mais pesados. A maioria dos processos propostos continua aceite até hoje, e uma recente revisão desse trabalho, publicada em 1997, mostrou que o artigo publicado por Fred Hoyle em 1957 continua correcto a actual.

Proposto em 1948 por Bondi e Gold e Hoyle o modelo do Universo Estacionário é baseado num princípio cosmológico perfeito, homogeneidade e isotropia e, ao contrário do universo da grande explosão, tem uma idade infinita. Baseado nisso, e assumindo a expansão do universo, Hoyle propunha a criação constante de matéria para que não houvesse mudança na densidade do universo. À medida que a matéria é criada, a conservação da energia resulta num reservatório de energia cada vez mais negativo. A expansão do universo, no entanto, mantém a densidade de energia do reservatório e a densidade média da matéria no universo constantes. Daí vem o termo “estacionário” no nome da teoria.

Na época em que foi proposta, esta, era uma teoria bastante atractiva, pois atribuía uma idade infinita ao universo. Isto era uma grande vantagem em relação à teoria do Big Bang, a qual implicava numa idade do universo cerca de dez vezes menor que a idade geológica da Terra. Esta inconsistência básica foi o principal sustentáculo, durante muitos anos, do modelo do estado estacionário. A situação mudou entretanto na década de 60.

A descoberta da radiação cósmica de fundo, em 1965, pelos norte-americanos Arno Penzias e Robert Wilson, a revisão da estimativa da idade do universo, à luz de novos dados observacionais, a descoberta dos quasares, que de certa forma, implicava num quadro consistente de evolução de galáxias, e outros desenvolvimentos teóricos, experimentais e observacionais, levaram a um descrédito na teoria do estado estacionário, e o modelo do Big Bang ocupou de vez o cenário cosmológico.

Mesmo assim, Hoyle não desistiu da sua teoria, e junto com Burbidge e Narlikar fez adaptações para que ela ficasse compatível com as observações citadas. A teoria adaptada passou a ser conhecida como teoria do Universo Quase – Estacionário. Como na velha teoria, a Teoria do Estado Quase – Estacionário prevê a criação contínua de matéria no universo, em vez da criação de toda a matéria do universo num único evento, como na teoria do Big Bang.

Matematicamente, a influência dos inúmeros eventos de criação de matéria é o estabelecimento de uma oscilação cósmica em torno da solução estacionária das equações cosmológicas. Daí o nome “quase estacionária” para a teoria.

O universo presentemente está numa época de expansão que será seguida de uma contracção, e assim sucessivamente.

A Teoria do Universo Quase Estacionário oferece cenários alternativos aos do modelo padrão para a síntese primordial dos elementos leves – todos os elementos são formados no interior das estrelas, para a homogeneidade e isotropia da radiação cósmica de fundo; as galáxias são criadas a partir de galáxias pré-existentes.

Fred Hoyle foi um representante destacado daqueles que trabalham na busca científica por um modelo consistente para o Universo como um todo.

Assim, Fred Hoyle, contribuiu de forma fundamental para a ciência contemporânea. Da sua vasta contribuição científica destacam-se alguns aspectos da sua visão cosmológica: as teorias do estado estacionário e do estado quase estacionário e as observações que confirmam uma das previsões de Hoyle e colaboradores, a de um universo actualmente em expansão acelerada.

Eliana Moreira, 11ºA

 

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