Constante cosmológica

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A constante cosmológica (geralmente denotada por lambda maiúsculo Λ) foi proposta por Albert Einstein como uma modificação da teoria original da relatividade geral ao concluir um universo estacionário. Após a descoberta do deslocamento para o vermelho de Hubble e introdução do paradigma do universo em expansão, Einstein abandonou esse conceito. Entretanto, a descoberta de que a expansão do universo ainda está acelerando na década de 1990 renovou o interesse pela constante cosmológica.

A constante cosmológica Λ aparece nas equações de campo modificadas de Einstein na forma

R_{\mu \nu} - {\textstyle 1 \over 2}R\,g_{\mu \nu} + \Lambda\,g_{\mu \nu} = {8 \pi G \over c^4} T_{\mu \nu}

onde R e g pertencem a estrutura do espaço-tempo, T pertencem a matéria, e G e c são fatores de conversão com o qual surge do uso tradicional de unidades de medida. Quando Λ é zero, ela se reduz a equação de campo original da relatividade. Quando T é zero, a equação de campo descreve um espaço vazio (o vácuo). As unidades de Λ são segundo-2.

A constante cosmológica possui o mesmo efeito de uma densidade de energia intrínseca do vácuo, ρvac. Neste contexto, é comumente definida como fator proporcional a 8π: Λ = 8πρvac, onde conversões modernas da relatividade geral já estão inseridas (do contrário, os fatores G e c também apareceriam).

Relatividade geral[editar | editar código-fonte]

A constante cosmológica foi introduzida por Einstein nas equações relativísticas para que estas conduzissem a um universo estático (eterno e imutável). Entretanto, com a descoberta da expansão do universo através de uma hipótese teórica do astrônomo neerlandês Willem de Sitter utilizando das equações da Relatividade Geral em 1917, ideia esta que fora depois reforçada em 1929 pelo astrônomo americano Edwin Hubble com a observação do afastamento de galáxias através do Desvio para o Vermelho "redshift" (que obedece à Lei de Hubble-Homason), ela acabou sendo descartada. A constante cosmológica é um termo que equilibra a força de atração da gravidade. Toma a forma de uma força gravitacional repulsiva e foi adicionada quase como uma 'constante de integração' às equações de Einstein. Ao contrário do resto da relatividade geral, esta nova constante não se justificava para nada no modelo atual da gravidade, e foi introduzida exclusivamente para obter o resultado que na época se pensava fosse apropriado.

De fato, Einstein teria declarado que ela foi o pior erro de sua carreira. Ironicamente, a constante retornou à corrente principal da cosmologia devido a medições que indicam uma expansão acelerada do universo, o que implica um valor de Λ diferente de zero.

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