The death of the universe

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

Looking up at the night sky,

Quando olhamos para o céu, à noite,

we are amazed by how it seems to go on forever.

ficamos maravilhados por ele parecer ser eterno.

But what will the sky look like

Mas, como será o aspeto do céu daqui a milhares de milhões de anos?

billions of years from now?

A particular type of scientist,

Uma cientista duma área especial, chamada cosmologia,

called a cosmologist,

spends her time thinking about that very question.

passa o tempo a pensar nesta questão.

The end of the universe is intimately linked

O fim do universo está intimamente ligado

to what the universe contains.

ao que o universo contém.

Over 100 years ago,

Há mais de 100 anos, Einstein formulou a Teoria da Relatividade,

Einstein developed the Theory of General Relativity,

formed of equations that help us

formada por equações que nos ajudam a compreender a relação

understand the relationship

between what a universe is made of

entre aquilo que forma o universo e a sua forma.

and its shape.

It turns out that the universe

Acontece que o universo

could be curved like a ball or sphere.

podia ser curvo, como uma bola ou uma esfera.

We call this positively curved or closed.

Chamamos a isso positivamente curvo ou fechado.

Or it could be shaped like a saddle.

Ou podia ter a forma de uma sela.

We call this negatively curved or open.

Chamamos a isso negativamente curvo ou aberto.

Or it could be flat.

Ou podia ser plano.

And that shape determines

Essa forma determina como o universo viverá e morrerá.

how the universe will live and die.

We now know that the universe is very close to flat.

Sabemos hoje que o universo está muito perto de ser plano.

However, the components of the universe

Mas os componentes do universo

can still affect its eventual fate.

continuam a afetar o seu destino final.

We can predict how the universe

Podemos prever como o universo vai mudando com o tempo

will change with time

if we measure the amounts or energy densities

se medirmos a quantidade ou a densidade de energia

of the various components in the universe today.

dos diversos componentes no universo atual.

So, what is the universe made of?

Então, de que é feito o universo?

The universe contains all the things that we can see,

O universo contém todas as coisas que conseguimos ver,

like stars, gas, and planets.

como estrelas, gases e planetas.

We call these things ordinary or baryonic matter.

Chamamos a essas coisas matéria vulgar ou bariónica.

Even though we see them all around us,

Apesar de as vermos a toda a nossa volta,

the total energy density of these components

a densidade da energia total desses componentes é muito pequena,

is actually very small,

around 5% of the total energy of the universe.

cerca de 5% da energia total do universo.

So, now let's talk about what the other 95% is.

Falemos agora dos outros 95%.

Just under 27% of the rest

Cerca de 27% do resto da densidade de energia do universo

of the energy density of the universe

is made up of what we call dark matter.

é feita daquilo a que chamamos matéria escura.

Dark matter is only very weakly interacting with light,

A matéria escura interage muito pouco com a luz,

which means it doesn't shine or reflect light

o que significa que não brilha nem reflete a luz

in the way that stars and planets do,

da mesma forma que as estrelas e os planetas.

but, in every other way,

Mas, em tudo o resto, comporta-se como a matéria vulgar

it behaves like ordinary matter --

it attracts things gravitationally.

— atrai coisas gravitacionalmente.

In fact, the only way we can detect this dark matter

A única forma de podermos detetar esta matéria escura

is through this gravitational interaction,

é através desta interação gravitacional,

how things orbit around it

de como as coisas orbitam à sua volta e de como desvia a luz

and how it bends light

as it curves the space around it.

quando esta atravessa o espaço à sua volta.

We have yet to discover a dark matter particle,

Ainda não descobrimos uma partícula de matéria escura

but scientists all over the world are searching

mas cientistas do mundo inteiro andam à procura

for this elusive particle or particles

dessa partícula ou partículas esquivas

and the effects of dark matter on the universe.

e dos efeitos da matéria escura no universo.

But this still doesn't add up to 100%.

Mas tudo isto não chega aos 100%.

The remaining 68%

Os restantes 68% da densidade de energia do universo

of the energy density of the universe

is made up of dark energy,

são compostos por energia escura,

which is even more mysterious than dark matter.

o que é um mistério ainda maior do que a matéria escura.

This dark energy doesn't behave

Esta energia escura não se comporta

like any other substance we know at all

como nenhuma outra substância que conhecemos

and acts more like anti-gravity force.

e atua sobretudo como uma força anti gravidade.

We say that it has a gravitational pressure,

Dizemos que tem uma pressão gravitacional,

which ordinary matter and dark matter do not.

que a matéria vulgar e a matéria negra não têm.

Instead of pulling the universe together,

Em vez de atrair o universo para si mesmo,

as we would expect gravity to do,

como esperamos que a gravidade o faça,

the universe appears to be expanding apart

parece que o universo se está a expandir

at an ever-increasing rate.

a um ritmo cada vez maior.

The leading idea for dark energy

A ideia dominante quanto à energia escura

is that it is a cosmological constant.

é que é uma constante cosmológica.

That means it has the strange property

Isso significa que tem a estranha propriedade

that it expands as the volume of space increases

de se expandir, à medida que aumenta o volume do espaço

to keep its energy density constant.

para manter constante a sua densidade de energia.

So, as the universe expands

Assim, à medida que o universo se expande, como acontece neste momento,

as it is doing right now,

there will be more and more dark energy.

haverá cada vez mais energia escura.

Dark matter and baryonic matter,

A matéria escura e a matéria bariónica,

on the other hand,

não se expandem com o universo

don't expand with the universe

and become more diluted.

e ficam cada vez mais diluídas.

Because of this property

Por causa desta propriedade da constante cosmológica,

of the cosmological constant,

the future universe will be more and more dominated

o futuro do universo será dominado cada vez mais

by dark energy,

pela energia escura,

becoming colder and colder

tornando-se cada vez mais frio

and expanding faster and faster.

e expandindo-se cada vez mais rapidamente.

Eventually, the universe will run out of gas

Por fim, o universo deixará de ter gases para formar estrelas

to form stars,

and the stars themselves will run out of fuel

e as estrelas deixarão de ter combustível e extinguir-se-ão,

and burn out,

leaving the universe with only black holes in it.

deixando o universo só com buracos negros.

Given enough time,

Ao fim de um certo tempo,

even these black holes will evaporate,

esses buracos negros evaporar-se-ão,

leaving a universe that is completely cold and empty.

restando um universo totalmente frio e vazio.

That is what we call the heat death of the universe.

É a isto que chamamos a morte térmica do universo.

While it might sound depressing

Embora possa parecer deprimente

living in a universe

viver num universo que vai acabar a vida frio

that will end its lifetime cold

and devoid of life,

e desprovido de vida,

the end fate of our universe

o destino final do nosso universo

actually has a beautiful symmetry

tem uma bonita simetria

to its hot, fiery beginning.

com o seu início quente e inflamado.

We call the accelerating end state

Chamamos ao estado final acelerado

of the universe a de Sitter phase,

do universo a fase de Sitter,

named after the Dutch mathematician

segundo o nome do matemático holandês,

Willem de Sitter.

Wilhelm de Sitter.

However, we also believe

Porém, também pensamos

that the universe had another phase

que o universo teve outra fase da expansão de Sitter

of de Sitter expansion

in the earliest times of its life.

nos primeiros tempos da sua vida.

We call this early period inflation,

Chamamos inflação a esse período inicial,

where, shortly after the Big Bang,

em que, pouco depois do Big Bang,

the universe expanded extremely fast

o universo se expandiu de forma extremamente rápida

for a brief period.

durante um breve período.

So, the universe will end

Assim, o universo terminará

in much the same state as it began,

num estado muito semelhante ao que começou,

accelerating.

em aceleração.

We live at an extraordinary time

Vivemos numa época extraordinária da vida do universo

in the life of the universe

where we can start to understand

em que começamos a compreender o percurso do universo

the universe's journey

and view a history

e imaginar uma história

that plays itself out on the sky

que se desenrola no céu

for all of us to see.

à vista de toda a gente.