D Grau - 3ª Edição

tividade geral são muito mais complicadas. Isto
por sua vez irá afetar as equações da cosmologia
como a equação de Friedmann. Pode-se também
adicionar campos escalares extras às equações
de campo mudando assim a forma como as
dinâmicas são descritas.
Estas teorias mudam a um nível mais
profundo as bases da Relatividade Geral e por
norma são bastante constrangidas, ou mesmo
colocadas de lado com base em dados observacionais.
Apesar deste fator, a solução para
o problema da expansão acelerada pode estar
por trás de uma extensão desde tipo à Relatividade
Geral. As teorias de gravidade modificada
são bastantes vastas e complexas e têm imensos
dinamismos e nuances próprias existindo várias
formas de as fazer. Na imagem seguinte está representado
de forma esquemática uma árvore de
famílias de teorias de gravidade modificada
dado por
f(R) = R k , (33)
onde k é um parâmetro arbitrário e se se for considerado
que k«1 pode-se fazer a seguinte expansão
f(R) ≈ R + (k − 1)Rlog(R) + O(k 2 ) . (34)
Este modelo, para certos limites, ajusta a curva
de rotação da galáxia sem qualquer matéria escura.
Esta causalidade mete em questão se
existe a possibilidade de a Relatividade Geral ser
capaz de descrever as dinâmicas destas escalas
e se não se encontra limitada e em necessidade
de uma extensão.
Conclusão
Árvore das teorias de gravidade modificada
Fonte: Researchgate: General Relativity and Gravitation
Curvas de Rotação e matéria escura
Como já foi referido, as curvas de rotação
das galáxias previstas não batem certo com
as obtidas através de observações, e uma possível
solução para este problema é a matéria escura.
Porém, o problema pode estar na modelação
que se faz para estas curvas, isto é, a teoria
da Relatividade Geral pode ser incapaz de prever
com precisão estas curvas. Um ponto a favor
disto é a existência de modelos em teorias f(R)
que conseguem reproduzir as curvas de rotação
das galáxias sem necessitar de adicionar matéria
escura. Um exemplo disto é o modelo de f(R)
A Relatividade Geral é uma teoria com
um sucesso extremamente sólido e que tem
vindo a passar todos os testes a que é submetida.
Porém, pode não ser a teoria final na
nossa compreensão da dinâmica do Universo e
pode precisar de extensões, de novas abordagens
ou de uma ponte mais sólida com o mundo
quântico. Independentemente disto, a Relatividade,
até a data, é a nossa melhor ferramenta
para a descrição das dinâmicas gravíticas do Universo
nas escalas apropriadas à sua utilização.
Dois dos grandes problemas que esta teoria enfrenta
foram abordados neste artigo mas não são
os únicos problemas que atualmente se tem em
cosmologia e que podem estar ligados à teoria
da Relatividade Geral. Para os mais curiosos,
para além destes dos problemas já mencionados,
têm-se o problema da tensão da constante
de Hubble, H 0 , e σ 8 que metem o modelo standard
em questão mais uma vez. Esta teoria, por
si só, é um mundo completo e repleto de subtilezas
que permitem uma compreensão mais profunda
do nosso Universo. Porém, talvez não seja
a última teoria de gravitação e não se precise
de tantas coisas escuras para descrever o nosso
Universo.
David Pereira
Aluno 1º Ano Mestrado Física
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