Questão 54 da FUVEST 2027

Question

Existe um conflito fundamental na cosmologia contemporânea sobre a taxa de expansão do universo, conhecido como a “Tensão de Hubble”. Ao ler um artigo de divulgação científica sobre o tema, um estudante descobriu que dois métodos científicos robustos e confiáveis apresentam resultados discrepantes para o valor dessa taxa, conhecida como Constante de Hubble (H_0):

Método A (Abordagem Teórica Fundamental): Baseia-se em deduções matemáticas estritas a partir das leis fundamentais da física aplicadas ao modelo cosmológico padrão. Utilizando como ponto de partida a Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas (o eco do universo primitivo), esse método calcula, teoricamente, que H_0 \approx 67,4 \pm 0,5\text{ km / s / Mpc}.
Método B (Abordagem Observacional Empírica): Baseia-se puramente em dados observacionais diretos do universo local e tardio. Medindo a distância e o afastamento real de objetos cósmicos, como estrelas variáveis Cefeidas e supernovas do tipo Ia, esse método fornece, empiricamente, H_0 \approx 73,0 \pm 1,7\text{ km / s / Mpc}.

O artigo conclui que essa discrepância não configura um simples erro de calibração ou cálculo, mas sim de uma “crise na cosmologia” que pode exigir o desenvolvimento de uma “Nova Física” para reconciliar os modelos teóricos fundamentais com as observações práticas.

Com base na interpretação dessas informações e nos princípios da divulgação científica confiável, assinale a alternativa que apresenta a análise mais coerente sobre a consistência dos argumentos e a natureza dos dados apresentados.

A
A conclusão de que existe uma “crise na cosmologia” é um exagero dos cientistas, pois a diferença entre 67 e 73 é pequena e seria correto usar a média aritmética entre os dois valores.
B
O método A é o único correto porque cálculos matemáticos não falham. O método B, por sua vez, deve ser descartado por ser baseado apenas em “olhar para o céu”, um processo sujeito a erros humanos e opiniões dos astrônomos.
C
A existência de uma “tensão” sugere que o Modelo Padrão da Cosmologia pode estar incompleto, indicando que a ciência avança justamente por meio da identificação de lacunas entre previsões teóricas (método A) e observações diretas (método B).
D
O texto perde sua credibilidade científica ao sugerir uma “Nova Física”, visto que as leis da natureza são imutáveis e qualquer diferença de dados deve ser interpretada como falha humana ou instrumental.
E
A expansão do universo é um fenômeno teórico que não pode ser validado por medidas diretas. Dessa forma, não há relevância na abordagem observacional empírica, o que invalida o método B.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 54 da FUVEST 2027

1ª fase · Física: Astronomia e cosmologia

Existe um conflito fundamental na cosmologia contemporânea sobre a taxa de expansão do universo, conhecido como a “Tensão de Hubble”. Ao ler um artigo de divulgação científica sobre o tema, um estudante descobriu que dois métodos científicos robustos e confiáveis apresentam resultados discrepantes para o valor dessa taxa, conhecida como Constante de Hubble (H_0):

Método A (Abordagem Teórica Fundamental): Baseia-se em deduções matemáticas estritas a partir das leis fundamentais da física aplicadas ao modelo cosmológico padrão. Utilizando como ponto de partida a Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas (o eco do universo primitivo), esse método calcula, teoricamente, que H_0 \approx 67,4 \pm 0,5\text{ km / s / Mpc}.
Método B (Abordagem Observacional Empírica): Baseia-se puramente em dados observacionais diretos do universo local e tardio. Medindo a distância e o afastamento real de objetos cósmicos, como estrelas variáveis Cefeidas e supernovas do tipo Ia, esse método fornece, empiricamente, H_0 \approx 73,0 \pm 1,7\text{ km / s / Mpc}.

O artigo conclui que essa discrepância não configura um simples erro de calibração ou cálculo, mas sim de uma “crise na cosmologia” que pode exigir o desenvolvimento de uma “Nova Física” para reconciliar os modelos teóricos fundamentais com as observações práticas.

Com base na interpretação dessas informações e nos princípios da divulgação científica confiável, assinale a alternativa que apresenta a análise mais coerente sobre a consistência dos argumentos e a natureza dos dados apresentados.

A
A conclusão de que existe uma “crise na cosmologia” é um exagero dos cientistas, pois a diferença entre 67 e 73 é pequena e seria correto usar a média aritmética entre os dois valores.
B
O método A é o único correto porque cálculos matemáticos não falham. O método B, por sua vez, deve ser descartado por ser baseado apenas em “olhar para o céu”, um processo sujeito a erros humanos e opiniões dos astrônomos.
C
A existência de uma “tensão” sugere que o Modelo Padrão da Cosmologia pode estar incompleto, indicando que a ciência avança justamente por meio da identificação de lacunas entre previsões teóricas (método A) e observações diretas (método B).
D
O texto perde sua credibilidade científica ao sugerir uma “Nova Física”, visto que as leis da natureza são imutáveis e qualquer diferença de dados deve ser interpretada como falha humana ou instrumental.
E
A expansão do universo é um fenômeno teórico que não pode ser validado por medidas diretas. Dessa forma, não há relevância na abordagem observacional empírica, o que invalida o método B.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A questão pede a análise mais coerente com o texto e com a boa divulgação científica.

Os dois métodos são descritos como robustos e confiáveis. O método A parte da radiação cósmica de fundo e do modelo cosmológico padrão e prevê H_0 \approx 67{,}4 \pm 0{,}5. O método B mede distâncias e velocidades de Cefeidas e supernovas Ia e obtém H_0 \approx 73{,}0 \pm 1{,}7.

Veja se as faixas de incerteza se sobrepõem:

Método A: de 66{,}9 a 67{,}9.
Método B: de 71{,}3 a 74{,}7.
A diferença entre os valores centrais é 73{,}0 - 67{,}4 = 5{,}6, muito maior que as incertezas. As faixas não se cruzam, então a discrepância não é fruto do acaso nas medidas.

Se os dois métodos são confiáveis e discordam além das incertezas, algo no modelo usado para a previsão (ou algo ainda desconhecido) pode estar faltando. É assim que a ciência progride: quando uma previsão teórica e uma observação direta entram em conflito, o modelo é questionado e pode ser ampliado. Isso é o que a alternativa C afirma.

As demais alternativas ignoram o texto: tiram a média de valores incompatíveis, descartam um método sem justificativa, tratam as leis físicas como dogma ou negam o valor das observações.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

AOs intervalos de incerteza não se sobrepõem, então a diferença não é pequena; a média não resolve a discrepância e não tem sentido físico.
BTrata a teoria como infalível e desqualifica a observação empírica, que é parte essencial do método científico; o texto diz que ambos são robustos.
DConfunde a hipótese de uma nova física com mudança das leis da natureza; o modelo pode ser incompleto, e propor ampliá-lo é legítimo, não falta de credibilidade.
EA expansão é medida por observações diretas, como Cefeidas e supernovas; afirmar o contrário é falso e contradiz o texto.

Assunto: Astronomia e cosmologia.

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