• Author / Uploaded
• clatove5441

Citation preview

Teoría de “La gran explosión”; evidencias que la sustentan, alcances y limitaciones. Es un modelo cosmológico para explicar el origen de la materia, energía, espacio y tiempo, esta teoría afirma que universo empezó en un cierto punto en el pasado distante (las estimaciones rondan los 15 mil millones de años) expandiéndose desde un estado primordial de gran calor y densidad. El término también es utilizado para describir una explosión que estalló en el inicio del espacio y el tiempo, con lo que se formó el Universo. Concebido primero por astrónomos y físicos a principios del siglo XX, fue confirmado de forma efectiva después de la segunda mitad del siglo mencionado, una vez que se construyeron nuevos telescopios y computadoras que hicieron posible observar cada vez más lejos en el Universo y procesar la enorme cantidad de datos que esas observaciones generaron. El término “Big Bang” proviene de una hipótesis subyacente, de que el Universo no es eterno pero emergió de repente, de una casi incomprensible y vasta explosión. Los científicos entienden que la teoría del Big Bang emerge de dos campos diferentes de investigación: Física Teórica y Astronomía Observacional. De acuerdo a lo que se denomina los modelos Friedmann (Medidas complejas nombradas así por Alexander Friedmann, un físico soviético de principios del Siglo XX, quien fue el que las desarrollo), esta teoría se forma de dos de las más importantes teorías de la física del Siglo XX: El Principio Cosmológico y la Teoría de la Relatividad General de Einstein. Esta convergencia de ideas, proporciona el apuntalamiento teórico de la teoría del Big Bang. Los astrónomos han hecho sus propias confirmaciones de la Teoría del Big Bang. Analizando la luz que viaja de otras galaxias, se han observado las longitudes de onda cortas y largas, proporcionales a la distancia de las galaxias a la Tierra, indicando que se están alejando de nosotros y de este modo, el espacio mismo se está expandiendo. La existencia de la radiación cósmica de microondas, un remanente de plasma caliente ionizado de los principios del Universo, ofrece más pruebas a favor del Big Bang, así como la distribución de elementos pesados y ligeros en el Universo. La teoría del Big Bang plantea la hipótesis de que el tiempo ‘entra en escena’ en el origen del Universo. La primera etapa es conocida como la era Planck. Esta era fue breve en extremo (1 X 10E-43 segundos, también conocido tiempo Planck), durante este periodo, las cuatro fuerzas del Universo (Gravedad, Energía Electromagnética y las Fuerzas Nucleares, Débil y Fuerte) eran teóricamente iguales una de otra, lo que implica que podría haber existido un campo unificado de fuerzas. La era Planck fue inestable en extremo, con las cuatro fuerzas evolucionando rápidamente en sus formas actuales, comenzando con la gravedad, siguiéndolo la fuerza nuclear fuerte (que unió protones y neutrones en los núcleos atómicos), posteriormente la fuerza nuclear débil (asociada con el decaimiento radioactivo, es 100 veces más débil que la fuerza nuclear fuerte) y finalmente la energía electromagnética. Este proceso es conocido como rompimiento simétrico y dio lugar a un periodo más largo en la historia del Universo (aproximadamente, una millonésima de segundo, aún demasiado breve en lo que consideramos el tiempo ordinario), conocido como la “era de la inflación”. Los físicos, sin embargo, no tienen aún la certeza de que fuerza fue la que guio esta inflación. A un segundo de edad, el Universo consistía de energía fundamental y partículas subatómicas tales como quarks, electrones, fotones y otras partículas menos familiares.

La siguiente etapa consistió del proceso de nucleosíntesis (comenzó alrededor de tres segundos después del Big Bang y tuvo una duración de aproximadamente 100,000 años), donde los protones y neutrones comenzaron a formar los núcleos de varios elementos, predominando el hidrógeno y el helio, los elementos más ligeros más comunes en el Universo. La materia aún no existía tal como la conocemos y para esa era, el Universo consistía esencialmente de radiación en forma de luz, ondas de radio y rayos X. Este periodo es conocido como la “Era de la Radiación”, llegó a un final gradual a medida que los núcleos atómicos se ‘adhirieron’ con electrones para producir la materia, de la cual consistiría el Universo subsecuentemente. Así como el tiempo fue crítico para el proceso, también lo fueron la temperatura y la densidad, con los cambios correspondientes al enfriamiento gradual del Universo y la dispersión gradual de la materia. Le tomó casi 200 millones de años a la gravedad comenzar a unir esos átomos en gas primordial del cual las primeras estrellas y galaxias emergerían. Durante miles de millones, esas estrellas y galaxias tuvieron su ciclo de vida, utilizando su combustible nuclear y colapsándose en sí mismas, expulsando enormes nubes de polvo y energía que eventualmente formarían las nuevas generaciones de estrellas y galaxias. El Sol alrededor del cual la Tierra y el Sistema Solar rotan, es una estrella de esas generaciones tardías, formada aproximadamente hace cinco mil millones de años. Esta teoría no solo es concerniente a los orígenes del Universo, sino también a su destino definitivo. La cuestión crítica, es si el Universo continuará su expansión por siempre o si eventualmente caerá dentro de sí mismo, creando, quizás, las condiciones para el próximo Big Bang. La fuerza de gravedad es un factor crítico aquí, con tres resultados posibles. El primero, y más ampliamente aceptado es aquel en que no hay densidad crítica (conocida como omega y estimada aproximadamente en seis átomos de hidrógeno por metro cúbico, aunque los valores son relativos y dependen del autor, dado que se ha involucrado en algunos estudios al Teorema de Pitágoras), necesaria para ‘empujar’ al Universo de regreso. En este modelo (referido como Modelo Abierto), el Universo continuará expandiéndose de manera indefinida (Siempre y cuando la densidad sea menor a omega). Sin embargo sí, la densidad del Universo es mayor que omega, entonces, eventualmente, después de miles de millones de años, colapsará en lo que se conoce como el “Big Crunch“. Una tercera y altamente improbable posibilidad es que omega sea igual a uno, en este modelo, el Universo se ralentizará lentamente y llegará a un estado estático.