lunes, 2 de diciembre de 2013

origen del universo


https://docs.google.com/document/d/1Qh0WSMrBLfaRT0pi6fnTXOvMoBs4NiMD6wkoykLVfCs/edit?usp=sharing



TEORÍA DEL BIG BANG



La teoría del Big Bang o gran explosión, supone que, hace entre 13.700 y 13.900 millones de años, toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, un único punto, y explotó. La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones.

Los choques que inevitablemente se produjeron y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio, y se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias. Desde entonces, el Universo continúa en constante movimiento y evolución.

Esta teoría sobre el origen del Universo se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo, llamado "singularidad".




TEORÍA INFLACIONARIA

La teoría inflacionaria de Alan Guth intenta explicar el origen y los primeros instantes del Universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro.
La teoría inflacionaria supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos, produciendo el origen al Universo.

El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero la explosión fue tan violenta que, a pesar de que la atracción de la gravedad frena las galaxias, el Universo todavía crece, se expande.
Momento
Suceso
Big Bang
Densidad infinita, volumen cero.
10 e-43 segs.
Fuerzas no diferenciadas
10 e-34 segs.
Sopa de partículas elementales
10 e-10 segs.
Se forman protones y neutrones
1 seg.
10.000.000.000 º. Universo tamaño Sol  
3 minutos
1.000.000.000 º. Nucleos de átomos
30 minutos
300.000.000 º. Plasma
300.000 años
Átomos. Universo transparente
1.000.000 años
Gérmenes de galaxias
100 millones de años
Primeras galaxias
1.000 millones de años
Estrellas. El resto, se enfría
5.000 millones de años
Formación de la Vía Láctea
10.000 millones de años  
Sistema Solar y Tierra


No se puede imaginar el Big Bang como la explosión de un punto de materia en el vacío, porque en este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. No había ni "fuera" ni "antes". El espacio y el tiempo también se expanden con el Universo.
Junta a la que acabamos de ver, ésta es otra de las más aceptadas y mejor fundamentadas. La teoría de inflación cósmica, popularmente conocida como la teoría inflacionaria, formulada por el gran cosmólogo y físico teórico norteamericano Alan Guth, intenta explicar los primeros instantes del Universo basándose en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro.
Esta teoría supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos (las cuatro fuerzas fundamentales del universo: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil), provocando el origen del universo. El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta que, a pesar de que la atracción de la gravedad frena las galaxias, el Universo todavía crece. 

TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO

La teoría del estado estacionario se opone a la tesis de un universo evolucionario. Los seguidores de esta teoría consideran que el universo es una entidad que no tiene principio ni fin: no tiene principio porque no comenzó con una gran explosión ni se colapsará en un futuro lejano, para volver a nacer. El impulsor de esta idea fue el astrónomo inglés Edward Milne y según ella, los datos recabados por la observación de un objeto ubicado a millones de años luz, deben ser idénticos a los obtenidos en la observación de la Vía Láctea desde la misma distancia. Milne llamó a su tesis principio cosmológico.
En 1948, algunos astrónomos retomaron este principio y le añadieron nuevos conceptos como el principio cosmológico perfecto. Este establece, en primer lugar, que el Universo no tiene un génesis ni un final, ya que la materia interestelar siempre ha existido y en segundo término, que el aspecto general del universo no sólo es idéntico en el espacio sino también en el tiempo.

TEORÍA DEL UNIVERSO OSCILANTE

La teoría del universo oscilante sostiene que nuestro Universo sería el último de muchos surgidos en el pasado, luego de sucesivas explosiones y contracciones.
El momento en que el universo se desploma sobre sí mismo atraído por su propia gravedad es conocido como Big Crunch, marcaría el fin de nuestro Universo y el nacimiento de otro nuevo.
Esta teoría fue planteada por el profesor Paul Steinhardt, profesor de física teórica en la Universidad de Princeton.
Esta teoría llamada también del “Universo Cíclico”, es sostenida por el Físico Alexander Friedman (Universidad de Petrogrado), quien nos muestra un universo en indefinidas expansiones y contracciones. En los actuales momentos nos encontramos en una fase de expansión, la cual habría sido precedida por una evolución de contracción y será seguida por una evolución similar.
Los físicos han calculado que si la cantidad de hidrógeno de los espacios intergalácticos fuese siete veces superior a la materia del conjunto de las galaxias, la velocidad de fuga de estas se frenarían de súbito. Luego, las galaxias comenzarían a chocar, acercándose unas a otras (Big Crunch). Hasta volver al estado inicial del universo. Lo que los científicos llaman el Ylem Primitivo.
Según esta teoría el universo tendría una edad de 82 000 millones de años. Cada una de sus fases tendría una duración de 20 000 año.

LA TEORÍA INFLACIONARIA DE ALAN GUTH

El primero en hablar sobre un universo pulsante u oscilante fue el físico Richard Tolman, del Instituto Tecnológico de California, cuyos estudios y propuestas fueron publicados a comienzos de la década de 1930. Un universo pulsante es cerrado, pero no desaparece después de colapsar, sino que inicia un nuevo ciclo expansivo; el proceso de expansión y contracción se reitera y pasa por numerosos nuevos ciclos. Si nuestro universo fuese pulsante, debería ser muchísimo más viejo que la edad que se le calcula de unos 15.000 millones de años, ya que los seguidores de este modelo calculaban para él 10.000 millones de años, cálculo que sólo medía el tiempo transcurrido desde el inicio del último ciclo de expansión.
Según esta teoría, antes de este ciclo que estaríamos viviendo, habría existido un universo muy semejante al actual, y que, después de haberse expandido, se contrajo y formó el «ylem» o gran átomo primigenio. En cada cielo se producirían colapsos gravitacionales de conjuntos que se comprimen en sí mismos y disipan de nuevo toda su masa en forma de energía, para volver posteriormente a materializarse. Podría haber sucedido también que presiones internas hubieran frenado las contracciones y, antes del aniquilamiento atómico, hubiesen provocado explosiones directamente materiales. En ambos casos se trataría de una sucesión de fenómenos semejantes, trabajando en sistema cerrado dentro de un universo pulsante, o, más poéticamente, en un eterno retorno, sin fin dentro del tiempo, pero cuyo límite espacial quedaría fijado por las más lejanas regiones hasta donde las explosiones logren llegar para detenerse y transformarse en contracciones.
Este modelo cosmológico presenta una dificultad evidente de acuerdo a la segunda ley de la termodinámica, una ley fundamental de la física que obliga a cualquier sistema aislado a adquirir un grado de desorganización cada vez mayor, hasta alcanzar un estado de máximo desorden (entropía). Después de numerosos ciclos, se esperaría que un universo pulsante fuese mucho más caótico que el universo que observamos. Tolman conocía este problema, pero sostenía que una definición de «estado de máximo desorden» sería casi imposible de aplicar al universo como un todo; la objeción quedó en la incertidumbre. Tolman llegó a la conclusión de que "sería sensato no volver a afirmar que los principios de la termodinámica exigen necesariamente un universo creado en un tiempo finito en el pasado y cuyo destino es la inactividad y la muerte". Aun hoy los físicos siguen dudando si la segunda ley de la termodinámica podría descartar teóricamente un universo pulsante, o si se aplica al universo como un todo.
El modelo de un universo pulsante alcanzó su máxima popularidad entre los finales de los años 50 y comienzos de los 60. De hecho, su preferencia por un universo pulsante llevó a Robert Dicke a predecir la existencia de la radiación cósmica de fondo. Dicke y sus colaboradores comenzaban su clásico artículo en el Astrophysic Journal en 1965 afirmando que un universo pulsante, con su eterna existencia, "nos libera de la necesidad de comprender el origen de la materia en cualquier punto finito en el pasado".
Tomando este modelo como hipótesis de trabajo, Dicke argumentó que si nuestro universo realmente ha atravesado numerosos ciclos de expansión y contracción, su temperatura tendría que llegar por lo menos a 10 mil millones de grados alcanzar cada punto de contracción máxima, con el fin de desintegrar todos los elementos pesados creados en las estrellas durante el ciclo previo y reconvertir la materia del universo a hidrógeno puro. De lo contrario, las reacciones nucleares en las estrellas ya habrían transformado gran parte de la materia del universo en elementos pesados, lo que contradice las observaciones. Dicke afirmó entonces que, a una temperatura de 10 mil millones de grados, las reacciones de las partículas subatómicas serían lo bastante rápidas como para producir una radiación antirradiante. (En realidad, la producción de esta radiación no exige la pulsación del universo; simplemente precisa que la temperatura cósmica alguna vez haya sido significativamente alta).
Pero este modelo de universo pulsante, más allá de su posible violación a la segunda ley de la termodinámica, cayó en desgracia cuando el trabajo teórico de Roger Penrose y Stephen Hawking, ambos en la Universidad de Cambridge en ese momento, probó que no existía ningún mecanismo plausible capaz de producir pulsaciones. En términos específicos, Penrose y Hawking demostraron que el universo debía haberse originado a una densidad muchísimo mayor de la que se había contemplado y propuesto para el «rebote» de cada ciclo de un universo pulsante. En realidad, el trabajo de Penrose y Hawking no eliminó los universos pulsantes; simplemente suprimió todos los modelos existentes de universos pulsantes u oscilantes, anulando de este modo la justificación científica para tenerlos en consideración

TEORÍA DEL UNIVERSO ELÉCTRICO


(Una de las representaciones más repetidas del hombre palo.)
El verdadero origen de "el hombre palo", u "ocupante ilegal" como también es conocido el petroglifo, probablemente sea uno de los enigmas que más ha encantado a los científicos especializados en la física del plasma. La representación gráfica del mismo puede apreciarse en el legado arqueológico de decenas de antiguas culturas del mundo sin conexión aparente entre las mismas.
Este indicio llevó a muchos científicos intrépidos a considerar al ocupante ilegal más como un suceso de proporciones magníficas común a diferentes culturas, que como una vaga y repetida representación de la anatomía humana.
(Una figura tridimensional de la reacción plasmática en un laboratorio.)


Los defensores de la teoría del Universo eléctrico (tal como se titula la obra de Donald Scott, uno de los pioneros de la idea) sostienen que el plasma, un estado energético de la materia, es la sustancia que llena y la fuerza que rige casi la totalidad de los elementos existentes en el universo. Tal idea, confronta y es capaz de dar una explicación radicalmente nueva a las conocidas teorías sobre el Big Bang, la materia oscura y la relatividad general de Einstein, entre otras.
Pero la particularidad de pensar que el plasma (reconocido como el cuarto estado de la materia), llene el 99,9% del universo conocido y sea el responsable de la atracción planetaria en vez de la conocida fuerza de gravedad, ha ganado para la teoría del universo eléctrico un lugar relegado y hasta ridiculizado en el círculo de los científicos más conservadores.
Lo cierto es que el comportamiento de la electricidad existente entre los gases calientes y los gigantescos campos magnéticos de las estrellas son campos que han carecido del estudio necesario para validar o refutar teorías.
Estudiar dichos campos podría significar la apertura hacia la comprensión de fenómenos desconocidos, como la terrible energía de los rayos gamma, la aceleración de la expansión cósmica y las tremendas descargas de energía como la supuestamente acontecida una noche de un cielo lejano, a la vista de todos.




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