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El Universo crece

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (0)

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En otras ocasiones ya hemos hablado de lo que llamamos «inflación cósmica». Aunque sobre ese tema vamos a ahondar más adelante, en otro trabajo más específico, aquí, en esta, intentaremos describir sucintamente alguno de los conceptos que manejan los cosmólogos sobre los posibles sucesos que pudieron acontecer en los inicios expansivos del universo cuando emitía sus primeros «llantos de vida».

 

La  imagen muestra al Universo en el universo

El término inflación en cosmología significa expansión acelerada. Según la teoría del Big Bang, debió darse un breve período de expansión acelerada durante el cual el universo aumento su tamaño en un factor enorme.

Según la teoría del universo inflacionario, inmediatamente después de producirse el Big Bang, debió darse un breve período de expansión acelerada durante el cual el tamaño del universo primitivo aumento en un factor enorme.

La consecuencia principal del entendimiento del funcionamiento del cosmos, es paradójicamente la imposibilidad de comprender sus dos fases más importantes; Su nacimiento y su muerte. Nacimiento por que nadie es capaz de adivinar lo que ocurrió en el primer 10E-43 segundo de tiempo. Todas y cada una de las teorías son tan verosímiles. Sin embargo, ninguna ha podido explicar qué ocurrió más allá del Tiempo de Planck  para poder probar matemáticamente cómo se formó la materia en este universo. En cuanto a la muerte, esta dependerá de la Densidad Crítica, es decir, de la cantidad de materia que, finalmente, tenga nuestro Universo.

Stephen Hawking, un cosmólogo conocido por todos, nos ha contado sus ideas acerca de todo esto. Su teoría del Universo comienza en la no aceptación irrevocable de la no existencia de Dios Creador del Universo. Entre 1965 y 1970 colabora con Roger Penrose y George Ellis utilizando los teoremas de la singularidad. Una de las conclusiones que se deriva de sus trabajos es que aceptando la validez de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, algunas de las soluciones cosmológicas a dichas ecuaciones contienen implícita una singularidad espacio-temporal, algo así como un volumen infinitamente pequeño y una densidad infinitamente grande.

Hay otra gran corriente que abraza la idea de la Singularidad para salvar de un salto la brecha de nuestra ignorancia  y construir una especulación que nos lleva a la existencia  del otro lado, es decir, a la existencia de universos paralelos que, mediante fluctuaciones del espacio-tiempo, crearon este.

 Muchos científicos y otros pensadores concluyeron que la teoría del Big Bang acercaba a la aceptación de un Dios Creador, aunque el método científico no fuese apto para decir sí o no. La lista sería larga. Pero Hawking no quiere aceptar a Dios y en 1983 junto a James Hartle intenta crear una cosmología cuántica combinando la teoría de la relatividad general de Einstein con la mecánica cuántica surgida de los trabajos de Planck. Afirman que el universo pudo surgir de una fluctuación del vacio mediante un proceso de tunelización cuántica cruzando la barrera de la no existencia a la de la existencia.

De manera tal que, aquel espacio vacío “la nada” anterior, se llenó de materia y de espacio y, también del Tiempo, el ineludible compañero que es el vigilante de todo lo que ocurrió desde “aquellos comienzos” que intuimos y que no podemos probar.

Su teoría más querida en este sentido es la de lo que ocurre en el “tiempo de los dragones”, es decir desde el instante cero hasta el tiempo de Planck 10-43 de segundo ( un segundo partido por 1 seguido de 43 ceros, algo muy pequeño pero, más que nada). Hay que decir que a partir de ese instante temporal se conoce con bastante exactitud las bases de la física que rigen los procesos que ocuren en el universo, por ejemplo el del desacoplo de las cuatro fuerzas (electrofuerte, electrodébil, electromagnética y gravitatoria), la expansión y consecuente enfriamiento con aparición de partículas, átomos, moléculas etc. Hawking sostiene que en ese tiempo se da otra singularidad al no existir las leyes de la relatividad general, se da un fenómeno desconocido quizá la cuantización de la gravedad o M-theory. Entonces añaden un nuevo concepto, el del espacio y el tiempo imaginarios y operan matemáticamente con ellos como si fuesen reales. En su construcción el tiempo asume funciones semejantes a las del espacio, ninguno de los dos tiene límites o contornos formando un espacio-tiempo cuadrimensional, algo finito, pero sin límites; aunque decir algo es un atrevimiento pues tendría entidad.

 

 

La mayoría de los cosmólogos interpretan esta “singularidad” como una indicación de que la relatividad general de Einstein deja de ser válida en el universo muy primitivo (no existía materia), y el comienzo mismo debe ser estudiado utilizando una teoría de cosmología cuántica.

El problema más antiguo y quizás más conocido de la Teoría del Big Bang es el de la singularidad . El primer instante del universo del Big Bang, en los que su densidad y temperatura eran infinitamente altas, es lo que los matemáticos conocen como singularidad. Esta situación se considera un fallo en la teoría es decir, las leyes de la física no eran como las conocemos, y por tanto no pueden aplicarse a este caso, lo que representa un serio inconveniente.

Además, la teoría postula la creación de toda la masa y la energía del universo de la nada en el primer instante de tiempo, lo que parece representar una violación extrema de la ley de conservación de la masa/energía . ¿Puede surgir algo de la “Nada”? NO, si surgió es,  porque había.

Ahora hemos llegado a saber de la existencia en las escalas del Universo, y, hemos viajado desde lo más pequeño hasta lo más grande, pero…

Mirar más allá de ese primer 10E-43 segundo, es a priori la meta principal de la astrofísica y de la mecánica cuántica, que chocan con la dogmática visión de que en aquel preciso momento, no estaban constituidas ninguna de las leyes físicas que actualmente rigen nuestro comportamiento, así como las cuatro fuerzas fundamentales que son la derivación del surgir de la materia en el cosmos.

¿Cuáles son las fuerzas de la naturaleza y cómo se comportan?

Parece que al principio, cuando todo era simetría, había una sola fuerza y, a partir de ella, rota la simetría primera, se escindieron las otras fuerzas que rigen hoy el Universo que conocemos. Teóricamente, no estaría definido ningún comportamiento a modo universal, como tampoco estaría predeterminadas ni la cantidad de masa final que desencadenaría este suceso, ni la distribución de ésta, ni como sería organizada, ni como deberían afectarse y comportarse todos los elementos de la tabla periódica, ni de que manera podría afectar el tiempo a todo el conjunto de leyes que generaría este caótico nacimiento.

Relacionar el tiempo con este primer instante resulta tremendamente difícil, ya que el tiempo es magnitud, y una magnitud es susceptible de poder ser medida y analizada con todas las consecuencias que ésta haya implicado. Todas las teorías más o menos comúnmente aceptadas, otorgan al tiempo el mismo instante de creación que al propio universo y no debería ser así, ya que esto implica que estamos viviendo en el mismo plano temporal que vio surgir el mismísimo principio de todo y consecuentemente deberíamos poder analizar en que manera fue afectado ese tiempo durante todo el instante anterior a la organización universal.

¿Qué sucedió antes del Big Bang?

 

Branas

Si nuestro universo surgió a partir de otro, ¿no existía allí el tiempo? y, si existía, ¿qué clase de tiempo era? ¿distinto al nuestro? Siempre damos el momento del Big Bang como el nacimiento del tiempo y del espacio. Sin embargo, seguros, lo que se dice seguro…no estamos. En resumen, se puede escribir que la caza del grial cósmico, de lo que pasó, en aquellos mpmentos primeros, se encuentra, sino en sus primeras etapas, sí pendiente de dilucidar.

 

En aquellos primeros momentos, ¿se pudieron formar cuerdas cósmicas y materia oscura que permitieron que se pudieran constituir las estrellas primero y las galaxias después, a pesar de la espanción de Hubble?

El Universo, con su espacio y tiempo, no empezó en el Big Bang, sino que está en un ciclo continuo. En realidad, el Big Bang fue uno entre una serie de muchos. Así lo señala en un artículo el físico teórico de la Universidad de Oxford Roger Penrose, que se enfrenta así de lleno a la teoría más aceptada sobre el origen del Universo: todo empezó en un punto de densidad infinita. Una gigantesca explosión, el famoso Big Bang, provocó que todo se expandiera, hace unos 13.700 millones de años. Claro que, todo esto, son teorías que, más o menos acertadas, nos van acercando a la respuesta final.

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 La visión más cercana que poseemos, se produce cuando el universo cuenta ya con 10E-43 segundos y la temperatura ha descendido a los 10E32 grados, es aquí cuando entra en escena la Teoría de la Gran Unificación (TGU). Acto seguido y tal sólo 9 centésimas después la temperatura ha descendido hasta los 10E27 grados y comienzan a formarse los quarks y los antiquarks. A partir de aquí y hasta el primer segundo de vida, se suceden una serie de acontecimientos que sí que marcarán de forma decisiva el desarrollo del cosmos, ya que estarían formados, los fotones, los neutrinos y antineutrinos, protones y neutrones y el choque entre partículas provocaría los pares electrón/antielectrón que como consecuencia de la expansión y consiguiente enfriamiento del universo descenderían en producción con respecto a autoaniquilación, quedando al final tan solo unos pocos electrones.

 Todo lo anteriormente expuesto, demuestra que somos capaces de entender más o menos el por qué el universo es tal y como lo conocemos, también demuestra que la explicación más verosímil es la del Big-Bang, pero no consigue acercarnos ni tan siquiera al precipicio para poder mirar hacia ese “primer momento” de todos los tiempos y atisbar el porqué y como de todo lo que conocemos.

Podemos sin embargo, intentar razonar ese principio. Sabemos que la temperatura de nuestro universo, desciende en proporción a su expansión exactamente a razón de que cuando éste duplica su tamaño, su temperatura desciende a la mitad. Así pues tenemos que en el justo instante anterior a la gran explosión, careciendo el universo de tamaño, consecuentemente la temperatura tuvo que ser infinita. Tenemos pues un cosmos neonato dominado por la gravedad cuántica y carente de masa en un estado propio de vacio de alta energía. Sabemos que esta gravedad cuántica, en un momento X se separa del resto de fuerzas y a partir de aquí si que somos capaces de comprender lo que ocurre.

 Claro que, de la manera en que se pudieron separar y cómo llegaron a ser las fuerzas que hoy podemos observar, no están nada claras. Simplemente se trata de una hipótesis, la más cercana a la realidad con la que estamos trabajando y acorde a la obervación y al experimento.

¿Quién puede decir, de manera exacta, las fuerzas que allí se pudieron desatar?

Todo esto, incluso para los grandes expertos, es altamente confuso y, nos viene a decir que, el límite nuestras teorías está definido por las unidades de Planck. Más allá de ellas (El Tiempo de Planck, la masa y la  Energía de Planck, etc.) nada sabemos.

Los conocimientos del Universo aumentan

 

En todas las regiones del espacio interestelar donde existen objetos de enormes densidades y estrellas supermasivas se pueden producir, en cualquier momento, sucesos de energías increíbles que, son captados por nuestros ingenios detectando magnitudes de energías nunca antes conocidas. Estrellas nuevas y masivas que irradian en el ultravioleta generando fuerzas que inundan regiones inmensas y bañando la materia interelar de manera tal que, en esas estrellas nuevas han comenzado aquellos mecanismos de creación de la materia que se transforma continuamente mediante su desarrollo evolutivo que, la llevará, finalmente, al surgimineto de la vida.

Al principio, si hubiéramos podido estar allí, habríamos visto el Carbono disperso en átomos sueltos por la atmósfera incandescente de las estrellas. Más tarde, formando parte de los hidrocarburos, los que surgieron en la superficie de nuestro planeta. Con el tiempo, estos mismos hidrocarburos generarán derivados oxigenados y nitrogenados, transformandose en las más sencillas sustancias orgánicas, que en el primitivo océano, éstas constituiran cuerpos complejos y perfectos. Aparecerán las proteínas y otras sustancias análogas.

De esa manera se creará el material con el que se forman los animales y los vegetales. En un primer momento, este material se encuentra disuelto, más tarde se separará, dando origen a los coacervados primitivos. Estos cuerpos, al principio tienen una estructura bastante sencilla, pero de forma gradual se irán produciendo en ellos transmutaciones esenciales que, los volverá cada vez más complejos y sus formas, más perfectas, organizadas y simétricas, hasta quedar convertidos, finalmente, en seres primitivos reswponsables de la aparición de todo aquello que esté vivo en nuestro planeta.

¡Vaya hombre! No me pudo retener y, al ver esa hermosa Nebulosa fruto de una supernova, mi imaginación corrió veloz y arriba os cuenta todo lo que, por mi mente pasó en fracciones de segundo. Pero sigamos con lo que estábamos.

 

La Visión de un Artista de lo que él cree que fue el principio del Universo,  el Big Bang.  Claro que, no es fácil para nuestras mentes dibujar una imagen mental y fidedigna de lo que aquello pudo ser, toda vez que nadie estuvo allí para contarlo después. Lo único que podemos hacer es imaginar lo que nos cuenta la teoría y, siempre será una imagen (como la de arriba) irreal.

 Sintesis: el big bang es una teoria cientifica que ha sido bautizada como la gran explosión, que describe el desarrolo y la expanción del universo.Lexpanción se produjo porque toda la energia se econcentraba en un punto pequeño y esto dio origen a la exploción.La explocion se produjo hace 12 – 17 millones de años.

teoria del big crunch

“En cosmología el Big Crunch o gran colapso es una de las posibilidades que se barajan sobre el destino final del universo. Si la expansión del universo fuera frenada progresivamente por la acción de la atracción de la gravedad el Universo podría alcanzar un tamaño máximo y retraerse posteriormente en el tiempo hasta colapsarse por completo en un Big Crunch” .

Sintesis: el big crunch o gran colapso tiene las posibilidades que se denomine sobre el destino final si la expanción del universo fuera frenada la atracción de gravedad ,el universo alcanzaria un tamaño máximo y retrasar el tiempo hasta colarse en el big crunch.

La teoría hoy, que sabemos que la Densidad Crítica de la materia contenida en el Universo es muy cercana a la Ideal, no tiene porvenir y, parece que prevalece aquella otra de que el Universo, se exopandirá para siempre. Muerte térmica del Universo.


Teoria del bip rip

“El Gran Desgarramiento o Teoría de la Expansión Continua, llamado en inglés Big Rip, es una hipótesis cosmológica sobre el destino último del universo. La clave de esta hipótesis es la cantidad de energía oscura en el universo. Si el universo contiene suficiente energía oscura, podría acabar en un desgarramiento de toda la materia.”

Sintesis: el gran desgarramiento o el bip rip es una cosmología sobre el destino final.La clave es la energía oscura del universo. El universo tiene suficiente energía oscura podria acabar con la materia.

Como veréis, todos son conjeturas y, cada una de ellas comienza diciendo: Sí el universo… Si la materia oscura…, Sí…, Sí…, Sí…No fuésemos tan ignorantes, quizás pudiéramosofrecer otras teorías más fijadas en realidades que, de momento, son suposiciones.

Mientras desarrollamos estas teorías, pensamos en lo que fue y en lo que podrá ser, observamos y experimentamos, y, sobre todo, estamos atentos a nuevas respuestas que salen de los instrumentos que fabricamos y que están dispuestos y llevan insertas las ideas que generan nuestras mentes, mientras todo eso ocurre, casi sin que nos demos cuenta, vamos atrapando, por aquí y por allá, nuevos conceptos y parámetros que, de manera paulatina pero incesante, nos llevará a ese saber del “mundo” que tan desesperadamente buscamos.

Sintesis:Un agujero negro es un cuerpo celeste mejor dicho también es un astro.El agujero negro es una gran concentracion de maza , tal que la fuerza de garavedad no permite que nada escape exepto del efecto tunel.

11. ¿Qué es un satélite?

“objeto celeste que órbita alrededor de otro cuerpo que no es una estrella. Se habla de satélite natural en el caso de la luna y de los satélites de los diferentes planetas, y de satélite artificial en el caso de los artefactos lanzados por el hombre que giran alrededor de la tierra.”

google, satelitehttp://www.google.com.pe/search?hl=es&q=define%3Asatelite&metavisitada el dia25/05/06

                                                                                                                             ¿¡Hay alguien ahí!?

Y, a todo esto, no dejamos de hacernos preguntas que no sabemos contestar sobre el vacío, la materia y las energías y, no pocas veces, nuestros exigüos conocimientos están sepados por un muro infranqueable de esa realidad que anhelamos:  ¿El por qué de esta separación? es probable que un vacío de alta energía, origine otro de baja energía y éste a su vez regenere en otro de alta y así sucesivamente hasta recrear un “falso vacío” o “vacío excitado” que propiciara la expansión y acabar como ahora en un “vacío estable” o “auténtico vacío” en el que la existencia es posible. También puede caber la posibilidad de que no vivamos en un “vacío estable”, sino que existamos en un “vacío semi-estable o medio estable”, con lo cual nada tendría ni principio ni fin, el nuestro sería un universo autogenerado en el que podría crearse súbitamente el “falso vacío” engullendo toda la materia y recomenzando el proceso desde este punto inicial que nosotros denominamos big-bang.

Desgraciadamente y quizás durante el resto de toda la eternidad, no comprenderemos a ciencia cierta como comenzó todo, aunque por supuesto si que podremos augurar algunas teorías que postulen este principio, como actualmente tenemos teorías que demuestran como será el final; Y es curioso plantearnos el conocer el final si tan siquiera podemos atisbar los orígenes ya que las leyes físicas que imperan en el cosmos solo permiten tener la certeza de lo que ocurrió y nunca de lo que ocurrirá. ¿Deberíamos ignorar la intención de llegar algún día a conocer el porqué del todo?. Probablemente, ya que lo difícil no es conocer sino entender y dudo mucho de que alguien fuera capaz algún día de poder explicar con palabras algo que realmente es incomprensible.

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               ¡La Vida! Es la materia Evolucionada en nuestro Universo

Pero, la Vida, siguió su desarrollo en nuestro planeta. Los seres vivos, en sus primeros tiempos, no tenían estructura celular. Pero en cierta etapa del desarrollo de la vida, aprece la célula; al principio surgieron organismos unicelulares y, más tarde, lo harán los pluricelulares, poblando el planeta Tierra. Con esta sencilla explicación que sigue, a la que arriba dejé en la imagen de la Nebulosa, la Ciencia acaba definitivamente con cualquier pretensión de tipo religioso que nos hablan de un principio espiritual de la vida que relacionan con un origen divino de todos los seres vivos.

No será fácil pero, según el camino que llevamos y los avances científicos logrados en las últimas décadas, el resultado de estudiar minuciosamente la organización de los seres vivos, nos puede llevar, más tarde o temprano a reproducir de manera artificial en nuestros laboratorios, esa organización vital, que será una prueba sólida de que la vida sólo es una forma especial en la que, se transforma la materia. Y, aunque os parezca a algunos, una barbaridad, lo cierto es que, no estamos lejos ya de que, se consiga crear “seres” artificiales sencillos.

Sabemos (más o menos) como llegamos aquí pero, ¿Sabemos hacia donde vamos?

emilio silvera

 


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