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Archivo del 16 de noviembre de 2022

Nov

16

¿Otros Universos? ¿Universo cíclico?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (0)

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El Universo cíclico es una de las posibilidades que podrían ser las respuestas que corresponden a la pregunta; ¿Qué había antes del que naciera nuestro Universo?

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Nov

16

Aquellos primeros momentos

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Todo en el Universo tiene un principio y un final y, el mismo universo tuvo que nacer y evolucionar para que hoy podamos contemplar, mediante nuestros sofisticados telescopios, un universo en expansión lleno de galaxias que contienen estrellas nuevas y viejas estrellas, muchas de ellas rodeadas de mundos que, aún no hemos podido determinar de qué criaturas estarán poblados muchos de ellos.

 Resultado de imagen de Y surgieron las primeras estrellasArriba, imagen de NIRS 3 tomada en 2009 para el sondeo UKIRT. Debajo, imagen de la estrella en formación tomada por la cámara PANIC en 2015, que muestra el intenso aumento de luminosidad detectado.

 

Telescopio Hubble: Las primeras estrellas podrían haber nacido antes de lo que se creía

                               Tuvieron que pasar millones de años para que nacieran las primeras estrellas
Antes de que la imagen de arriba fuese una realidad tuvieron que pasar millones de años. Hasta donde sabemos y el origen más aceptado para nuestro Universo es el de una inmensa explosión proveniente de una singularidad en la que la densidad y la energía eran “infinitas” y a partir de ahí, comenzó la gran aventura.

¡El Universo!

Antes de alrededor de un minuto y cuarenta segundos desde el comienzo del tiempo,  no hay núcleos atómicos estables.  El nivel de energía en el ambiente es mayor que la energía de unión nuclear. Por consiguiente, todos los núcleos que se forman, se destruyen de rápidamente.

Alrededor de un segundo desde el comienzo del tiempo, llegamos a la época de desacoplamiento de los neutrinos.  Aunque en esa época el Universo es más denso que las orcas (y tan caliente como la explosión de una bomba de hidrógeno), ya ha empezado a parecer vacío a los neutrinos.  Puesto que los neutrinos sólo reaccionan a la fuerza débil, que tiene un alcance extremadamente corto, pueden escapar de sus garras y volar indefinidamente sin experimentar ninguna otra interacción.

 

                                                 

         Aunque parezca mentira, al día de hoy no sabemos, a ciencia cierta, como se formaron las galaxias

Así, emancipados, en lo sucesivo son libres de vagar por el Universo a su manera indiferente, volando a través de la mayor   de la materia como sino existiese. (Diez trillones de neutrinos atravesarán sin causar daños el cerebro y el cuerpo del lector en el tiempo que le lleve leer esta frase.  Y en el tiempo en que usted haya leído esta frase estarán más lejos que la Luna).

En menos de un siglo, el neutrino pasó de una partícula fantasma – propuesta en 1930 por el físico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958) a explicar el balance de energía en una forma de radioactividad,  el llamado decaimiento beta, en una sonda capaz de escrutar el interior de estrellas y de la propia Tierra.

 

                                                       Los neutrinos podrían explicar nuestra existencia - Ciencia UNAM

 

De esa manera, oleadas de neutrinos liberados en un segundo después del Big Bang persiste aún después, formando una radiación cósmica de fondo de neutrinos semejante a la radiación de fondo de microondas producida por el desacoplamiento de los fotones.

Si estos neutrinos “cósmicos” (como se los llama para diferenciarlos de los neutrinos liberados más tarde por las supernovas) pudiesen ser observador por un telescopio de neutrinos de alguna clase, proporcionarían una visión directa del Universo cuando sólo tenía un segundo.

A medida que retrocedemos en el tiempo, el Universo se vuelve más denso y más caliente, y el nivel de  estructura que puede existir se hace cada vez más rudimentario.

 

                               

 

Por supuesto, en ese tiempo, no hay moléculas, ni átomos, ni núcleos atómicos, y, a 10-6 (0.000001) de segundo después del comienzo del tiempo, tampoco hay neutrones ni protones.  El Universo es un océano de quarks libres y otras partículas elementales.

Si nos tomamos el de contarlos, hallaremos que por cada mil millones de antiquarks existen mil millones y un quark.  asimetría es importante.  Los pocos quarks en exceso destinados a sobrevivir a la aniquilación general quark-antiquark formaran todos los átomos de materia del Universo del último día.  Se desconoce el origen de la desigualdad; presumiblemente obedezca a la ruptura de una simetría materia antimateria en alguna etapa anterior.

Nos aproximamos a un tiempo en que las estructuras básicas de las leyes naturales, y no sólo las de las partículas y campos cuya conducta dictaban, cambiaron a medida que evolucionó el Universo.

La primera transición semejante se produjo en los 10-11 de segundo después del comienzo del tiempo, cuando las funciones de las fuerzas débiles y electromagnéticas se regían por una sola fuerza, la electrodébil.  hay bastante energía ambiente para permitir la creación y el mantenimiento de gran de bosones w y z.

 

DAFI-02255 Introducción a la Física de Partículas – Roberto A. Lineros

 

Estas partículas – las mismas cuya aparición en el acelerador del CERN verificó la teoría electrodébil – son las mediadoras intercambiables en las interacciones de fuerzas electromagnéticas y débiles, lo que las hace indistinguibles.  En ese tiempo, el Universo está gobernando sólo por tres fuerzas: la gravedad, la interacción nuclear fuerte y la electrodébil.

Más atrás de ese tiempo nos quedamos en el misterio y envueltos en una gran nebulosa de ignorancia.  Cada uno se despacha a su gusto para lanzar conjeturas y teorizar sobre lo que pudo haber sido.   Seguramente, en el futuro, será la teoría M (de supercuerdas) la que contestará esas preguntas sin respuestas ahora.

En los 10-35 de segundo desde el comienzo del tiempo, entramos en un ámbito en el que las cósmicas son aún menos conocidas.  Si las grandes teorías unificadas son correctas, se produjo una ruptura de la simetría por la que la fuerza electronuclear unificada se escindió en las fuerzas electrodébil y las fuertes.  Si es correcta la teoría de la supersimetría, la transición puede haberse producido antes, había involucrado a la gravitación.

 

                                       

En el universo temprano la primera materia (hidrógeno y Helio) era llevada por la fuerza de gravedad a conformarse en grandes conglomerados de gas y polvo que interacionan, producían calor y formaron las primeras estrellas.

Elaborar una teoría totalmente unificada es tratar de comprender lo que ocurrió en ese tiempo remoto que, según los últimos estudios está situado entre 15.000 y 18.000 millones de años, cunado la perfecta simetría que, se pensaba, caracterizó el Universo, se hizo añicos para dar lugar a los simetrías rotas que hallamos a nuestro alrededor y que, nos trajo las fuerzas y constantes Universales que, paradójicamente, hicieron posible nuestra aparición para que , sea posible que, alguien como yo esté contando lo que pasó.

Pero hasta que no tengamos tal teoría no podemos esperar comprender lo que realmente ocurrió en ese Universo bebé.  Los límites de nuestras conjeturas actuales cuando la edad del Universo sólo es de 10-43de segundo, nos da la única respuesta de encontrarnos ante una puerta cerrada.

Del otro lado de esa puerta está la época de Planck, un tiempo en que la atracción gravitatoria ejercida por cada partícula era comparable en intensidad a la fuerza nuclear fuerte.

 

Interaición nuclear fuerte - WikipediaDe (sterke) kernkracht - ppt download

La fuerza nuclear fuerte hizo posible la existencia de los núcleos que atraían electrones para formar átomos

Así que, llegados a este punto podemos decir que la clave teórica que podría abrir esa puerta sería una teoría unificada que incluyese la gravitación, es decir, una teoría cuántica-gravitatoria que uniese, de una vez por todas, a Planck y Einsteins que, aunque eran muy amigos, no parecen que sus teorías (la Mecánica Cuántica) y (la Relatividad General) se lleven de maravilla.

emilio silvera

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Nov

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Una de las muchas maravillas del Universo

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                              En el Universo existen muchas maravillas y, nosotros estamos entre ellas

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Sepamos algo de Planck – Ese gran Físico

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Unos de los grandes físicos de la Historia. Ayudó a Einstein en sus comienzos y fueron muy amigos. Es el físico al que más cosas le han dado su nombre. Un gran teórico y padre de la Mecánica Cuántica a la que puso la semilla en un artículo que escribió en 1900. Más tarde otros siguieron su desarrollo (entre ellos Einstein).

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16

El Tiempo de Planck

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Equilibrio, estabilidad: el resultado de dos fuerzas contrapuestas : Blog de Emilio Silvera V.

          Dos fuerzas antagónicas consiguen el equilibrio

El equilibrio armónico es un argumento de la física y la cosmología para la creación del universo. El universo está en un equilibrio armónico para la existencia de vida inteligente, con una complejidad y una delicadeza que, literalmente, desafían la comprensión humana. La sensibilidad de la “habitabilidad” del universo a los cambios más pequeños se denomina “equilibrio armónico”.

 

Se ven electrones escapando un átomo en el período de tiempo más pequeño jamás medido | ¡QFC!

· El electrón tiene una carga eléctrica de -1,602 176 634 × 10 

 

Partículas subatómicas: DEFINICIÓN y CARACTERÍSTICAS

Protón ; observado como H+ por Eugen Goldstein (1886); identificado en los núcleos por Ernest Rutherford (1917-1920), tiene una masa de  1,672 621 923 69 × 10−27 kg

A lo largo del siglo pasado los científicos descubrieron que si ciertas propiedades del universo fueran cambiadas levemente no estaríamos aquí. Ellas tienen que estar dentro de parámetros muy restringidos para que la vida sea posible en nuestro universo. Son las constantes universales como la carga del electrón y la masa del protón entre otras. Si alguna de estas magnitudes cambiaran aunque solo fuese una diez millonésima… ¡No estaríamos aquí!

 

File:Equilíbrio Hidrostático.png - Wikimedia Commons

La presión que ejerce la fusión en el núcleo de la estrella hace que toda su ingente masa tienda a expandirse, y, la misma ingente masa genera una fuerza de Gravedad que la comprime. Las dos presiones son uniforme y consiguen el equilibrio de la estrella durante miles de millones de años.

 

Todos los objetos del Universo son el resulta de fuerzas antagónicas que, al ser iguales, se equilibran y consiguen la estabilidad. Las estrellas (como decimos más arriba) son el mejor ejemplo: La Gravedad trata de comprimir a la estrella que, mediante la fusión tiende a expandirse y, la lucha de esas dos fuerzas crea la estabilidad.

Estas estructuras, podemos decir que son entidades estables que existen en el Universo. Existen porque son malabarismos estables entre fuerzas competidoras de atracción y repulsión. Por ejemplo, en el caso de un planeta, como la Tierra, hay un equilibrio entre la fuerza atractiva de la Gravedad y la repulsión atómica que aparece cuando los átomos se comprimen demasiado juntos. Todos estos equilibrios pueden expresarse aproximadamente en términos de dos números puros creados a partir de las constantes e (electrón), h (constante de Planck), G (constante de gravitación) y mp (masa del protón), c (la velocidad de la luz en el vacío). Pero, ¿Qué es el Tiempo de Planck.

Tiempo de Planck

10-43 s.

 

Es el tiempo que necesita el fotón (viajando a la velocidad de la luz, c, para moverse a través de una distancia igual a la longitud de Planck. Está dado por  segundos, donde G es la constante gravitacional (6’672 59 (85) ×10-11 N m2 kg-2), ħ es la constante de Planck racionalizada (ħ = h/2π = 1’054589 × 10-34 Julios segundo) y c es la velocidad de la luz (299.792.458 m/s).

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