Cosmologia


Que es          Origen         Teoria Big Bang         Expansion del universo


¿Que es la cosmologia?

La cosmologia en terminos generales se puede definir como una rama de la fisica que estudia el universo. Si queremos una definicion mas amplia abarca varios campos de estudio mas o menos alejados, uno de estos campos de estudios son la cosmologia teorica (estudio de modelos fisico-matematicos que describen la estructura y la historia del universo de manera general), el estudio de la formacion de estructuras a gran escala en el universo primitivo, las investigaciones sobre los primeros instantes de la existencia del cosmos o el analisis de la radiacion de fondo de microondas, estos son algunos de los contenidos que se llevan a cabo en el tema de cosmologia, entonces como tal la cosmologia hoy en dia es una disciplina cientifica floreciente y solidamente asentada sobre observaciones y teorias. El significado etimologico que viene del griego "Kòsmos" (universo) y "logia/lògos" (estudio, discurso) que es "discurso sobre el universo" o "estudio del universo" .
Pero ten en cuenta que esta definicion o una parecida es la que regularmente encontraras en enciclopedias "La cosmologia es la ciencia que estudia el origen y la evolucion del universo como un todo" y de hecho esta bien pero tiene su lado discutible.




El origen de la cosmologia

El inicio de la cosmologia fue hace 2500 años, en la epoca griega. La primer teoria cosmologica que perduro hasta el Renacimiento, fue la que defendio Platon y, sobre todo, Aristóteles, con sus cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego; y el movimiento eterno y perfecto de los objetos celestes fijados en ocho esferas cristalinas rotantes, cuya materia era la llamada quinta esencia.

     
Fueron los primeros filosofos en mostrar la primera gran teoria


No fue hasta el año 1543 cuando el modelo geocéntrico de Aristóteles fue cambiado por el heliocéntrico del matemático polaco Nicolás Copérnico, que precisamente el año de su fallecimiento publicó su trabajo "Sobre la revolución de las esferas celestes". Estas ideas se fueron aceptando gradualmente y perfeccionando por astrónomos como el alemán Johannes Kepler hasta el nuevo Universo gravitacional del inglés Isaac Newton, que perduró hasta que en el siglo XX Albert Einstein enunciara su teoría de la Relatividad.
En la ultima epoca de la cosmologia tuvo un cambio importante: El conocimiento del Universo a gran escala no podia separarse del estudio de la fisica ya que para crear cualquier teoria cosmologica era inevitable que la astronomia y la fisica de particulas fueran de la mano.

           
Estos son algunos fisicos y astronomos que fueron mostrando teorias cosmologicas y algunos fueron mejorando esas teorias


Teoria del Big Bang

Lo que regularmente aparece en enciclopedias o en paginas web es que el Big Bang es como los astrónomos explican la forma en que comenzó o se dio inicio al universo, tienen la idea de que el universo comenzó como un solo punto, luego ese punto se fue expandiendo y se estiro para crecer tanto a como se conoce ahora, y de hecho todavía sigue creciendo y extendiéndose. Esta teoría del Big Bang es la explicación mas aceptada sobre el origen del universo.
Esta teoría surgió a finales de la década de 1940 por el astrónomo Fred Hoyle, pero se popularizo en la década de 1970, y proviene de modelos matemáticos y simulaciones, una evidencia que respalda esta teoría incluye el fondo cósmico de microondas, si bien la teoría cuenta con un amplio respaldo por parte de los científicos, algunos proponen ideas alternativas un ejemplo puede ser la inflación eterna o un universo cíclico y oscilante, estas teorías alternativas hacen cuestionar que el Big Bang no resuelve por completo, por lo que sigue un debate sobre los orígenes del universo.



Conforme a estas teorías de seguro nos preguntamos o nos hacen dudar ¿Cual es el comienzo del universo?, pues las teorías tienen algo en común y dicen que el comienzo del universo fue hace unos 13.700 millones de años, todo en el universo entero estaba condensado en una singularidad infinitesimalmente pequeña, un punto de densidad y calor infinitos. De repente, comenzó una expansión explosiva que expandió nuestro universo a una velocidad superior a la de la luz. Este fue un período de inflación cósmica que duró apenas fracciones de segundo, aproximadamente 10^⁻³ de segundo, según la teoría del físico Alan Guth en 1980, que cambió para siempre nuestra forma de pensar sobre el Big Bang.



Cuando la inflación cósmica llegó a un final repentino y misterioso, las descripciones más clásicas del Big Bang se impusieron. Un torrente de
materia y radiacion, conocido como “recalentamiento”, comenzó a dominar en nuestro universo con lo que conocemos hoy como partículas, átomos, lo que se convertiría en estrellas y galaxias
Todo esto ocurrió en tan solo el primer segundo tras el inicio del universo, cuando la temperatura de todo aún era demasiada alta, de unos 10,000 millones de grados Fahrenheit (5,500 millones de Celsius), según la NASA. El cosmos contenía ahora una variedad de partículas fundamentales como neutrones, electrones y protones, las materias primas que se convertirían en los componentes básicos de todo lo que existe hoy.


Las imágenes del Hubble muestran la lejana galaxia GN-z11 tal y como apareció poco después del Big Bang.


Esta "sopa primitiva” habría sido imposible de ver porque no podía retener luz visible. "Los electrones libres habrían provocado que la luz (fotones) se dispersara de la misma manera que la luz solar se dispersa desde las gotas de agua en las nubes", esto lo declaró la NASA. Sin embargo, con el tiempo, estos electrones libres se encontraron con núcleos y crearon átomos neutros o átomos con cargas eléctricas positivas y negativas iguales.
Esto permitió que la luz finalmente brillara, unos 380.000 años después del Big Bang, a veces llamada el "resplandor del Big Bang", esta luz se conoce más apropiadamente como el fondo cósmico de microondas, fue predicha por primera vez por Ralph Alpher y otros científicos en 1948, pero se descubrió por accidente casi 20 años después.


Un mapa de la radiación de fondo remanente del Big Bang, tomado por la sonda espacial Planck de la ESA, capturó la luz más antigua del universo con esta información ayuda a los astrónomos a determinar la edad del universo.



Como se Expande el Universo

Te haz preguntado ¿Que es la expansión del universo?¿Porque sucede? y/o ¿A que se refiere? La expansión del universo es un proceso que se desarrolla desde los orígenes del mismo y que implica un incremento progresivo o constante de las distancias entre sus estructuras del universo (los supercúmulos y los cúmulos de galaxias). Esto supone que el universo se encuentra en movimiento constante, algo que se desprende de diversas ecuaciones y observaciones.



Este hecho observacional se denomina expansión del universo y fue descubierto por Edwin Powell Hubble y Milton Lasell Humason en 1929; Si se toman dos cúmulos de galaxias de cualquiera y de la que sea, la distancia entre ellos crece sin limite, y sucede no porque las galaxias o los cúmulos se desplacen, sino porque crece el espacio que existe entre ellos. Es más, cuanto más distantes entre sí se encuentren los cúmulos considerados, más veloz es el incremento de la distancia, la intensidad de la expansión del universo en cualquier instante de su historia se valora por medio del parámetro de Hubble, H. El valor reciente del parámetro de Hubble recibe el nombre de “constante de Hubble” y se simboliza como "H0". La expansión del universo no afecta a sistemas ligados gravitatoriamente, es decir, el proceso no altera las distancias entre los átomos de nuestros cuerpos, entre la Tierra y el Sol o incluso entre las estrellas de la Galaxia o entre galaxias pertenecientes a un mismo cúmulo. Las observaciones indican que la expansión del universo se está acelerando cada vez más, por motivos que aún no están claros.


La expansion del universo puede observarse a traves de la espectroscopia

Para comprender la expansión del universo, hay que considerar las características del espacio-tiempo, el modelo que une el espacio y el tiempo en un único objeto continuo. Según la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, la totalidad de los sucesos físicos tienen lugar en dicho espacio-tiempo. siguiendo esto, se entiende que el espacio y el tiempo no son absolutos.


Si bien la expansión del universo es indefinida, la mayoría de los científicos comentan que en un momento se llegará al big freeze "la muerte termica"

A fines de la década de 1990 se descubrió, a partir del cálculo de las distancias entre los objetos más alejados, que la tasa de expansión del universo dejó de frenarse en algún momento de la historia y volvió a acelerarse. Esto pudo corroborarse mediante estallidos de rayos gamma y otros recursos, ese cambio de la desaceleración cósmica a la aceleración se suele atribuir al inicio del dominio en la composición universal de la energía oscura. Este componente, propuesto a nivel teórico, tendría una presión altamente negativa.


Dato: El Telescopio Espacial James Webb ayudó a medir la tasa de expansión del universo.
Ir a inicio



Ian Ramses Nava Rangel