Origen del Universo

Origen delUniversoCiencias de la TierraUNAM

♦¿Porqué es importante buscar elorigen del Universo para las cienciasde la vida?♦¿Qué es el Universo?♦¿Tuvo principio y/o tendrá fin?♦¿Tiene fronteras y que hay más m s alláde ellas?Del estudio del Universo se derivanpreguntas elementales sobre:¿Qué es el espacio? y ¿Qué es el tiempo?

Cosmología a de la AntigüedadExisten múltiples mmitos en las diversas culturasantiguas (ej.(china, hindú, , etc.).Los antecedentes científicos en la culturaoccidental incluyen como los más m s destacados a:Pitágoras(V a.C.): Describió a la Tierra comoesférica, rodeada de una esfera celeste. Sus♦ Pitargumentos eran metafísicossicos.♦ Aristarco de SamosSamos (Alejandría, a, IV-III III a.C.):Propone el sistema heliocéntrico, la rotación n diariade la Tierra, la inclinación n del eje terrestre. Mide ladistancia Tierra-Sol (20:1) y Tierra-Luna, identificaal Sol como una estrella.Eratóstenes(Alejandría, a, III a.C.): Mide el tamañode la circunferencia terrestre. Repite medicionesde Aristarco♦ Erat

No obstante, los avances de Aristarco yEratóstenesstenes, , las ideas que prevalecieron en lacultura occidental en la edad media e influyeroninicialmente en el renacimiento fueron las de:♦ Platón (427(427-347 a.C.): Fundador de la Academia, sufilosofía a sobre el conocimiento entre los que seincluye considerar el mundo formado por 4elementos y geocéntrico.♦ Aristótelesteles (384(384-322322 a.C.): Tierra esférica en unsistema geocéntrico, separando a los cuerposcelestes de los terrestres.♦ Ptolomeo (100(100-170170 d.C.): Tierra esférica, sistemageocéntrico; propuso un modelo con epiciclos paraexplicar el movimiento retrógrado de los planetas.Creó sistema de proyecciones. Consideró a a laTierra de un tamaño o menor al real como el calculadopor Eratóstenesstenes.

T Tierra2 Luna3 Mercurio4 Venus5 Sol6 Marte7 Jupiter8 SaturnoModelo geocéntrico de AristótelestelesModelo geocéntrico conepiciclos de Ptolomeo

Cosmología a de la Edad Media♦ El mundo sólo sse podía a estudiar desde elpunto de vista de la Biblia.♦ Los árabes conservaron y tradujeron lostextos filosóficos ficos griegos, mientras loscristianos los quemaban.. . . . el Renacimiento♦ Copérnico(1542),retoma modeloheliocéntrico (De(Revolutionibus) quedescribe el movimientocircular de los planetasalrededor del Sol.

Hacia el mundo moderno♦ Galileo Galilei, , apunta su telescopioal cielo (1609), descubre los cráteresde la Luna, las fases de Venus, laslunas de Júpiter, Jlas manchas solaresy “nebulosas” y apoya las ideas deCopérnico.

Hacia el mundo moderno♦ Johanes Kepler.- escribe la“armonías” de los planetas,basado en los datosastronómicos de TychoBrahe y los suyos propios(1609, 1619). Describe aplanetas en órbitaselípticaspticas,explica las distanciasrelativas de los planetas conrespecto del Sol ydetermina velocidad derecorrido a lo largo deórbitas.Tycho Brahe

Hacia el mundo moderno♦ Sir Isaac Newton publica en 1686sus Principia, Leyes de laGravitación n Universal, que aplicapara explicar los movimientos yórbitas del Sistema Solar.♦ Herschel. En 1781 descubre a Urano.Perfecciona los telescopios. Descubrela forma aproximada de la galaxia.Aplica ley gravitación n fuera del sistemasolar

El Siglo XX♦ Se calculó el tamaño o de la Vía V a Láctea. LElSistema Solar se localiza en el borde de la Vía VLáctea.♦ Se confirma que las nebulosas son otrasgalaxias con miles de soles.

Andromeda

El Siglo XX♦ Se piensa que el Universo es estático,tico,lleno de un material desconocido en elque se dispersa la luz (éter(ter).♦ En 1905 y 1915 Albert Einstein postulasu Teoría a de la Relatividad. . Esta tienepor consecuencia que :i) no existe un medio interestelar,ii) ) el Universo es curvo y se expande (ose contrae)!

El efecto Doppler y el Big Bang♦ Edwin P. Hubble, 1919-1929 descubre elefecto Doppler en la luz.Si la fuente se corre al rojo, ésta se aleja, sise corre al azul se acerca♦ A. Friedmann y Hubble descubren quetodas las galaxias tienen corrimiento al rojoLo que llevó al concepto de la Expansióndel Universo (y de la Constante de Hubble).♦ La consecuencia directa de este conceptoes que en algún n momento toda la materia delUniverso estuvo junta, en un solo punto(singularidad) = Big Bang

La Gran Explosión♦ La constante de Hubble permite calcular elorigen el Universo en ca. 12,000 a 15,000ma.♦ En un principio la materia esta totalmentecompactada.♦ En el primer segundo la distancia entredos puntos aumenta exponencialmente(inflación).n).♦ En los siguientes segundos la expansiónes lineal, como actualmente.♦ Durante 300,000 años ala materia fue tandensa que no pasaba la luz.

La Gran Explosión♦ En 1964 científicos de Bell Telephonedescubrieron un “susurro” constante en elUniverso, la Radiación n de Fondo es el “eco”de la gran explosión.♦ Gradualmente la materia se enfrió y seorganizó (átomos de H y He, galaxias,soles).♦ ¿Pero cuál l es el futuro del Universo?

¿Cuál l es el futuro del Universo?♦CERRADO,PLANO ó ABIERTO(Expansión: n: frenada constante acelerada)♦ Depende de la cantidad de masa+energía a quetenga

CERRADO, PLANO O ABIERTO♦ No hay suficiente masa+energía para quesea cerrado o plano, falta ca. 75%!♦ La geometría del Universo parece plana.♦ Propuestas recientes (1998) sugieren que laexpansión no se está frenando como sesuponía sino acelerando, ¿porque?♦ Debe haber una “energía a obscura” cuyoefecto es la repulsión, , con esta energía a seresuelve el problema del 75% faltante.♦ ¿En En lugar de “Big Crunch” (GranContracción) n) habrá “Big Rip” (“GranDesgarre)?