origen del universo.pdf - Cosmofisica

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COSMOLOGÍAExisten muchas teorías sobre la naturaleza del universo. Los antiguos egipcios,griegos y romanos creían que los dioses controlaban el cosmos. Los sabios de la edad Mediacreían que el universo era bastante pequeño, con la tierra en el centro. Rodeándolo todo estabanlos cielos, el reino de Dios y los ángeles. Sin embargo, a partir de la época de Newton loscientíficos intentaron confeccionar modelos del universo en los que las matemáticas y la física, yno las creencias religiosas, mitos o tradiciones fueran la base de la explicación delfuncionamiento del universo físico. La rama de la ciencia que estudia y formula los modelos deluniverso como un todo se llama Cosmología.Los cosmólogos tienen la esperanza de describir el universo a la mayor escala posible, lascuales eran sus condiciones en el pasado y como cambian con el paso del tiempo.EL BIG BANGLa expansión del universo nos revela que en el pasado este debió de ser bastante más denso.¿Cuánto? Una posible explicación para este fenómeno, la teoría del BIG BANG, afirma que en elpasado toda la materia y la energía del universo estaba concentrada en una región muy pequeñadel espacio. Su temperatura era muy alta, así como su densidad. El universo que vemos emergióexplosivamente tras este BIG BANG. Desde la explosión inicial, se ha ido expandiendo yenfriando.La edad del universo no se puede calcular con exactitud porque depende de la curvatura delespacio y eso no ha sido medido todavía correctamente. Teniendo en cuenta su ritmo deexpansión, parece que ahora tiene entre 12000 y 20000 millones de años. Existe un grannúmero de dudas, pero el universo es definitivamente mucho más viejo que el sol y la tierra. Enel remoto pasado, el universo que emergió del BIG BANG era muy deferente al que vemos hoy.La cuenta atrásEn el principio no había nada. Era una nada tan profunda que nos resulta imposible decomprender. Podemos intentarlo pensando en las enormes y heladas regiones intergalácticas deluniverso actual, pero incluso en ellas se encuentran átomos dispersos y el espacio que ocupanes cruzado continuamente por la pálida radiación de la luz. Además, estas regiones casi vacíasestán sujetas por la invisible estructura del universo y responden al inaudible reloj del tiempo.Hace mucho, muchos años, no había materia ni radiación; ni siquiera existía el espacio, y eltiempo no discurría.Sin tiempo: El tiempo no es una corriente que fluya eternamente, desde siempre en el pasadohasta siempre en el futuro. Su transcurrir esta íntimamente ligado al espacio y, por tanto, a lamateria y a la gravedad. Por eso, no podemos hablar de que ocurrió antes del BIG BANG, ya queel propio tiempo no existía.Sin espacio: Antes de que hubiera espacio, nada podía existir porque no había ningún lugardonde pudiera estar. Nuestro universo probablemente se creó no solo desde la nada, sinotambién desde ningún sitio.¿Por qué? : La ciencia no puede responder a la pregunta de porque la “nada” original no sequedo como estaba. Tan solo filósofos y teólogos ofrecen posibles respuestas, aunqueprobablemente nunca puedan ser comprobadas ni desmentidas. Todo lo que sabemos es quealgo sucedió.www.astronomos.cl 2
Los primeros segundosEl universo más primitivo fue una bola de radiación. Consistía en una “sopa” de partículasexóticas que se enfriaban con rapidez a medida que el pequeño universo se expandía. Cuandoeste contaba con una edad de tan solo millonésima de segundo, mucha de su energía seconvirtió en protones (el núcleo de los átomos de hidrogeno). En el siguiente milisegundo seformaron los electrones y estos colisionaron con los protones creando los neutrones. Losneutrones sobreviven solamente unos mil segundos como partículas independientes, por lo quelos minutos siguientes fueron cruciales.Durante el primer cuarto de hora los protones reaccionaron con los neutrones, que sedeterioraban con mayor rapidez, para formar el núcleo de los átomos de hidrogeno. En unacarrera contra el tiempo, como el universo continuaba enfriándose y expandiéndose, consiguióconvertir un cuarto de su materia de hidrogeno en helio. El hidrogeno sobrante sirvió para laformación de las estrellas.Un millón de años despuésAl final de la primera hora del BIG BANG, el universo el universo estaba constituido por fotonesde radiación junto con electrones, núcleos de hidrógeno(protones) y núcleos de helio. Noexistían los átomos porque la temperatura no era lo suficientemente baja para que loselectrones se quedaran orbitando alrededor de los protones o del núcleo de helio. Cualquierelectrón que lo intentaba era apartado en colisiones con los fotones energéticos.Sin embargo, el tiempo estaba en contra de la radiación. La continua expansión enfrió eluniverso e hizo a los protones cada vez menos energéticos, a medida que tenían que llenar elespacio en expansión. Después de casi un millón de años la temperatura descendió en 4000°C,siendo la adecuada para que el núcleo conservase cualquier electrón que se pusiera en su órbita.Fue en ese momento de la vida del universo cuando se formaron los átomos. Se tardó miles deaños para que los electrones se unieran a los protones o al núcleo de helio. Hasta que esoocurrió, la luz no pudo viajar muy lejos en el universo.Una vez que se formaron los átomos estables, el universo se torno transparente y la luz pudoviajar sin obstáculos.www.astronomos.cl 3
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