miércoles, 10 de junio de 2015
martes, 9 de junio de 2015
EL LADO OSCURO DEL UNIVERSO
Desde tiempos
inmemoriales, el génesis universal ha
sido una gran espina para el Hombre y a lo largo de los años, una variedad de
planteamientos se han formulado para encontrar una explicación plausible
al origen del universo, desde religiosas, esotéricas, hasta las más modernas.
Sin embargo
los científicos se han encargado de echar por tierra todas las teorías antes
mencionadas, las cuales encontramos desde niños en libros de texto, revistas científicas,
etc.
En este texto
hablaremos del universo, de su estructura y algunas teorías acerca de su
origen.
ENERGÍA OSCURA
Es una forma
de materia oscura o energía que estaría presente en todo el
espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del Universo,
resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. Considerar la existencia de la energía
oscura es la manera más frecuente de explicar las observaciones recientes de
que el Universo parece estar en expansión acelerada. En el modelo estándar de la
cosmología, la energía oscura aporta casi tres cuartas partes de la
masa-energía total del Universo.
No se debe
confundir la energía oscura con la materia
oscura, ya que, aunque ambas forman la mayor parte de la masa del Universo, la
materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura se
asocia a un campo que ocupa todo el espacio.
Según
estimaciones, resumidas en este gráfico de la NASA,
alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía
oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la
expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última se desconoce casi todo.
EXPERIMENTOS DISEÑADOS PARA PROBAR LA
EXISTENCIA DE LA ENERGIA OSCURA
El más
conocido es el Sistema de Detección Integrado Sachs-Wolfe, ideado en 1996
por dos investigadores canadienses y utilizados por primera vez en 2003;
propusieron buscar estos pequeños cambios en la energía de la luz comparando la
temperatura de la radiación con mapas de galaxias en el universo local. De no
existir la energía oscura, no habría correspondencia entre los dos mapas (el de
fondo de microondas cósmico distante y el de la distribución de galaxias
relativamente cercanas). Si esta existiera, sin embargo, se podría observar un
curioso fenómeno: los fotones del fondo cósmico de microondas ganarían energía
—en vez de perderla— al pasar cerca de grandes masas. El experimento mejoró sus
resultados gracias al equipo de Tommaso Giannantonio, quien ha probado su
existencia con una certeza algo mayor a cuatro sigmas.
TEORIA
DEL BIG BANG
La teoría del Big Bang (Gran
explosión) es el modelo cosmológico predominante para los períodos
conocidos más antiguos del Universo y su posterior evolución a gran escala. Afirma que el universo estaba en un
estado de muy alta densidad y luego se expandió. Si las leyes conocidas de la física se extrapolan más allá del punto donde son válidas, existe una singularidad. Mediciones modernas datan este momento aproximadamente
a 13,8 mil millones de años atrás, que sería por tanto la edad del universo. Después de la expansión inicial, el universo se
enfrió lo suficiente para permitir la formación de las partículas subatómicas y más tarde simples átomos. Nubes gigantes de estos elementos primordiales más
tarde se unieron a través de la gravedad para formar estrellas y galaxias.
De acuerdo con el modelo del Big Bang, el Universo se expandió a partir de un estado
extremadamente denso y caliente y continúa expandiéndose hasta el día de hoy.
LEY DE HUBBLE
El descubrimiento de Hubble condujo al poco
tiempo a la Teoría del Big Bang del origen del universo. Si las galaxias se están
separando, en el pasado estaban más juntas. En un pasado suficientemente remoto
estaban concentradas en una región muy pequeña y muy caliente (y no eran
galaxias sino una mezcla de densa materia y energía). Hoy en día la huella de
esas densidades y temperaturas aun debería estar rodando por el cosmos pero ya
muy diluida en forma de una radiación muy tenue distribuida por todo el
espacio. En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson dos físicos que estaban probando
una antena de comunicación satelital detectaron un ruidito persistente que no podían
explicar. Este resulto ser el rastro del violento origen del Universo. Hoy se
llama radiación de fondo, y sirvió para convencer a casi todo el mundo de la Teoría
del Big Bang.
La ley de Hubble, obtenida después de una década de observaciones, es una ley
de cosmología física que
establece que el corrimiento
al rojo de una galaxia es proporcional a la distancia a la que está. Es considerada como la primera
evidencia observacional del paradigma
de la expansión del universo y actualmente sirve
como una de las piezas más citadas como prueba de soporte del Big Bang. Según la Ley de Hubble, una medida de la inercia de la
expansión del universo viene dada por la Constante
de Hubble
La Ley de Hubble dice que en cada momento de la
historia del universo hay una proporcionalidad entre el corrimiento al rojo y
distancia (consecuentemente también entre velocidad y distancia) pero no dice,
en sí misma, cómo evoluciona el universo. No dice si la expansión se acelera,
se frena o si permanece constante.
CORRIMIENTO
AL ROJO
Es definido como un incremento en la longitud
de onda de radiación
electromagnética recibida por un detector comparado con la longitud de
onda emitida por la fuente. Este incremento en la longitud de onda se
corresponde con un decremento en la frecuencia de la radiación
electromagnética. En cambio, el decrecimiento en la
longitud de onda es llamado corrimiento
al azul. Cualquier incremento en la longitud de
onda se llama "corrimiento hacia el rojo", incluso si ocurre en
radiación electromagnética de longitudes de onda no visibles, como los rayos gamma, rayos
X y radiación
ultravioleta.
Corrimiento al rojo o al azul en función del
movimiento relativo entre el objeto emisor y el observador
TEORIA INFLACIONARIA
Alan H Guth sugirió en 1981 que el universo
caliente, en un estado intermedio, podría expandirse exponencialmente. La idea
de Guth postulaba que este proceso de inflación se desarrollaba mientras el
universo primordial se encontraba en el estado de súper enfriamiento inestable.
Este estado súper enfriado es común en las transiciones de fase; por ejemplo en
condiciones adecuadas el agua se mantiene líquida por debajo de cero grados.
Por supuesto, el agua súper enfriada termina congelándose; este suceso ocurre
al final del período inflacionario.
El futuro del Universo
Observando
los efectos que provoca en el universo se han formulado algunas hipótesis y se
sabe que afecta directamente la expansión del universo. Una explicación menciona que la energía oscura es una propiedad del espacio y Albert
Einstein tuvo mucho que ver en ella, pues él fue el primero en notar que el
espacio vacío, no es un espacio vacío en sí.
Él descubrió que es es posible que haya
más espacio para el devenir de la existencia y que
el vacío, el “espacio vacío” del universo, tiene su propia energía.
El
futuro último del universo depende de la naturaleza exacta de la energía oscura.
Si esta es una constante cosmológica, el futuro del universo será muy parecido
al de un universo plano. Sin embargo en algunos modelos de quintaesencia denominados
energía fantasma la densidad de la energía oscura aumenta con el tiempo,
provocando una aceleración exponencial.
Según la teoría de los universos cíclicos, el universo no
morirá, sino que seguirá repitiéndose. ¿O tal vez será un universo frío y
oscuro, a medida que las galaxias y estrellas se separan unas de otras y su luz
y calor se pierden en las tinieblas, expandiéndose eternamente y enfriándose
hasta llegar a un estado de frío absoluto, donde las moléculas no tienen energía
para realizar el menor movimiento? ¿O será un universo que, tras expandirse,
llegará a un momento en el que se comenzará a colapsar sobre sí mismo (Big
Crunch) y entonces el problema será a la inversa? Últimamente hay otras teorías
que hablan de un Big Rip (Gran Rasgadura), en el que la tasa
de expansión sería tan tremenda que los grupos de galaxias, las estrellas, la
energía oscura y todo lo demás se convertiría en una especie de tela que es
estirada hasta rasgarse.
Reflexión
El conocimiento acerca del origen del universo nos ayuda a
entender el origen de la vida, según los científicos que discrepan mucho del
origen del universo planteado por algunas, varias o todas las religiones.
Decir que conocemos o que ya hemos agotado el tema acerca
del universo sería una utopía ya que día a día surgen nuevas teorías, hipótesis,
etc. Todo el universo es un conjunto de elementos que de una u otra manera
configuran nuestra realidad
Porque elegí este tema?
Al principio la sola idea del título me atrapo, quería saber
a qué se refería con lado oscuro, me imagine algo como que en verdad hubieran
existido los dioses del olimpo que se yo. Al mismo tiempo fue un poco extraño
ya que en lo que yo creo o lo que yo conozco acerca de cómo se creó el universo
discrepa mucho del origen que le dan los científicos.
De donde partiste para
empezar a escribir?
Debo confesar que al inicio me encontraba un poco perdida
debido a que el tema no era lo que yo realmente esperaba, después tuve que
dedicarme a buscar cada uno de los conceptos que no entendía que eran bastantes
debido a que no soy científica y si me costó un poquito de trabajo, inicie
investigando acerca de todo lo que tuviera que ver con el origen del universo,
las diversas teorías y me doy cuenta que entre más investigaba más corrientes y
teorías aparecían, asi como opiniones de diferentes autores, así que tuve que
ordenas todas mis ideas y todo el material que ya tenía lo cual me llevo bastante
trabajo.
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