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- 1. Del Big Bang al Big Rip Existe una gran duda que nos implica a todos y a todo. ¿Cómo surgió el universo? Pero no vamos a empezar a hablar de algo si no sabemos que es. Llamamos universo a la totalidad del espacio y del tiempo. En él se halla toda la materia y la energía. Tras numerosas investigaciones, se ha descubierto que el universo sigue unas leyes y constantes físicas (gravedad, electromagnetismo, etc.) La antigüedad del universo es de unos 13 mil millones de años. Dado que el universo no hace más y más que expandirse, la extensión del universo no se puede medir en kilómetros normales debido a su gran ocupación. Se calcula que mide 93 mil millones de años luz. Y esto mismo, y el hecho que no hace más que aumentar su tamaño, nos dice que no es infinito porque no posee todo el espacio posible. Entonces, si el universo es tan grande, debería haber millones de planetas, unos junto a otros; galaxias y galaxias; miles de millones de estrellas, etc. pero es curioso que la gran mayoría del universo esté vacío, es decir, que sea espacio vacío. Pero a pesar de toda esta información, aun no sabemos a ciencia cierta cómo apareció. Existen diferentes teorías sobre el origen del universo: • La teoría del Big Bang o de la gran explosión. Esta teoría se afirma con el hecho de que seguimos escuchando o viendo explosiones que ocurrieron en el Big Bang, debido a las características de la luz y el sonido al viajar por el espacio, y la radiación residual. Quiero decir que, aunque faltan pruebas ya que no estuvimos ahí cuando surgió, todo apunta a que se originó como este hecho anuncia. La teoría del Big Bang dice que el universo apareció de una gran explosión. Dicho así suena corto, es decir, que sucedió en un espacio muy corto de tiempo. De hecho, ocurrió de esta manera. Crearon una nueva unidad de medida para medir el tiempo en que el universo se expandía. Esta medida de llama tiempo de Planck y equivale a 10-43 segundos. A esta etapa de aumento del universo la llamamos inflación cósmica.
- 2. Edwin Hubble estudió la expansión constante del universo hasta llegar a esta teoría (teoría inflacionaria), dentro del Big Bang Todo comenzó cuando una partícula muy pequeña situada en medio de la nada, ya que supuestamente no existía nada antes de aparecer nuestro universo; explosionó, dando lugar al tiempo y el espacio. Esta partícula se llamó singularidad espaciotemporal. En ella se almacenaba toda la energía, la materia, el espacio y el tiempo. Cuando explotó, debido a la presión, se liberó una gran cantidad de energía que era billones y billones de veces más grande que la que existe en el centro del Sol. Con todo esto, el universo aumentó notablemente de tamaño (inflación) y como efecto secundario apareció la radiación cósmica (radiación de fondo)*. En ese momento era una singularidad muy densa, en la que estaba todo concentrado. *Dato sobre la radiación de fondo: La escuchamos proveniente de todas direcciones, independientemente de donde estemos situados. La descubrieron los físicos Arno Penzias y Robert W. Wilson mientras realizaban un experimento. Se dieron cuenta de que había un ruido de fondo que se oía desde cualquier dirección. Más tarde asociaron esta radiación con la explosión producida por el hipotético Big Bang. Pero todos nos planteamos una pregunta: ¿Cómo apareció la materia si en el origen, el universo, era solo una bola de energía? Este fenómeno se explica con una fórmula enunciada por Einstein: E=MC2. Esto significa que la energía y la materia son intercambiables. La energía se puede convertir en materia, y a la inversa. Al poco tiempo las partículas (quarks) que se habían formado con la transformación de la energía, que estaban desordenadas; movidas por la gravedad y el enfriamiento del entorno, empezaron a juntarse y a crear nuevas “estructuras”: Primero los protones, neutrones, electrones; después los átomos. Siguió así sucesivamente hasta llegar a crear planetas, estrellas, galaxias y toda la materia existente. A su vez, tuvo lugar la antimateria, definida como lo contrario de la materia, como el propio nombre indica; y que, por ejemplo, sus electrones tienen carga positiva y los protones negativa. Se originó la misma cantidad de antimateria que de materia. Al comienzo, la materia y la antimateria entraron en constante colisión, liberando una gran cantidad de energía y creando fotones de alta energía, más conocidos como rayos gamma, y otros pares partícula-antipartícula. Según una teoría, la antimateria es más inestable y se degrada con mayor facilidad, de manera que quedaron más partículas de materia y a partir de ahí, surgió lo demás. Podemos distinguir la materia en materia luminosa y materia oscura.
- 3. La materia oscura es la que no emite radiación electromagnética, de manera que para encontrarla tenemos que fijarnos en los efectos gravitacionales sobre la materia que sí podemos detectar (materia luminosa) Aunque existía una gran duda, ¿de dónde surge toda la masa? Se ha verificado recientemente la teoría del campo de Higgs, que dice que toda partícula que entre en contacto con él, adquiere masa. Este suceso se ha comprobado con el descubrimiento de la Partícula de Dios o bosón de Higgs, que es la partícula más pequeña del campo de Higgs.
- 4. Con la aparición del universo, tuvieron lugar las cuatro fuerzas fundamentales (aunque en los primeros fragmentos de tiempo Planc, estaban todas unidas en una súper fuerza, y más tarde se separaron): 1. La gravedad. Gracias a ella se pudieron formar las estrellas y los planetas. 2. El electromagnetismo. Hace que funcionen todos los aparatos tecnológicos (ordenadores, móviles, etc.) 3. Las dos fuerzas nucleares (débil y fuerte). Alimentan el núcleo del Sol Y todo esto sucedió en menos de un segundo. Momento Big Bang 10 e-43 segs. 10 e-34 segs. 10 e-10 segs. 1 seg. 3 minutos 30 minutos 300.000 años 1.000.000 años 100 millones de años 1.000 millones de años 5.000 millones de años 10.000 millones de años Suceso Densidad infinita, volumen cero. Fuerzas no diferenciadas Sopa de partículas elementales Se forman protones y neutrones 10.000.000.000 º. Universo tamaño Sol 1.000.000.000 º. Núcleos de átomos 300.000.000 º. Plasma Átomos. Universo transparente Gérmenes de galaxias Primeras galaxias Estrellas. El resto, se enfría Formación de la Vía Láctea Sistema Solar y Tierra Pero aun tenemos que resolver una incógnita decisiva: ¿De dónde salió esa primera partícula que, por estar cargada de energía, explosionó? Aún no se ha descubierto. En los aceleradores de partículas se reproducen choques entre átomos para encontrar nuevas partículas que nos ayuden a entender su procedencia. Aquí una imagen de la progresión del universo en su creación
- 5. • Las teorías religiosas. Siempre en las religiones existe una creencia sobre cómo se creó el universo, generalmente un Ser superior, o varios, son los responsables de todo lo que el hombre tiene a su alrededor. En la religión católica, según el génesis, el origen del universo es Dios, es decir, Dios lo creó. Al igual que buscamos saber cuál es el origen del universo, también queremos saber su final. Hay diversas teorías que intentan deducir a qué será debido el final del universo: • Big Rip. Esta teoría gira en torno a la expansión del universo. Este está en constante crecimiento, y con ello las galaxias se alejan más y más de las demás. Si el “ensanchamiento” de universo se produce a un ritmo relativamente lento, las galaxias se quedan con el mismo tamaño, ya que les da tiempo a adaptarse. Pero si el crecimiento es a un ritmo acelerado, las galaxias se expanden y provocaría un desgarramiento en el universo, haciendo que “explote”, dividiéndose en unidades más pequeñas, desintegrándose poco a poco. Por ejemplo: una galaxia se quedaría en sistemas solares aislados y la gravedad empezaría a carecer de poder; más tarde estrellas aisladas… y así hasta que finalmente queden solo átomos, que explotarían y solo quedaría radiación. Esta es la teoría que ven más probable, debido a que recientemente han descubierto supernovas que indican que la expansión del universo no se está frenando, sino que sigue con su ritmo normal. Aunque hasta que el Big Rip llegase a pasar hacen falta muchos años • Big Crunch. También conocida como Gran Implosión o Gran Colapso, dice que la expansión del universo se irá ralentizando hasta invertirse su movimiento, y en vez de expandirse, retrocedería. El universo se replegaría sobre sí mismo, comprimiéndose más y más, haciendo que se junten las galaxias, convirtiéndose en una sola; aumentando la temperatura, porque la energía también se concentraría, del universo hasta hacer imposible la vida. También causaría que las estrellas estallasen a causa del calor absorbido. Entonces se concentrarían un gran agujero negro que atraería hacia él la materia existente, hasta que quedase destruida, y con ella la energía, el tiempo y el espacio. Hay diferentes versiones de esto último, como en la que dicen que al irse compactando el universo volvería a la singularidad que, según la teoría del Big Bang, dio origen al universo. Lo que pasaría a continuación podría ser: 1. Que se quedase esa partícula comprimida. 2. El Big Bounce (explicado a continuación)
- 6. Aquí se puede observar gráficamente qué es lo que sucedería (a pequeña escala) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Big_Crunch.gif En esta imagen se pueden observar los efectos de la teoría del Big Crunch y la del Big Bounce (explicada a continuación). El Big Crunch sería solo la representación hasta la singularidad, mientras que el Big Bounce sería el ciclo completo. • Big Bounce. Según esta teoría no desaparecería el universo, sino que sería “reciclado”, es decir, se expandiría hasta producirse un Big Crunch e irían desapareciendo las leyes fundamentales y constantes. El universo volvería a ser una sola partícula, o singularidad espacio temporal, y se originaría un nuevo Big Bang, apareciendo un nuevo universo • Big Freeze o Muerte térmica del universo. Al estar el universo en constante expansión, va perdiendo energía y se enfría. Lo que dice esta teoría es que conforme se vaya expandiendo, las estrellas se apagarán y el universo quedará sumido en la oscuridad, de manera que, dado al frío, no será posible la vida en él. Esto solo sucedería si la expansión del universo dura indefinidamente. Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_Big_Bang http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_Big_Rip http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_Big_Crunch http://www.astromia.com/universo/origen.htm http://www.youtube.com/watch?v=pA5Vutdqv7Q http://www.youtube.com/watch?v=O9NzjFF3hxU http://es.wikipedia.org/wiki/Universo http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura