La historia del Universo
La teoría que mejor explica cómo se formó el universo es la teoría del Big Bang. Esta teoría establece que en sus inicios todo el universo completo se concentraba en un mismo lugar. Toda su materia y energía se encontraba comprimida en un punto infinitamente pequeño conocido como una singularidad. Aún se desconocen las leyes físicas aplicadas a dicho instante. Algo inexplicable hizo que le universo explotara y así comenzara la expansión que vemos hoy.
De manera que, ¿qué edad tiene el Universo? Entre los astrofísicos hay mucho debate sobre la edad real del universo. Pero todos están de acuerdo de que Universo tiene entre 10 y 20 miles de millones de años.
La historia del Universo
La teoría que mejor explica cómo se formó el universo es la teoría del Big Bang. Esta teoría establece que en sus inicios todo el universo completo se concentraba en un mismo lugar. Toda su materia y energía se encontraba comprimida en un punto infinitamente pequeño conocido como una singularidad. Aún se desconocen las leyes físicas aplicadas a dicho instante. Algo inexplicable hizo que le universo explotara y así comenzara la expansión que vemos hoy.
El universo inicial era muy pequeño, de manera que todo sucedió muy rápido comparado con las escalas de tiempo de los eventos actuales del universo. Al principio, el universo era muy pequeño y denso. A este estadio se le conoce como bola de fuego primaria .
Durante el primer segundo sólo podían existir partículas elementales como los protones, neutrones y electrones. Pero el Universo se enfrió y expandió rapidamente. Durante los siguientes 500 000 años, la radiación electromagnética (luz) era lo más importante en el Universo, por lo que es conocida como la era radiación. Cuando el Universo se enfrió al punto donde los átomos más simples (hidrógeno) se pudieron formar, la radiación dejó de dominar y la materia prevaleció. La radiación de fondo de microondas fue producida en este momento. Así comenzó la era de la materia , en donde actualmente existe el Universo.
De manera que, ¿qué edad tiene el Universo? Entre los astrofísicos hay mucho debate sobre la edad real del universo. Pero todos están de acuerdo de que Universo tiene entre 10 y 20 miles de millones de años.
Teorías del origen del universo
Desde tiempos inmemoriales, el génesis universal ha sido una gran espina para el ser humano y a lo largo de los años, una variedad de planteamientos se han formulado para encontrar una explicación plausible. Te invito a que le echemos un breve vistazo a estas teorías del origen del universo, las más elementales al momento de hablar del nacimiento de nuestro universo.
Las 4 teorías fundamentales del origen del universo
Existen cuatro teorías fundamentales que explican el origen del universo. Estas son:
La teoría del Big Bang
La teoría inflacionaria
La teoría del estado estacionario
La teoría del universo oscilante
En la actualidad, las más aceptadas son la del Big Bang y la inflacionaria. Pero veamos en qué consisten estas cuatro teorías fundamentales a continuación.
Teorias del origen del Universo
Teoría del Big Bang
La teoría de la gran explosión, mejor conocida como la teoría del Big Bang, es la más popular y aceptada en la actualidad. Esta teoría, a partir de una serie de soluciones de ecuaciones de relatividad general, supone que hace entre unos 14 000 y 15 000 millones de años, toda la materia del universo (lo cual incluye al universo mismo) estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña, hasta que explotó en un violento evento a partir del cual comenzó a expandirse.
Toda esa materia, comprimida y contenida en un único lugar, fue impulsada tras la explosión, comenzó a expandirse y se acumuló en diversos puntos. En esa expansión, la materia se fue agrupando y acumulando para dar lugar a las primeras estrellas y galaxias, formando así lo que conocemos como el universo.
Los fundamentos matemáticos de esta teoría incluyen la teoría general de la relatividad de Albert Einstein junto a la teoría estándar de partículas fundamentales. Todos estos aspectos, no solo hacen de esta la teoría más respetada, sino que dan lugar a nuevas e interesantísimas cuestiones, como por ejemplo si el universo seguirá en constante expansión por el resto de los tiempos o si por el contrario, un evento similar al que le dio origen puede hacer que el universo entero vuelva a contraerse (Big Crunch), entre otras.
Teorias del origen del Universo 2
Teoría inflacionaria
Junto a la que acabamos de ver, esta es otra de las más aceptadas y mejor fundamentadas. La teoría de inflación cósmica, popularmente conocida como la teoría inflacionaria, formulada por el gran cosmólogo y físico teórico norteamericano Alan Guth, intenta explicar los primeros instantes del universo basándose en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro.
Esta teoría supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos (las cuatro fuerzas fundamentales del universo: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil), provocando el origen del universo. El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta que, aún cuando la atracción de la gravedad frena las galaxias, el universo todavía crece y absolutamente todo en el universo está en constante movimiento.
Teorias del origen del Universo 3
Teoría del estado estacionario
La teoría del estado estacionario se opone a la tesis de un universo evolucionario. Los seguidores de esta teoría consideran que el universo es una entidad que no tiene principio ni fin: no tiene principio porque no comenzó con una gran explosión ni se colapsará en un futuro lejano, para volver a nacer.
El impulsor de esta idea fue el astrónomo inglés Edward Milne y según ella, los datos recabados por la observación de un objeto ubicado a millones de años luz, deben ser idénticos a los obtenidos en la observación de la Vía Láctea desde la misma distancia. Milne llamó a su tesis principio cosmológico.
En 1948, algunos astrónomos retomaron este principio y le añadieron nuevos conceptos, como el principio cosmológico perfecto. Este establece, en primer lugar, que el universo no tiene un génesis ni un final, ya que la materia interestelar siempre ha existido y en segundo término, que el aspecto general del universo no solo es idéntico en el espacio sino también en el tiempo.
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Teoría del universo oscilante
La teoría del universo oscilante sostiene que nuestro universo sería el último de muchos surgidos en el pasado, luego de sucesivas explosiones y contracciones.
El momento en que el universo se desploma sobre sí mismo atraído por su propia gravedad es conocido como Big Crunch, marcaría el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo.
Como se inicio el Universo
Durante buena parte de la historia, el estudio del universo ha sido tema de interés de las ciencias, las humanidades y la religión. Se ha teorizado sobre su origen, sus componentes, su forma y su extensión, pero solo a partir del siglo XX, hemos logrado tener las concepciones más precisas sobre el universo, aunque todavía nos falta saber mucho sobre él.
El universo
En términos generales, la comunidad científica define al universo como todo lo que existe físicamente en forma de materia y energía, y que puede ser ubicado en el tiempo y en el espacio.
La materia es todo lo que puede ser observable o perceptible por los sentidos, es decir, todo lo que se puede tocar, ver, oler, medir, etc. La energía es una medida que indica la capacidad de realizar algún trabajo; en el caso del universo, es la fuerza causante de todas las transformaciones de la materia. El tiempo es una medida que identifica la duración de los acontecimientos y el espacio es el lugar que ocupa la materia en alguna ubicación específica.
Sabemos que el universo es enorme, pero no infinito, y que más del 75% está compuesto de lo que los científicos llaman materia oscura, que aunque no se puede ver , las leyes de la física han demostrado su existencia.
El origen de todo
Es difícil que un ser humano no se haya preguntado alguna vez acerca del origen de la vida y del universo que lo alberga. Estos son interrogantes inherentes a nuestra propia naturaleza humana. Desde el surgimiento de las primeras civilizaciones, el hombre se preguntó, por ejemplo, el porqué de la luz y de la oscuridad; el porqué del trueno y del relámpago; el porqué de la vida y de la muerte.
El desarrollo del pensamiento científico nos ha aportado valiosas herramientas para apoyar y demostrar nuestras propias opiniones a la hora de mirar el enorme espacio rebozante de vida que nos rodea: ¿cómo se formó el universo?
A lo largo de la historia de la humanidad, las distintas culturas han intentado responder a esta pregunta de diferentes maneras. Las primeras respuestas se basaron en mitos y en leyendas que fueron transmitidos entre los pueblos antiguos, de generación en generación. Posteriormente se plantearon muchas teorías que mezclaban aspectos religiosos y científicos, buscando darle alguna explicación al origen de todo lo que nos rodea.
Hasta los primeros años del siglo XX, se pensaba que el universo era inmóvil, que estaba compuesto solo por materia y que se desplazaba por el espacio en un tiempo constante. Sin embargo, en 1915 con el surgimiento de la teoría de la relatividad del físico alemán Albert Einstein, se planteó que el universo se encontraba en constante expansión, es decir, no era inmóvil y que el tiempo y el espacio no podían existir separados de los otros componentes del universo, como la materia y la energía. Con el surgimiento de la teoría de la relatividad, se desarrolló la teoría del Big Bang conocida como la Gran Explosión. Esta teoría fue formulada por los físicos Georges Lamaitre y George Anthony Gamow, en el año 1948.
Según la teoría del "Big Bang" hubo un momento en que toda la energía y la materia existentes estuvieron concentradas en un punto del espacio infinitamente pequeño. Éste hizo explosión hace alrededor de 15 mil millones de años. En consecuencia, la energía y la materia concentradas se expandieron violentamente por todo el espacio dando lugar a todo lo que existe.
Esta teoría se apoyó en un descubrimiento que hizo Edwin Hubble en 1929. Él evidenció que las galaxias se alejaban cada día más entre ellas, lo que comprobaba que el universo se estaba expandiendo. Así que si retrocedemos el tiempo vamos a encontrar que absolutamente todo va a estar cada día más cerca, hasta quedar en un punto lleno de energía y con una temperatura muy alta.
Según la teoría del Big Bang, el universo se enfrió a medida que se expandía, y en este proceso los primeros astros que aparecieron fueron las estrellas. El surgimiento de las estrellas fue fundamental para la existencia del ser humano, ya que varias de ellas en algún momento, explotaron y formaron una supernova. En esta explosión fue donde se terminaron de crear todos los elementos que conocemos, y que son fundamentales para nuestra existencia.
Los elementos que se originaron de esta explosión se fueron agrupando en distintos sectores del espacio. Así, se formó un enorme número de galaxias, entre las cuales se encuentra la Vía Láctea, donde está ubicado nuestro sistema solar.
Aunque usualmente se afirma que el universo comenzó con una "explosión" lo que ocurrió en realidad fue una expansión del punto inicial. El nombre de "Gran explosión" fue puesto despectivamente por uno de los críticos de esta teoría, el astrofísico inglés Fred Hoyle.
Esta teoría supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos (las cuatro fuerzas fundamentales del universo: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil), provocando el origen del universo. El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta que, aún cuando la atracción de la gravedad frena las galaxias, el universo todavía crece y absolutamente todo en el universo está en constante movimiento.
La teoría del universo oscilante o pulsante sostiene que nuestro universo sería el último de muchos surgidos en el pasado, luego de sucesivas explosiones y contracciones. El momento en que el universo se desploma sobre sí mismo atraído por su propia gravedad es conocido como Big Crunch, marcaría el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo.
Esta teoría fue planteada por el profesor Paul Steinhardt, profesor de física teórica en la Universidad de Princeton. Esta teoría fue desestimada con el descubrimiento de las microondas (1965), pues ello demostró que el universo debió haber sido en algún momento muy caliente y denso. Sin embargo, ha vuelto a resurgir en la Cosmología de branas como un modelo cíclico, que logra evadir todos los argumentos que hicieron desechar la Teoría del universo oscilante en los años 60.
No obstante, sigue siendo una explicación altamente controvertida debido a la ausencia de una descripción satisfactoria de este modelo que concuerde con la Teoría de cuerdas. En 2010, el físico Roger Penrose aseguró encontrar en la radiación cósmica de fondo patrones circulares que indicarían un ciclo continuo de nacimiento y muerte del universo a lo largo de eones.
Conocida como la Teoría de la Gran Congelación, esta nueva hipótesis surgió en 2014 de la mano de Christof Wetterich, físico de la Universidad de Heidelberg en Alemania. El físico cree que el universo es el resultado de un largo y gélido periodo de transformación y no de un fuerte estallido como afirma la teoría del Big Bang. Es decir, no emergió tras una explosión caliente, sino tras una congelación.
Esta teoría, desarrollada en 1948 por los científicos Thomas Gold, Fred Hoyle y Herman Bondy, explica que el universo permanece estático, sin manifestar cambios y que no tiene principio ni fin. Las galaxias y las estrellas se desarrollan y mueren, después de lo cual son remplazadas por otras; de esta manera, el universo permanece en equilibrio.
Esta teoría, que estuvo en auge durante los años 50, ha sido sucesivamente rechazada por la mayoría de los astrónomos quienes apoyan ahora la teoría del Big Bang. La teoría estacionaria es la menos aceptada en la actualidad.
Un planteamiento diferente: Versión creacionista
Aunque no son ni pretenden ser teorías, las creencias religiosas ven el origen del universo en la voluntad de un dios creador. Muchos libros sagrados, como la Biblia, muestran el origen del universo a partir de la mano creadora de Dios.
Las religiones, sin embargo, poco a poco han ido incorporando algunos aspectos del conocimiento científico a sus creencias. Por este motivo, se ha tratado de demostrar que el conocimiento que en la actualidad tienen las ciencias sobre el origen del universo, no se contradice con la creencia en una divinidad. Esta crea el universo desde sus inicios y permite que, poco a poco, se vaya desarrollando.
«Al principio creó Dios el cielo y la tierra. La tierra era confusión y caos, y tinieblas cubrían la faz del abismo, más el Espíritu de Dios se movía sobre las aguas. Y dijo Dios: «Haya luz»; y hubo luz. Vio Dios que la luz era buena; y separó Dios la luz de las tinieblas. Llamó Dios a la luz día, y a las tinieblas noche. y hubo tarde y hubo mañana: primer día.»
La teogonía
«Antes que todas las cosas fue el Caos, y después Cea (la Tierra) la de amplio seno, asiento siempre sólido de todos los inmortales que habitan en las cumbres del nevado Olimpo y el Tártaro sombrío enclavado en las profundidades de la tierra espaciosa, y después Eros (el amor), el más hermoso entre todos los dioses inmortales que rompe las fuerzas, y de todos los dioses y de todos los hombres domeña la inteligencia y la sabiduría en sus pechos».
LA TEOGONIA, Hesiodo
Mitología china
«Hace muchísimo tiempo, la tierra y los cielos se encontraban unidos entre sí. Pán gu, de un hachazo separó los cielos de la Tierra, de tal manera, que cada día el cielo se elevaba tres metros y un tercio de metro, al igual que la Tierra se iba conformando también en la misma medida y Pán gu igualmente en esa misma medida iba creciendo. A los 18.000 años, ya la Tierra y el cielo se habían terminado de separar. Cuando murió Pán gu, éste se transformó en las nubes, la Luna, el Sol y los ríos.»
Mitología china
"Salió el mar; del mar, pasó y detrás del mar vinieron todos los dioses. Los dioses pasaron como flores, en figura de flores, vinieron detrás del mar; y llegaron a la placenta, al lugar de la placenta de la que habían nacido. De la placenta salió la nube y de la nube salió el ririki y del ririki nació el venado que se convirtió en maíz, que se convirtió en nube y llovió sobre la milpa".
En la tierra mágica del peyote, Fernando Benítez.
Si existe una cultura prehispánica importante, esa es la Maya; por lo que no podía faltar su teoría sobre el origen del universo como lo conocemos hoy en día. Según relata el Popol Vuh, el mundo estuvo en un principio cubierto por las aguas y fueron los creadores Tepeu y Gucumatz quienes dieron origen a la tierra, las plantas, los hombres y los animales.
El Sistema Solar
El universo es el conjunto de todo lo existente tanto lo material como lo inmaterial, material como las estrellas, planetas, sistemas estelares, nebulosas, galaxias, cúmulos de galaxias… como todo lo inmaterial como la energía, el espacio, el tiempo.... Cuando miramos al firmamento parece que el universo que vemos es estático y tranquilo, pero en realidad el universo es un lugar cambiante, lleno de explosiones titánicas, enormes colisiones así como de extraños y hermosos fenómenos que permiten crear y desarrollar la vida.
Según la teoría del Big Bang hace aproximadamente 13.700 millones de años toda la masa y la energía del universo estaba concentrado en un punto infinitamente pequeño y denso el cual explotó dando origen al espacio y el tiempo así como el conjunto de partículas fundamentales que se unieron para dar forma a la materia y a la energía.
Una vez producido el Big Bang, tuvo lugar el origen de todo lo que existe: El universo, que está formado por los planetas, las estrellas, los satélites… Entre todos estos elementos que ocupan el universo se encuentra el Sistema Solar.
Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno son los 8 planetas que forman el Sistema Solar. Hace años se consideraba a Plutón como el noveno planeta, pero en 2006 se llegó a la conclusión de que no cumplía las condiciones para ser un planeta del Sistema Solar.
Elementos que componen nuestro universo
Sistemas planetarios
Como su nombre lo indica, un sistema planetario está compuesto de diversos planetas que giran en torno a una estrella. Aunque se presupone que el universo desborda de sistemas planetarios, el único que conocemos con certeza es el nuestro, esto es, el Sistema Solar, formado por el Sol, nueve planetas con sus satélites, asteroides, cometas, polvo estelar, partículas interplanetarias y campos asociados con el viento solar.
Asteroides, meteoritos y cometas
Se trata de un número de cuerpos menores también contenidos en el Sistema Solar. Los asteroides son objetos rocosos que orbitan alrededor del Sol con órbitas estables entre Marte y Júpiter. Los meteoritos resultan ser trozos de asteroides o cometas que cruzan órbita terrestre. Los cometas, por su parte, son también desechos cósmicos. A diferencia de los asteroides, son cuerpos sólidos formados de roca y gases.
Sin duda las estrellas pueden considerarse como las grandes fábricas del universo. Desde que tuvo lugar la explosión inicial, estos cuerpos han transformado la materia primigenia en una serie de elementos químicos que han favorecido el nacimiento de planetas (incluyendo a los habitantes de la Tierra) y otros objetos cósmicos.
Galaxias
La mayoría de la materia que conforma el universo se encuentra concentrada en las galaxias. Estas no son más que grandes conglomerados masivos de estrellas, planetas, nubes de gas, energía. Su formación y evolución pueden establecerse a partir de localizaciones de las estrellas y de la abundancia de elementos pesados.
Por razones obvias, cuando hablamos de galaxias debemos referirnos en primer lugar a la Vía Láctea, donde se encuentra el Sistema Solar.
El sistema solar
El Sol: Es la estrella más cercana a la Tierra y el mayor elemento del Sistema Solar.Las estrellas son los únicos cuerpos del Universo que emiten luz. El Sol es también nuestra principal fuente de energía, que se manifiesta, sobre todo, en forma de luz y calor.
Los planetas interiores.
Mercurio: Es el planeta más cercano al Sol y el segundo más pequeño del Sistema Solar. Mercurio es menor que la Tierra, pero más grande que la Luna. Como todos los planetas interiores son rocosos y pequeños.
Venus: Es el segundo planeta del Sistema Solar y el más semejante a La Tierra por su tamaño, masa, densidad y volumen. No tiene océanos y su densa atmósfera provoca un efecto invernadero que eleva la temperatura hasta los 480 ºC.
La Tierra: Es nuestro planeta y el único habitado. Tiene una capa de gases que forman la atmósfera, que dispersa la luz y absorbe calor. De día evita que la Tierra se caliente demasiado y, de noche, que se enfríe. La Luna es su único satélite natural de la Tierra. Su diámetro es de unos 3.476 km, aproximadamente una cuarta parte del de la Tierra.
Marte: Tiene una atmósfera muy fina, formada principalmente por dióxido de carbono, que se congela alternativamente en cada uno de los polos. Las grandes diferencias de temperatura provocan vientos fuertes.
Júpiter: Es el planeta más grande del Sistema Solar, tiene más materia que todos los otros planetas juntos y su volumen es mil veces el de la Tierra. Júpiter tiene un tenue sistema de anillos, invisible desde la Tierra. También tiene 16 satélites.
Saturno: es el segundo planeta más grande del Sistema Solar y el único con anillos visibles desde la Tierra. Se ve claramente achatado por los polos a causa de la rápida rotación.
Urano: es el séptimo planeta desde el Sol y el tercero más grande del Sistema Solar. Es también el primero que se descubrió gracias al telescopio. Su distancia al Sol es el doble que la de Saturno. Está tan lejos que, desde este planeta el Sol parece una estrella más. Aunque, mucho más brillante que las otras.
Neptuno: es el octavo planeta en distancia respecto al Sol y el más lejano del sistema solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gigantes gaseosos, y es el primero que fue descubierto gracias a predicciones matemáticas.
La historia del Universo
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