El desarrollo del estudio del Universo ha sido una constante en nuestra evolución histórica y la mayor parte de los países del mundo han hecho aportaciones importantes, lo más aparente sin embargo ha sido el vertiginoso uso de las nuevas tecnologías, las que han permitido estudiar no sólo los cielos desde la Tierra sino que el hombre, ingenioso, ha lanzado sondas a través del espacio, satélites alrededor de la Tierra, sondas lunares y planetarias, e incluso nos hemos atrevido a enviar mensajes a la espera de una respuesta extra solar y sondas que viajan hoy en día fuera del Sistema que nos alberga, lejos de la luz y el calor de la estrella que nos da la vida.
La majestuosidad del cielo nocturno nos ha atraído durante miles de años con la esperanza final de que se nos revele una razón para nuestra existencia en este lugar. En nuestra búsqueda hemos reunido incontables mitos y explicaciones, y en nuestras historias en común, relatadas en antiguas religiones, ritos paganos e incluso las extraordinarias cavilaciones de Edgar Allan Poe, hemos intentado reunir significado y conveniencia a partir de un mundo en apariencia arbitrario, peligroso y sin propósito.
Desafortunadamente, las historias que en algún momento fueron persuasivas terminaron siendo insatisfactorias. Conforme pasó el tiempo las nuevas herramientas de observación presentaron nuevas configuraciones, nuevas explicaciones que dieron lugar a nuevas reflexiones. Y en tanto las nuevas teorías fueron reemplazando a las viejas, el basurero llamado “supersticiones” se atascó un poco más, con un mito desmentido compactado sobre otro.
Sin embargo, el poema en prosa de Poe, “Eureka” resulta curiosamente profético; escrito un siglo antes de la era moderna de la cosmología, la obra presenta una visión de la historia cósmica que sorprende por su actualidad. Es intrigante el hecho de que en los tiempos de Poe no se conociera alguna evidencia para apoyar la visión moderna de nuestro origen o expansión. ¿De dónde obtuvo los conceptos de una “Partícula primordial”, de una “Simplicidad” final a la estructura de la materia y de una “sucesión de Universos”, tan similares a las teorías actuales del big bang, de la física de las partículas y de los universos múltiples?
Como punto de partida di por sentado, simplemente, que el comienzo no tenía nada detrás o delante, que era un comienzo de hecho...” “(…) ¿No estamos más que justificados cuando alimentamos la creencia (…) de que los procesos que nos hemos atrevido a contemplar se renovarán una y otra vez eternamente? ¿Que un nuevo universo irrumpe a la existencia y luego se hunde en la nada, a cada latido del Corazón Divino?
Edgar Allan Poe, Eureka: un poema en prosa, 1848
En la revelación de la fotografía del Campo ultra profundo del Hubble en 2004, ofreció una perspectiva moderna a la tarea de fomentar las reflexiones: Todas las grandes culturas cuentan con historias acerca de la creación. Tenemos una profunda necesidad de comprender nuestro pasado: de dónde provenimos y hacia dónde vamos. Tenemos la gran fortuna de vivir en una época en la cual nos podemos ocupar de las preguntas más profundas de la ciencia acerca de la vida. Esperamos que cuando la comunidad astronómica estudie por completo esta imagen se nos revelen los secretos del origen de las estrellas y las galaxias y, en última instancia, de nosotros mismos.
Se ha indicado que el Universo se encuentra en constante cambio.
La Teoría del Universo Pulsante, señala que en años anteriores se tenía otro universo semejante al actual, donde surgen repetidas contracciones o pulsaciones después de cada proceso de expansión, su máximo expositor fue Richard Tolman (1881 – 1948), indicaba que el Universo pulsante u oscilante es cerrado, pero que se encuentra en constante movimiento y expansión a causa de sus contracciones u oscilaciones, donde cada una de estas inician una gran explosión y siguen una atracción del propio universo sobre sí, de acuerdo a su gravedad.
Según Sciaroni (s.f.). y en relación al universo pulsante señala: El momento en que el universo se desploma sobre sí mismo atraído por su propia gravedad es conocido como "Big Crunch" en el ambiente científico. El Big Crunch marcaría el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo, tras el subsiguiente Big Bang que lo forme.
Cosmología Clásica. (2010). El Universo Pulsante. Tomado el día 27 de octubre del 2011, desde: http://www.webislam.com/?idt=16608
Jaramillo Pérez Martín. (2009). Teoría del Universo Pulsante. Tomado el día 28 de octubre del 2011, desde: http://universopulsante.blogspot.com/2008/08/universo-pulsante.html
Origen del Universo. (2007). Video. Tomado el día 29 de octubre del 2011 desde http://www.youtube.com/watch?v=R3-OcZF8-Fc
Sofía Kelly. (2010). Teoría del Universo Pulsante. Imagen. Tomado el día 28 de octubre del 2011, desde: http://kellysofiagz.blogspot.com/2010/12/teoria-del-universo-pulsante.html
Sciaroni Oscar Alejandro. (s.f.)El Origen del Universo. Tomado del 29 de octubre del 2011, desde http://www.monografias.com/trabajos34/origen-universo/origen-universo.shtml
Esta teoría fue desarrollada a inicios de la década de 1980, por el científico estadounidense Alan Guth, con el objetivo de explicar los primeros momentos del Universo; tomando en cuenta que enla formulación de la Teoría de la Gran Explosión, quedaron varios problemas por resolver como los siguientes:
El estado inicial de la materia, no permitía aplicar las leyes físicas normales
El estado de uniformidad del Universo, era difícil de explicar, porque de acuerdo con la Teoría del BIg Bang, la expansión del universo se dió con demasiada rapidez como para desarrollar esta uniformidad.
Alan Guthbasó la formulación de lateoría inflacionaria en el trabajo deStephen Hawking, que había estudiado campos gravitatorios sumamente fuertes, como los que se encuentran cerca de unagujero negro o en el inicio del Universo, donde se expone que toda la materia del Universo pudo crearse por fluctuaciones cuánticas en un espacio vacío, bajo estas condiciones.Se suponía que nada existía antes de la existencia del universo como un punto con densidad infinita; en este punto estaba concentrada toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo y según esta teoría lo que desencadenó la gran explosión, es una fuerza inflacionaria ejercida en una cantidad de tiempo inapreciable, que permitió que se formará una región observable del universo.La Teoría hace la diferencia entre un universo real y un universo observable, siendo el universo observable el habitado por el hombre, que es mucho más pequeño que el universo real. (Microsoft® Encarta®. 2008. Teoría inflacionaria ).
La teoría inflacionaria, implica un proceso denominado inflación, en el que hubo un período de expansión exponencial en el Universo, donde la distancia entre dos observadores fijos se incrementa exponencialmente, por la métrica de expansión del Universo. La tasa de expansión dada por la constante de Hubble, es casi constante, lo que lleva a niveles de simetría muy altos. La inflación también se conoce como un período de expansión acelerada, dado que la distancia entre dos observadores se incrementa a una tasa acelerante si semueven alejándose. El proceso de inflación también toma en cuenta las ideas cosmológicas, con la teoría cuántica y la física de las partículas elementales.
La inflación explica como una partícula extremadamente densa y caliente que contenía toda la masa y energía del Universo, siendo de menor tamaño que un protón, sale desprendida hacia el exterior en una expansión que continua en los millones de años transcurridos desde entonces.Se considera que este empuje inicial se originó, en procesos en los que una sola fuerza unificada de la naturaleza se dividió en las cuatro fuerzas fundamentales actuales: la gravitación, el electromagnetismo y las interacciones nucleares fuerte y débil.
Esta fuerza unificada que produce la inflación sólo actuó durante una pequeña fracción de segundo, duplicando en ese tiempo, el tamaño del Universo 100 veces o más, permitiendo que una bola de energía de unos 1020 veces más pequeña que un protón, se transformara en una zona de 10 cm de extensióntan sólo 15 × 10-33 segundos.Este empuje hacia el exterior fue tan violento que, aunque la gravedad está frenando las galaxias desde entonces, la expansión del Universo continúa en la actualidad.
El funcionamiento de la teoría inflacionaria sigue en discusión, los físicos cosmólogos han creído entender los sucesos desde que el Universo teníauna diezmilésima de segundo de antigüedad, cuando la temperatura era de un billón de grados y la densidad era en todas partes la que existe actualmente en el núcleo de un átomo. Donde las partículas materiales como electrones o protones eran intercambiables con energía en forma de fotones, los cuales perdían energía, o desaparecían por completo, y la energía perdida se transformaba en partículas. Caso contrario sucedía con las partículas, desaparecían y su energía reaparecía como fotones, según la ecuación E = mc2. Estas condiciones descritas son extremas en comparación con la experiencia diaria, pero corresponden a energías y densidades estudiadas rutinariamente en los aceleradores de partículas: por eso los científicos están convencidos de entender lo que ocurría cuando todo el Universo se hallaba en ese estado. (http://www.alipso.com/monografias/2563_universo/)
Pero toda la historia es mucho más complicada. El falso vacío es inestable, pero en la mayoría de versiones de la teoría de que se desintegra como una sustancia radiactiva. La decadencia es descrita por un medio de vida: la mitad de los falso vacío se quedan después de una vida media, una cuarta parte se quedan después de dos vidas medias, etc. Sin embargo, a diferencia de un material radiactivo, el falso vacío se expanden a medida que decae, y la expansión sería más rápida que la decadencia. Aunque sólo la mitad del falso vacío que quedan después de una vida media, que sería mayor que la región inicial. El falso vacío nunca desaparece, sino que seguirá aumentando su volumen de forma indefinida. Los pedazos de la región del falso vacío al azar decaería, produciendo nuevas "burbujas" de universos a un ritmo cada vez mayor. Nuestro universo sería sólo uno de los universos de este árbol infinito de burbujas.
Los cosmólogos asumen generalmente que las leyes de la física son las mismas en todo este universo de múltiples burbujas. Nosotros realmente no tenemos ninguna manera de saberlo, pero nuestro objetivo es comprender las consecuencias de las leyes de la física como las conocemos, y no para especular ociosamente acerca de otros mundos míticos. Sin embargo, existe la posibilidad de que las burbujas de otros podría ser muy diferente de la nuestra. Pares de partícula-antipartícula están apareciendo y desapareciendo sin cesar, y el espacio mismo se cree que se dividan en un mal entendido "espuma cuántica" cuando magnificado lo suficiente como para que las distancias tan cortas como 10-33 centímetros se hacen visibles. Debido a esta complejidad, los físicos no saben si un solo tipo de espacio vacío es estable, o si hay muchas clases. Otros tipos de espacio no puede ser tridimensionales, y que pueden alterar las masas de las partículas elementales, o de las fuerzas que rigen su comportamiento. Si hay muchos tipos de espacio, el árbol infinito de universos burbuja muestra todas las posibilidades,
Referencias:
Hernández, P. 2006 Inflación. Consultado el 29-10-2011, disponible en: http://astronomia.net/cosmologia/inflacion.htm
Microsoft® Encarta®. 2008. Teoría inflacionaria (cosmología). Microsoft Corporation, 2007.
El Origen del Universo. Consultado el 29-10-2011, disponible en: http://www.alipso.com/monografias/2563_universo/
Es una teoría cosmológica formulada en 1948 por Hermann Bondi y Thomas Gold, y sucesivamente ampliada por Fred Hoyle, según la cual el Universo siempre ha existito y siempre existirá
Aquellos que rehúsan aceptar que el Universo tuvo un principio, pueden encontrar una opción satisfactoria en la teoría del estado estacionario. Según ésta, el Universo no sólo es uniforme en el espacio, sino también en el tiempo; así como, a gran escala, una región del Universo es semejante a otra, del mismo modo su apariencia ha sido la misma en cualquier época, ya que el Universo existe desde tiempos infinitos
El Universo era eterno y, aunque se hallaba en expansión, siempre había permanecido igual, fuera cual fuera la región del espacio que observáramos. Esto era así porque se creaba materia continuamente, de manera que la nueva materia creada iba ocupando el espacio dejado por las galaxias en expansión. Esta propuesta recibió el nombre de “Teoría del Estado Estacionario” y afirma la existencia de un Universo homogéneo, es decir, que tiene el mismo aspecto sea cual sea la región del espacio que observemos y el tiempoen el que lo hagamos. Estas dos características, homogeneidad e isotropía, son conocidas con el nombre de Principio Cosmológico Perfecto.
La Teoría del Estado Estacionario rechazaba totalmente la hipótesis de que existiera una radiación cósmica de fondo, puesto que, según ellos, no había habido ninguna explosión inicial, lo que significaba que en caso de descubrirse su existencia esta teoría se vería seriamente comprometida.
De acuerdo con Viquez (2007) en la teoría del estado estacionario, la disminución de la densidad que produce el Universo al expandirse se compensa con una creación continua de materia. Debido a que se necesita poca materia para igualar la densidad del Universo, esta Teoría no se ha podido demostrar directamente. La teoría del estado estacionario surge de la aplicación del llamado principio cosmológico perfecto, el cual sostiene que para cualquier observador el universo debe parecer el mismo en cualquier lugar del espacio. La versión perfecta de este principio incluye el tiempo como variable por lo cual el universo no solamente presenta el mismo aspecto desde cualquier punto sino también en cualquier instante de tiempo siendo sus propiedades generales constantes tanto en el espacio como en el tiempo.
Los problemas con esta teoría comenzaron a surgir a finales de los años 60, cuando las evidencias observacionales empezaron a mostrar que, de hecho, el Universo estaba cambiando: se encontraron quásares sólo a grandes distancias, no en las galaxias más cercanas.
La prueba definitiva vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas en 1965, pues en un modelo estacionario, el universo ha sido siempre igual y no hay razón para que se produzca una radiación de fondo con características térmicas. Buscar una explicación requiere la existencia de partículas de longitud milímetrica en el medio intergaláctico que absorba la radiación producida por fuentes galácticas extremadamente luminosas, una hipótesis demasiado forzada. (SEAMP, 2009)
Es asi como esta teoría perdió su popularidad cuando se descubrió la radiación de fondo, ya que no la explica de manera natural, en contraste con la teoría de la Gran Explosión. Además, la suposición de que se crea masa, y justamente en la proporción necesaria para mantener constante la densidad del Universo, no es totalmente sustentada en ninguna teoría física o hecho observado
La hipótesis fundamental de los proponentes del Universo estacionario es que nueva materia se crea continuamente de la nada, con lo cual la densidad del Universo se mantiene constante a pesar de la expansión. Evidentemente, queda del todo fuera de nuestras posibilidades comprobar experimentalmente si tal efecto existe. Por otra parte, la teoría no postula que la materia nueva se crea uniformemente por todo el espacio; podría ser que nace en regiones muy específicas, como por ejemplo en los núcleos de las galaxias, donde ocurren fenómenos muy extraños. El siguiente video muestra un poco mas apmliamente en que consiste esta teoría:
El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.
Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.
En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos. Cálculos más recientes indican que el hidrógeno y el helio habrían sido los productos primarios del Big Bang, y los elementos más pesados se produjeron más tarde, dentro de las estrellas. Sin embargo, la teoría de Gamow proporciona una base para la comprensión de los primeros estadios del Universo y su posterior evolución. A causa de su elevadísima densidad, la materia existente en los primeros momentos del Universo se expandió con rapidez. Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo y la base física de la ley de Hubble.
Según se expandía el Universo, la radiación residual del Big Bang continuó enfriándose, hasta llegar a una temperatura de unos 3 K (-270 °C). Estos vestigios de radiación de fondo de microondas fueron detectados por los radioastrónomos en 1965, proporcionando así lo que la mayoría de los astrónomos consideran la confirmación de la teoría del Big Bang.
Uno de los problemas sin resolver en el modelo del Universo en expansión es si el Universo es abierto o cerrado (esto es, si se expandirá indefinidamente o se volverá a contraer).
Un intento de resolver este problema es determinar si la densidad media de la materia en el Universo es mayor que el valor crítico en el modelo de Friedmann. La masa de una galaxia se puede medir observando el movimiento de sus estrellas; multiplicando la masa de cada galaxia por el número de galaxias se ve que la densidad es sólo del 5 al 10% del valor crítico. La masa de un cúmulo de galaxias se puede determinar de forma análoga, midiendo el movimiento de las galaxias que contiene. Al multiplicar esta masa por el número de cúmulos de galaxias se obtiene una densidad mucho mayor, que se aproxima al límite crítico que indicaría que el Universo está cerrado. La diferencia entre estos dos métodos sugiere la presencia de materia invisible, la llamada materia oscura, dentro de cada cúmulo pero fuera de las galaxias visibles. Hasta que se comprenda el fenómeno de la masa oculta, este método de determinar el destino del Universo será poco convincente.
Muchos de los trabajos habituales en cosmología teórica se centran en desarrollar una mejor comprensión de los procesos que deben haber dado lugar al Big Bang. La teoría inflacionaria, formulada en la década de 1980, resuelve dificultades importantes en el planteamiento original de Gamow al incorporar avances recientes en la física de las partículas elementales. Estas teorías también han conducido a especulaciones tan osadas como la posibilidad de una infinidad de universos producidos de acuerdo con el modelo inflacionario. Sin embargo, la mayoría de los cosmólogos se preocupa más de localizar el paradero de la materia oscura, mientras que una minoría, encabezada por el sueco Hannes Alfvén, premio Nobel de Física, mantienen la idea de que no sólo la gravedad sino también los fenómenos del plasma, tienen la clave para comprender la estructura y la evolución del Universo.
Si quisiéramos podríamos partir desde las teorías mas antiguas de la creación del universo basadas más en la mitología que en un estudio real del comportamiento del cosmos tratando de utilizar teorías como la geocéntrica de Tolomeo o la heliocéntrica de Nicolás Copérnico; o también desde diferentes perspectivas filosóficas de la misma como la creación divina, expuesta por la iglesia y muy apoyada por aquellos que tienen grandes arraigos religiosos.
En la cosmología moderna, el origen del universo es el instante en que apareció toda la materia y la energía que tenemos actualmente en el universo como consecuencia de una gran explosión. Esta postulación es abiertamente aceptada por la ciencia en nuestros días y conlleva que el universo podría haberse originado hace entre 13.500 y 15.000 millones de años, en un instante definido. En la década de 1930, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmó que el universo se estaba expandiendo, fenómeno que Albert Einstein con la teoría de la relatividad general había predicho anteriormente
Pero la verdad es que se puede hablar de dos grandes teorías del origen del universo que son las mas apoyadas y que se mantiene vigentes hasta la fecha:
La teoria del Big Bang: Tal vez la más importante de todas estas teorías y la que dio origen a las demás teorías existentes ya fuese por apoyarla o por rechazarla.
La teoría inflacionaria: Que se refiere a la teoría de un universo en constante expansión.
Existen otras dos teorías sobre el origen y expansión del universo que cabe destacar para un mejor entendimiento del proceso del origen y expansión del universo
La teoría de estado estacionario: Una teoría opuesta a la teoría del Big Bang pero que fue desestimada luego del la aparición de la radiación cósmica de fondo, aunque cabe mencionar su existencia.
La teoría del universo pulsante: La cual nos habla sobre la contracción del universo y de la posibilidad del llamado Big Crush.
Cada uno de estas teorías se desarrollaran más ampliamente en este mismo blogg.
