1.1.Origen del universo:
principales modelos cosmológicos.
·
Cosmología:
ciencia que estudia el origen y evolución del universo físico a través de la
observación, la física y la astronomía.
·
A
lo largo de la historia, el ser humano ha intentado
construir modelos para entender el universo.
o
Egipto
y Mesopotamia: modelo
cosmológico de Tierra plana y bóveda celeste semiesférica en la que
estaban los astros.
o
Grecia
( siglo V a.c):
§ Primeros modelos científicos (geometría
esférica): la Tierra es
esférica y esta flotando en el espacio. La sitúan en el centro del Universo.
§ Eudoxo de Cnido (siglo IV a.c):
su modelo geocéntrico dice que la Tierra estaba rodeada de esferas celestes en
cada una de ellas está situado un astro (la Luna, el Sol y los planetas y
finalmente una última donde están las estrellas)
§ Hiparco y Tolomeo (siglo II a.c):
modelo geocéntrico y movimientos circulares. Fueron capaces de reproducir la
situación relativa de los astros respecto a un observador en la Tierra.
§ Aristarco (III a.c):
había situado al sol en el centro del universo, pero su sistema no tuvo mucho éxito.
o
En
la Edad Media, parte occidental, y en toda la antigüedad se mantuvo el modelo
cosmológico geocéntrico.
o
Copérnico
( 1543):
§ Propone modelo heliocéntrico del
universo: sol en el centro
y alrededor de él giran los planetas ( modelo se impuso gracias a Galileo,
Kepler y Newton)
§ Copérnico y Kepler:
consideraban el universo como finito.
§ Galileo y Newton:
consideraban el universo infinito.
§ En XVII y XIX los modelos de física
newtoniana eran estáticos e infinitos:
se descubrió que las estrellas se agrupaban en galaxias. El sol es una modesta
estrella situada en un extremo de la Vía Láctea en el Brazo de Orión.
o
“Bing-Bang”
ó “Modelo estándar” del universo.
§ Hasta el siglo XIX el universo era una
creación de Dios: el universo era eterno y tenía siempre
la misma forma.
§ Evolución:
aparece en los campos de la biología y la geología.
§ Newton en 1875 y Darwin en 1859:
proponen necesidad de una evolución en las rocas y especies biológicas.
o
Universo
con un origen y una evolución ( siglo XX):
§ Origen:
© Einstein
(1916): con las soluciones a las ecuaciones de la teoría
general de la relatividad.
© Alexander
Friedman (1922) y el sacerdote belga George Lemaitre (1927):
proponen base del modelo evolutivo
“Bing-Bang” a partir de las soluciones de Einstein aplicadas al problema
cosmológico ( comportamiento del universo)
© Fred
Hoyle ( astrofísico ingles):
se mofa de la teoría de la relatividad y en 1950 la caricaturizó con el nombre
de Bing-Bang ( que es como se conoce actualmente)
© El
universo está en expansión, hay dos verdades que lo demuestran:
1) El desplazamiento hacia el rojo (efecto
Doppler): el universo se expande en todas direcciones. Las
galaxias se alejan unas de otras, lo hacen más rápido cuanto mayor es la
distancia entre ellas. Las galaxias menos luminosas con un espectro de luz más
cerca del rojo son las más lejanas, mientras que las que lo tienen azul son las
más cercanas. Si fuéramos tiempo a tras veríamos que el universo era más
pequeño que un núcleo atómico y tenía una temperatura muy alta.
2) La radiación de fondo y su
heterogeneidad (1965): este modelo de Bing-Bang es
llamado “modelo estándar” del universo. Peter Coles, astrónomo de la
Universidad de Londres, observo que este modelo deja grandes incertidumbres que
están cuestionando.
§ Evolución del universo. Momentos
importantes:
© Gamow
(1948): postula que el origen del universo se sitúa en un
punto del espacio y del tiempo hace 15.000 M. Años.
Ø Toda su materia estaba concentrada en un
solo punto del espacio, y ha evolucionado hasta las dimensiones actuales.
Ø Nadie sabe cómo se produjo el Bing-Bang
ni que había antes: dificulta teorías de la física cuántica
porque toda la materia cabía en un átomo (
y una temperatura de 100.000 millones de
grados).
y una temperatura de 100.000 millones de
grados).
© A
los 
de segundo después del instante inicial: la materia y la
energía (radiación) estaban mezcladas y eran inseparables.
de segundo después del instante inicial: la materia y la
energía (radiación) estaban mezcladas y eran inseparables.
© Los
quarks empiezan a formar protones y neutrones (núcleo de átomo):
formación del caldo primordial (electrones, positrones y neutrino).
© 3
min después: la materia y energía se separan y
forman los primeros núcleos de hidrogeno y helio.
© 300.000
años después: el universo sigue expandiéndose sin
cambios significativos.
Ø Se enfría y el universo:
la materia se desacopla de la radiación y esta continua por el espacio son
obstáculos ( radiación de fondo de microondas)
© Siguientes
millones de años: la materia empezó a condensarse bajo la
acción de la gravedad ( hidrogeno y helio se condensan en estrellas)
© 100
millones de años después el Bing-Bang: se forman las
primeras galaxias. La nuestra se formo 1000 años después.
© Dentro
de las estrellas (laboratorios donde se forma la complejidad de la materia): se
crean los elementos más pesados por síntesis de los elementos más sencillos
bajo la presión y las altas temperaturas.
Ø A partir del hidrogeno se forma el
helio.
Ø A partir del helio, por nucleosintesis,
los demás elementos ( oxigeno, carbono, silicio, hierro
etc)
© Explota
una estrella (supernova): el material pesado de las
estrellas es expulsado al espacio interestelar.
Ø Resultado de la explosión de estrellas
primitivas: se crea la segunda generación de
estrellas, la única que puede agrupar planetas en torno suyo formados por polvo
interestelar.
Ø Aquí se inicia la Tierra, hace 4600 M.
Años.
à Superficie de la Tierra con vida
hace 150 M. Años.
à Aparición del hombre moderno hace
150.000 Años.
à Hombre sedentario pasa al neolítico
(10.000 años): iniciación del desarrollo cultural y
social hasta nuestros días.
à La dinámica del universo, dentro
del movimiento evolutivo general tiene una parte para la evolución de las
especies biológicas ( punto de vista global)
© Volumen
del universo ha ido aumentado hasta hoy y se calcula que tiene 
.
.
§ El futuro del universo
© Hablar
sobre el futuro es complicado porque solo se conoce
un 10% de la materia del universo, que es la que tiene luz. Pero existe un 90%
de “materia oscura” que no se conoce.
© Se
podría hablar de dos alternativas al futuro:
Ø El universo continuara expandiéndose indefinidamente:
si la densidad del universo es menor que un valor critico (
gramos por centímetro cubico)
gramos por centímetro cubico)
Ø Bing Crunch:
el universo vuelve a contraerse hasta contener en un punto toda la masa en una
gran implosión. Esto pasaría si la densidad del universo fuera menor a un valor
critico (
§ Origen del universo.
© Según
la cosmología física: el origen del tiempo y del espacio es
el origen del universo y no hay nada antes, pues tanto el espacio como el
tiempo estaban concentrados en un punto (universo) y se han expandido juntos.
© Stephen
Hawking: el universo es realmente autocontenido, si no
tiene ninguna frontera o borde, no tendrá ni principio ni final: simplemente
seria.
© Des
del punto de vista filosófico, el universo puede depender ontológicamente de
Dios:
se desconoce el origen del universo en cuanto al tiempo pero no en cuanto al
ser.
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