Universo es el nombre que usamos para describir la colección de todas las cosas que existen en el espacio. Está formado por miles de millones de estrellas y planetas y enormes nubes de gas separadas por un gigantesco espacio vacío que se llama el universo. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describen todos los aspectos de este universo con sus fenómenos. Todavía no se sabe cuánto mide el universo. Hablemos de la Evolución del Universo.
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Orígenes y evolución del universo
El Universo es todo el espacio y el tiempo y sus contenidos, incluyendo planetas, estrellas, galaxias y todas las demás formas de materia y energía. Aunque el tamaño espacial de todo el Universo es todavía desconocido, es posible medir el universo observable. (Ver: Curiosidades del Planeta Mercurio)
Los primeros modelos científicos del Universo fueron desarrollados por antiguos filósofos griegos e indios y fueron geocéntricos, colocando a la Tierra en el centro del Universo. A lo largo de los siglos, observaciones astronómicas más precisas llevaron a Nicolaus Copernicus a desarrollar el modelo heliocéntrico con el Sol en el centro del Sistema Solar. Al desarrollar la ley de la gravitación universal, Sir Isaac Newton se basó en el trabajo de Copérnico, así como en las observaciones de las leyes del movimiento planetario de Tycho Brahe y Johannes Kepler.
Otras mejoras en la observación llevaron a la comprensión de que nuestro Sol es uno de los cientos de miles de millones de estrellas en una galaxia que llamamos la Vía Láctea, que es una de al menos cientos de miles de millones de galaxias en el Universo. Muchas de las estrellas de nuestra galaxia tienen planetas. En la escala más grande las galaxias están distribuidas uniformemente y de la misma manera en todas las direcciones, lo que significa que el Universo no tiene ni un borde ni un centro.
A escalas más pequeñas, las galaxias están distribuidas en cúmulos y super cúmulos que forman inmensos filamentos y vacíos en el espacio, creando una vasta estructura similar a la espuma. Los descubrimientos de principios del siglo XX han sugerido que el Universo tuvo un comienzo y que el espacio se ha estado expandiendo desde entonces, y que actualmente sigue expandiéndose a un ritmo creciente.
La teoría del Big Bang es la descripción cosmológica predominante del desarrollo del Universo. Bajo esta teoría, el espacio y el tiempo emergieron juntos hace 13.799±0.021 millones de años con una cantidad fija de energía y materia que se ha vuelto menos densa a medida que el Universo se ha expandido. Después de una expansión inicial acelerada de alrededor de 10-32 segundos, y la separación de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, el Universo se enfrió gradualmente y continuó expandiéndose, permitiendo que se formaran las primeras partículas subatómicas y átomos simples.
La materia oscura se fue acumulando gradualmente formando una estructura espumosa de filamentos y vacíos bajo la influencia de la gravedad. Las nubes gigantes de hidrógeno y helio fueron gradualmente atraídas a los lugares donde la materia oscura era más densa, formando las primeras galaxias, estrellas y todo lo demás que se veía hoy en día.
Es posible ver objetos que están ahora a más de 13.799 millones de años-luz porque el espacio en sí mismo se ha expandido, y sigue expandiéndose hoy en día. Esto significa que los objetos que están ahora a 46 mil millones de años luz de distancia pueden ser vistos en su pasado distante, porque en el pasado cuando su luz fue emitida, estaban mucho más cerca de nosotros.
Al estudiar el movimiento de las galaxias, sabemos que el universo contiene mucha más materia de la que podemos detectar de manera habitual. Esta materia invisible se conoce como materia oscura (oscura significa que hay una amplia gama de fuertes evidencias indirectas de que existe, pero aún no la hemos detectado directamente). El modelo Lambda-CDM es el modelo más ampliamente aceptado de nuestro universo.
Sugiere que alrededor del 69.2%±1.2% de la masa y energía en el universo es un campo escalar conocido como energía oscura que es responsable de la expansión actual del espacio, y alrededor del 25.8% es materia oscura. La materia ordinaria (“bariónica”) es por lo tanto sólo el 4,9% del universo físico. Las estrellas, los planetas y las nubes de gas visibles sólo forman alrededor del 6% de la materia ordinaria, o alrededor del 0,3% de todo el universo.
Hay muchas hipótesis que compiten sobre el destino final del universo y sobre lo que, en todo caso, precedió al Big Bang, mientras que otros físicos y filósofos se niegan a especular, dudando de que la información sobre los estados anteriores sea siempre accesible. Algunos físicos han sugerido varias hipótesis multiversales, en las que el Universo podría ser uno entre muchos universos que también existen.
¿Qué es evolución del universo?
El descubrimiento del desplazamiento hacia el rojo en los espectros de las galaxias estelares distantes reveló el importante hecho de que nuestro universo se encuentra en un estado de expansión uniforme, y planteó una interesante pregunta sobre si las características actuales del universo podrían ser entendidas como el resultado de su desarrollo evolutivo, que debe haber comenzado hace unos pocos miles de millones de años a partir de un estado homogéneo de densidad y temperatura extremadamente altas.
Concluimos, en primer lugar, que las abundancias relativas de varias especies atómicas (que eran esencialmente las mismas en toda la región observada del universo) deben representar el documento arqueológico más antiguo perteneciente a la historia del universo. Estas abundancias deben haberse establecido durante las primeras etapas de expansión, cuando la temperatura de la materia primordial aún era lo suficientemente alta como para permitir que las transformaciones nucleares se extendieran a través de toda la gama de elementos químicos.
También es interesante notar que las cantidades relativas observadas de elementos radiactivos naturales sugieren que sus núcleos deben haber sido formados (presumiblemente junto con todos los demás núcleos estables) bastante pronto después del comienzo de la expansión universal.
De hecho, observamos que los isótopos radiactivos naturales con períodos de descomposición de muchos miles de millones de años (como el uranio-238, el torio-232 y el samario-148) son comparativamente abundantes, mientras que los que tienen períodos de descomposición de sólo varios cientos de millones de años son extremadamente raros (como el uranio-235 y el potasio-40).
Si, utilizando los períodos de descomposición conocidos y las abundancias naturales de estos isótopos, tratamos de calcular la fecha en que han sido casi tan abundantes como los correspondientes isótopos de vida más larga, encontramos que debe haber sido hace unos pocos miles de millones de años, en acuerdo general con la edad astronómicamente determinada del universo.
Teorías de evolución del universo
Existen numerosas hipótesis de numerosos creadores, sabios, cerebros e investigadores que revelan o intentan aclarar el punto de partida del universo y todo el tema y la vitalidad que contiene. Es una de las mejores indagaciones existenciales que han sido solicitadas por los individuos desde que terminamos siendo conscientes de ello, pero, aunque se ha avanzado mucho en la investigación del punto de partida del universo, parece que todavía no hemos llegado a ver cómo podría haber ocurrido tal ocasión fuera de un cuaderno de notas científico.
Sigue leyendo para encontrar las hipótesis más comunes hasta la fecha y, en caso de que lo desees, puedes dejar tu sentimiento reflejado en la reseña o en los comentarios que publiques:
Teoría del “Big Bang”
Esta es la hipótesis más generalmente reconocida hoy en día, es probable que todos sepamos en general lo que es. La hipótesis del Big Bang enfoca toda la fuente del universo en una gigantesca “explosión” que ocurrió casi 13.500 millones de años antes en un punto bastante cierto que todavía es oscuro para los individuos. Esta calamidad colosal incitaría a una onda de gran alcance con el objetivo final de que todo el tema y la vitalidad del universo (contar el tiempo y el espacio) surgiera de una peculiaridad ajena a las leyes físicas que hoy administran el notable universo.
El último es quizás el propósito más débil de esta famosa hipótesis. A pesar del hecho de que la hipótesis parece aclarar sólo (obviamente es significativamente más impredecible que una simple explosión enorme) cómo surgió el universo entero, no aclara lo que causó esta ocasión y las razones del Big Bang mismo. Todas las cosas consideradas esta hipótesis son ampliamente reconocidas por los investigadores establecidos, ya que numerosas y renombradas exploraciones han descubierto pruebas claras de una ocasión comparativa al comienzo del universo.
Teoría del Estado Estacionario
La Teoría del Estado Estacionario nos propone que el universo ha existido de manera confiable y por consiguiente existirá de manera confiable. Esta aclaración depende de una realidad de la ciencia material más rudimentaria que aclara que el universo, a pesar de que sigue extendiéndose dinámicamente, tiene un espesor similar debido a la incesante recuperación de un nuevo tema. (Ver: Quien creo o como surgió el universo)
Esta hipótesis, propuesta por Herman Bondi en 1948, se deleitó en un reconocimiento impresionante en los años posteriores a su distribución, de todos modos fue rechazada por la mayor parte de los investigadores para la hipótesis del Big Bang. Su punto débil es obvio, esta hipótesis aclara por qué de la presencia de todo lo que sabemos de todos modos deja totalmente de lado el cuándo. Parece ser difícil reconocer (a pesar de los investigadores de la corriente principal) que todo ha estado allí de forma fiable.
Teoría Inflacionaria
La hipótesis inflacionaria pone en marcha un espectáculo para aclarar lo que en la hipótesis del Big Bang quedó por iluminar. ¿Qué causó esta increíble explosión? Creada a mediados de los años ochenta por el investigador estadounidense Alan Guth, la hipótesis inflacionista asegura que el Big Bang fue activado por la motivación de un extraordinario poder inflacionista que surgió de la nada en una minúscula medida de tiempo, algo así como 10-33 segundos y se situó en una supuesta peculiaridad espacio-temporal, un punto con un espesor infinito.
Debido a la caída de este increíble poder inflacionario, se hizo lo que hoy se conoce como el universo notable y con él la división de este poder en los cuatro poderes básicos que conocemos hoy: el poder atómico sólido, el poder atómico débil, el poder electromagnético y el poder gravitacional.
Los establecimientos de esta hipótesis han sido diferenciados por físicos de la estatura de Edwin Hubble. En cualquier caso, a pesar del hecho de que es numéricamente concebible plantear una apariencia de problema de la nada, parece ser difícil de imaginar y significativamente más difícil de demostrar.
Teoría Oscilante
La hipótesis vacilante o palpitante acepta que no hay un solo universo, nuestro universo, sin embargo este sería el resto de muchos otros que han surgido antes, el resultado de un progresivo “Enormous Crunch” y “Huge explosion” de cada uno de ellos. Richard Tolman, heraldo de esta hipótesis, a lo largo de estas líneas dispone de un punto de partida típico para todo el universo y más bien escudos que no deja de aplastarse a sí mismo para ser hecho de nuevo como un ave fénix.
A pesar de que esta hipótesis fue rechazada por la revelación de la supuesta radiación de microondas (establecimiento de la teoría del Big Bang y de la teoría inflacionaria), en estos días ha cobrado importancia de nuevo debido a los exámenes en curso en la supuesta Cosmología de Branas, y a las especulaciones físico-hipotéticas de las cuerdas y súper cuerdas, a pesar de que todavía es excepcionalmente difícil encajar cada uno de los establecimientos de la primera hipótesis de balanceo con estos últimos exámenes.
Teoría del Multiverso
Podríamos afirmar que con la metodología de esta hipótesis damos un pequeño salto de la ciencia material (hipotética) al misticismo, y en esta línea están los individuos que deberían reflexionar seriamente sobre que nos estamos alejando de la realidad más perfecta. Dejando esto al otro lado, la hipótesis del multiverso significa clarificar la presencia, y por lo tanto la creación, de varios universos que existen junto con el nuestro, en los que la comunicación y el impacto de cada uno de ellos sobre los demás depende, en todo caso, de la variación de esta hipótesis que nos estamos acercando.
Tal vez el término multiverso ha sido hasta cierto punto menospreciado, lógicamente, por su uso regular en historias de ciencia ficción, de todos modos hay extraordinarios protectores de esta metodología, algunos incluso han descubierto pruebas de esta realidad como los investigadores Laura Mersini-Houghton y Richard Holman, quienes en 2013 profesaron haber encontrado, a través del telescopio Planck, pruebas concebibles de que existen diferentes universos fuera del nuestro.
En efecto, incluso con esto, e independientemente de las numerosas y cambiantes hipótesis dentro de la metodología multisectorial (agrupación de Tegmark y multiverso de niveles), hoy en día es una clarificación más sostenida a la medida del poder que a la de la ciencia más reconocida. Eso no implica que debamos disponer de este tipo de especulación, todas las hipótesis tienen componentes sin clarificar o metodologías absolutamente hipotéticas, los hechos demuestran que unas más que otras, pero en la medida en que no se hace referencia a nada, nada puede ser reconocido como la verdad principal.
Teoría religiosa
Aquí nos alejamos concluyentemente del mundo lógico para ofrecer un camino a las hipótesis más anticuadas planteadas por la gente. A pesar de que existen numerosas religiones y de que cada una de ellas introduce en general una clarificación de la sólida realidad de la creación, tal vez la más “reconocida” a lo largo de los años fue la hipótesis del comienzo del cristianismo. En ella el Dios cristiano actúa como el creador y defensor de todo el universo, concentrándose en la Tierra como el hogar de su creación más valiosa, la persona.
Hoy en día, el comienzo cristiano y los diferentes tipos de hipótesis religiosas se abandonan en gran medida a la luz del hecho de que se ha encontrado una enorme prueba lógica que demuestra lo contrario y a la luz del hecho de que estas especulaciones son más regulares en tiempos en los que se esperaba que tales aclaraciones llenaran el vacío de aprendizaje en cuestiones lógicas de la época.
En todo caso, hay otro modelo, un clavo al que se aferran numerosos religiosos y religiosas, en el que se aclara que, a pesar de que se reconoce que en primer lugar hubo una ocasión de las medidas del referido Big Bang, fue un ser celestial el que impulsó esta ocasión, que hizo algo de la nada y por lo tanto satisfizo cada una de las ocasiones ofrecidas hasta la actualidad.
En cualquier caso, y en la religión que usted desee, la filosofía incorpora de manera confiable la información inadecuada del hombre, y en ella nos presenta la figura de un ser celestial como hacedor de la cuestión o de la vida a partir de una presencia inválida o desenfrenada. Como se ha dicho, no se puede descartar ninguna plausibilidad sin una seguridad total de las actualidades y, por consiguiente, es importante tener en cuenta el sentimiento de todos en la protección de los nuestros.
En cualquier caso, ya sabes, en términos generales, cuáles son las principales especulaciones que tratan de aclarar una ocasión tan misteriosa como la raíz de todo lo que existe y nos rodea.
Mi firme convicción con respecto a esta realidad es muy directa, tengo confianza en que ha sido elaborada por un gran número de investigadores que han dedicado (o perdido) sus vidas para resolver estos problemas de la manera más honesta que podría estar disponible, sin embargo, la descubro tremendamente problemática, a pesar de tener exámenes lógicos, imaginar que podría satisfacer el inicio de una ocasión.
Por ejemplo, la construcción del inmenso universo, esa pequeña etapa inicial tan enorme y sin embargo tan pequeña e ininteligible que no puedo evitar sospechar que no puede ser representada por las leyes físicas que nos supervisan hoy en día, lo que me hace estar abierto a una amplia gama de aclaraciones y resultados potenciales de esa manera. Podría ser otra medida u otro tipo de problema, pero creo que todavía hay un componente esencial, oscuro para el hombre, que nos permitirá desentrañar el acertijo más arraigado de la humanidad.
El comienzo del universo es algo que realmente no vamos a tener la capacidad de desentrañar en algún lugar alrededor de un número crítico de años o edades, lo que implica que, en cualquier caso, para la ocasión, todo el mundo puede elegir o planificar su propia hipótesis de la creación. Dicho esto, sólo queda una pregunta: ¿Cuál es su hipótesis? (Ver: Cómo la luna afecta a las Mareas).
Evolución del universo linea de tiempo
El modelo predominante para la evolución del Universo es la teoría del Big Bang El modelo del Big Bang establece que el estado más antiguo del Universo era extremadamente caliente y denso, y que el Universo posteriormente se expandió y enfrió. El modelo se basa en la relatividad general y en la simplificación de supuestos como la homogeneidad y la isotropía del espacio.
Una versión del modelo con una constante cosmológica (Lambda) y materia oscura fría, conocido como el modelo Lambda-CDM, es el modelo más simple que proporciona una cuenta razonablemente buena de varias observaciones sobre el Universo. El modelo del Big Bang explica observaciones tales como la correlación de la distancia y el corrimiento al rojo de las galaxias, la relación entre el número de átomos de hidrógeno y el de helio, y el fondo de radiación de microondas.
El estado inicial caliente y denso se llama la época de Planck, un breve período que se extiende desde el tiempo cero hasta una unidad de tiempo de Planck de aproximadamente 10-43 segundos. Durante la época de Planck, todos los tipos de materia y todos los tipos de energía se concentraron en un estado denso, y se cree que la gravedad -actualmente la más débil, con diferencia, de las cuatro fuerzas conocidas- fue tan fuerte como las otras fuerzas fundamentales, y todas las fuerzas pueden haber estado unificadas.
Desde la época de Planck, el espacio se ha expandido a su escala actual, con un período muy corto pero intenso de inflación cósmica que se cree que ocurrió en los primeros 10-32 segundos, una especie de expansión diferente de la que podemos ver a nuestro alrededor hoy en día. Los objetos en el espacio no se movían físicamente, sino que cambiaba la métrica que define al espacio mismo.
Aunque los objetos en el espacio-tiempo no pueden moverse más rápido que la velocidad de la luz, esta limitación no se aplica a la métrica que rige el espaciotiempo mismo. Se cree que este período inicial de inflación explica por qué el espacio parece ser muy plano, y mucho más grande que la luz podría viajar desde el comienzo del universo.
En la primera fracción de segundo de la existencia del universo, las cuatro fuerzas fundamentales se habían separado. A medida que el universo continuaba enfriándose de su estado inconcebiblemente caliente, varios tipos de partículas subatómicas fueron capaces de formarse en cortos períodos de tiempo conocidos como la época de los quarks, la época de los hadrones y la época de los leptones. Juntas, estas épocas abarcaron menos de 10 segundos de tiempo después del Big Bang.
Estas partículas elementales se asociaron establemente en combinaciones cada vez mayores, incluyendo protones y neutrones estables, que luego formaron núcleos atómicos más complejos a través de la fusión nuclear. Este proceso, conocido como nucleosíntesis del Big Bang, sólo duró unos 17 minutos y terminó unos 20 minutos después del Big Bang, por lo que sólo se produjeron las reacciones más rápidas y sencillas.
Alrededor del 25% de los protones y todos los neutrones del universo, por masa, fueron convertidos a helio, con pequeñas cantidades de deuterio (una forma de hidrógeno) y trazas de litio. Cualquier otro elemento se formó en cantidades muy pequeñas. El otro 75% de los protones permaneció intacto, como núcleos de hidrógeno.
Posteriormente de que la nucleosíntesis terminara, el universo entró}a en un período conocido como la época de los fotones. Durante este período,aun el Universo se encontraba bastante caliente para que la materia formara átomos neutros, por lo que contenía un plasma caliente, denso y nebuloso de electrones cargados negativamente, neutrinos neutros y núcleos positivos.
Después de unos 377.000 años, el universo se había enfriado lo suficiente como para que los electrones y los núcleos pudieran formar los primeros átomos estables. Esto se conoce como recombinación por razones históricas; de hecho, los electrones y los núcleos se combinaban por primera vez. A diferencia del plasma, los átomos neutros son transparentes a muchas longitudes de onda de luz, por lo que por primera vez el universo también se hizo transparente. Los fotones liberados (“desacoplados”) cuando se formaron estos átomos todavía se pueden ver hoy en día; forman el fondo cósmico de microondas (CMB).
A medida que el Universo se expande, la densidad de energía de la radiación electromagnética disminuye más rápidamente que la de la materia porque la energía de un fotón disminuye con su longitud de onda. Alrededor de 47.000 años, la densidad de energía de la materia se hizo mayor que la de los fotones y neutrinos, y comenzó a dominar el comportamiento a gran escala del universo. Esto marcó el fin de la era dominada por la radiación y el comienzo de la era dominada por la materia.
En las primeras etapas del universo, pequeñas fluctuaciones dentro de la densidad del universo llevaron a la formación gradual de concentraciones de materia oscura. La materia ordinaria, atraída por la gravedad, formó grandes nubes de gas y eventualmente, estrellas y galaxias, donde la materia oscura era más densa, y vacíos donde era menos densa. Después de alrededor de 100 a 300 millones de años, se formaron las primeras estrellas, conocidas como estrellas de la Población III. (Ver: Cosmología Griega).
Probablemente eran muy masivas, luminosas, no metálicas y de corta duración. Fueron responsables de la reionización gradual del Universo entre 200-500 millones de años y 1.000 millones de años, y también de sembrar el universo con elementos más pesados que el helio, a través de la nucleosíntesis estelar El Universo también contiene una misteriosa energía -posiblemente un campo escalar- llamada energía oscura, cuya densidad no cambia con el tiempo.
Después de unos 9.800 millones de años, el Universo se había expandido lo suficiente como para que la densidad de la materia fuera menor que la densidad de la energía oscura, marcando el comienzo de la presente era dominada por la energía oscura. En esta era, la expansión del Universo se está acelerando debido a la energía oscura.
