Formacion del universo

La teoría de la formación del universo tiene 6 etapas:

1- La etapa de la inflación: El universo comprimido se expandió (fenómeno del Big Bang), creciendo a enorme velocidad. Y debido a esto la temperatura aumento llegando a unos 1027 grados.

2- Formación de la materia: Este universo que se hinchaba estaba formado por partículas subatómicas, como electrones o quarks (partículas elementales componentes del protón y el neutrón), bañadas en cantidades inmensas de energía: los fotones. Y estas partículas mayores (los protones y los neutrones) se formaron por el enfriamiento de las partículas subatómicas, que se encontraban a gran temperatura.

3- Los primeros átomos: unos 300000 años después del suceso del Big Bang, se formaron los átomos de hidrógeno y helio, en un porcentaje semejante al que tenemos actualmente.

4- El encendido del universo: Las partículas cargadas (protones y electrones) interfieren con los fotones. Pero al combinarse entre ellas, para formar átomos, la luz debió viajar libremente por el espacio recién creado; y así el universo se hizo transparente y surgió la radiación cósmica de fondo.

5- La formación de estrellas y galaxias: Después del Big Bang, zonas del espacio ligeramente más densas se convirtieron en centros de atracción gravitacional. En torno a ellos se reunió materia, formándose nebulosas, planetas y a su vez estrellas. Y poco después se originaron las primeras galaxias.

6- La energía oscura: actualmente los científicos se han dado cuenta que las galaxias se desplazan a una velocidad mayor que la que deberían, y se cree que la causa es una energía oscura de naturaleza desconocida, pero que actúa contra la atracción gravitatoria.

Astronomía actual

•En la actualidad sabemos que habitamos un minúsculo planeta de un sistema solar regido por el Sol que avanza en el primer tercio de su vida y que está localizado en la periferia de la Vía Láctea, una galaxia espiral barrada compuesta por miles de millones de soles, que posee como las demás galaxias un agujero negro súper masivo en su centro y que forma parte de un conjunto galáctico llamado Grupo Local, el cual, a su vez, se encuentra dentro de un supercúmulo de galaxias.

-El universo está constituido por miles de millones de galaxias como la Vía Láctea y se le ha calculado una edad entre 13,5 y 13,9 mil millones de años, y su expansión se acelera constantemente.

-Muchos adelantos científicos y técnicos nos abren nuevas ventanas al estudio del espacio tenemos poderosos telescopios terrestres y orbitales, sondas interplanetarias llegan a los confines del sistema solar y robots se encuentran en la superficie de otros mundos aumentando la capacidad del hombre de su maravilloso entorno astronómico.

Astronomí moderna: Siglo XX

•Entre los siglos XVII y XVIII, Isaac Newton incorporó a la astronomía rigor matemático y el sustento de un modelo físico a estos movimientos: la gravitación. Sus ideas se desarrollaron consistentemente durante el siglo XIX con Lagrange y Laplace, entre otros.


•Los avances en astronomía durante el siglo XX superan con creces las de todos los siglos anteriores. Se construyeron telescopios de reflexión cada vez mayores. Los estudios realizados con estos instrumentos revelaron la estructura de enormes y distantes agrupaciones de estrellas (denominados galaxias), y de cúmulos de galaxias.

Al inicio de este siglo ya no existía vestigio de la teoría Ptolomeica y reinaba Copérnico y su teoría heliocéntrica. Sin embargo, aún se creía que el Sol se ubicaba en el centro de la galaxia y peor aún, que nuestra galaxia: la Vía Láctea, constituía todo el universo.
Más allá todo era vacío infinito, según se creía por aquella época.


-Harlow Shapley fue el científico que empezó el estudio y el descubrimiento de las estrellas variables (estrellas, en las que su brillo varía periódicamente), llevó a descubrir un tipo especial de ellas cuya característica era que los cambios de brillo estaban relacionas con su luminosidad intrínseca, esta propiedad permitió conocer su magnitud absoluta (indica a que distancia se encuentra un objeto del observador). Como la estrella prototipo que se encontró, se situaba en la constelación de Cefeo, se les denominó Cefeidas.
Este astrónomo estadounidense, descubrió que los cúmulos globulares (agrupación de millones de estrellas que giran alrededor de los centros galácticos) se encontraban más cercanos al centro de “nuestra galaxia” que del Sol, lo que le llevó a pensar que nuestro sistema solar no se ubicaba en la parte central de la Vía Láctea, sino por el contrario en una de sus periferias.


-A principios del siglo pervivía la teoría de los Universos Islas, en la cual las nebulosas espirales eran universos separados de la Vía Láctea a la cual pertenecía el Sol.
Esta teoría fue fuertemente apoyada por Herschel pero no se tenían pruebas que la sustentaran. Las pruebas llegarían a partir de las observaciones de Edwin Hubble realizadas en el observatorio de Monte Wilson.

Hubble, el 19 de Febrero de 1924, escribió a Shapley (científico que defendía la existencia de una sola galaxia) su gran contradicción: "Seguramente le interesará saber que he hallado una variable cefeida en la nebulosa de Andrómeda".
De esta manera se reveló que las nebulosas espirales no eran simples cúmulos de gas dentro de la Vía Láctea sino verdaderas galaxias independientes o como Kant describió “universos isla”.
Así pues se descubrió la existencia de Galaxias.


-Durante esta época Albert Einstein expuso su Teoría de la Relatividad General de la que se deduce que el universo no es estático sino que se expande, Einstein sin embargo le introdujo una constante llamada cosmológica para “detener” la expansión y adecuar su teoría a los conocimientos del momento.

-Debido a los descubrimientos de Hubble gran parte de los astrónomos se dedicaron al estudio de las nebulosas espirales, como fue el caso de Vesto Slipher, un joven científico que trabajaba en el observatorio de Lowell.
Durante su estudio encontró que dichas nebulosas espirales tenían un corrimiento al rojo persistente en sus espectros.
Sin embargo Slipher no encontró la explicación a su hallazgo.

En un trabajo independiente Hubble al medir las distancias de 25 galaxias encontró una correlación directa entre su distancia y el grado de corrimiento o en otras palabras la velocidad a la que se alejan.

-Después de todos estos descubrimientos Georges Lemaitre (matemático y sacerdote), publico un artículo en el que fusionaba los resultados de las investigaciones de Slipher, Hubble y Einstein; donde desarrollaba la relación del corrimiento al rojo con un universo en expansión.
Cuando su artículo se divulgó la comunidad científica concluyó que si el universo se encontraba en expansión alguna vez debió estar unido en un punto de luz al cual llamó singularidad o "átomo primordial" y su expansión "Gran Ruido".
El astrónomo Fred Hoyle contradictor de esta teoría la llamó despectivamente "Big Bang" que es como se conoce en la actualidad a la teoría más aceptada como origen del universo.

Si se tiene que el universo se expande hacia todos lados a partir de un momento inicial se cree que esta expansión puede ser constante o detenerse en algún momento determinado, una u otra posibilidad dependerá de la cantidad de materia presente en el universo y si la fuerza de gravedad entre ella será suficiente para contraer la materia o no, esta cantidad no se ha determinado. En la actualidad se ha demostrado que la expansión del universo se está acelerando.

Astronomía moderna: Renacimiento (modificado)

·Durante el siglo XV hay un crecimiento acelerado del comercio entre las naciones mediterráneas, lo que lleva a la exploración de nuevas rutas hacia oriente y a occidente, estas últimas son las que permitieron el descubrimiento de América por los europeos. Este gran descubrimiento aportó un crecimiento que impulsó el desarrollo de las ciencias.

-Nicolás Copérnico retoma las ideas heliocentristas y propone un sistema en el cual el sol se encuentra inmóvil en el centro del universo y a su alrededor giran los planetas en órbitas circulares. Este sistema, sin embargo, tenía de los mismos o incluso más errores que el geocéntrico postulado por Ptolomeo en el sentido de que no explicaba el movimiento retrogrado de los planetas y erraba en la predicción de otros fenómenos celestes.

-Ticho Brahe, fue el científico que realizó las mas precisas observaciones del espacio debido a su don de la observación y su gran poder económico para construir los equipos mas avanzados y precisos de su época

-Kepler intentó buscar la solución a los problemas que se tenían con el sistema enunciado por Copérnico utilizando modelos de movimiento planetario basados principalmente en los sólidos perfectos de Platón. Este científico gracias a las importantes observaciones de Brahe, llegó por fin al entendimiento de las órbitas planetarias probando con elipses y pudo entonces enunciar sus leyes del movimiento planetario:

1ª. Los planetas giran alrededor del Sol en órbitas elípticas estando este en uno de sus focos
2ª. Una línea dibujada entre un planeta y el sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
3ª. Publicada años después al mundo (1619): El cubo de la distancia media al sol es proporcional al cuadrado del tiempo que tarda en completar una órbita.

-Galileo Galilei (1564-1642) fue uno de los defensores más importantes de la teoría heliocentrista. Construyó un gran telescopio en Holanda, y las importantes observaciones que obtuvo con este telescopio solo eran compatibles con el modelo copernicano.
Galileo fue el primero en realizar experimentos cronometrados y en utilizar la medición de una forma sistemática. Su revolución consistió en situar la inducción por encima de la deducción, como el método lógico de la Ciencia.
Este cientifico tan importante puede considerarse, por tanto, el padre de las ciencias modernas ya que sus ideas se basaban en experimentos.

El trabajo de Galileo lo enfrento a la Iglesia Católica que ya había prohibido el libro de Copérnico "de Revolutions". Después de varios enfrentamientos con los religiosos, Galileo escribió El Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo, en esta obra ridiculizó la posición de la iglesia a través de Simplicio el simplón. Por esta desobediencia fue llevado a juicio en donde fue obligado a abjurar de sus creencias y posteriormente recluido bajo arresto domiciliario.

Astronomía de la Edad Media

-Durante la Edad Media la astronomía no fue ajena al estancamiento que sufrieron las ciencias y artes. Durante este largo periodo siguió predominando el legado Ptolemaico de sistema geocentrista apoyado por la iglesia debido esencialmente a que este era acorde con las escrituras en las cuales la Tierra y el hombre son los centros de la creación divina.


•En el siglo XV se renovó el interés por la astronomía, principalmente, gracias al rey Alfonso el Sabio que fomentó la traducción de libros astronómicos, en especial de procedencia árabe y judía, traducidos por lo general al latín y de esta lengua al castellano. Esta traducción se llevaba acabo en las escuelas de traductores de Toledo.
Los trabajos de investigación y traducción de esta admirable escuela permitieron que obras fundamentales de la antigüedad fueran rescatadas del olvido y transmitidas a la Europa medieval a través de España.

•Al final en este mismo siglo (S.XV) surgen dudas sobre la teoría de Ptolomeo: el filósofo y matemático alemán Nicolás de Cusa y el artista y científico italiano Leonardo da Vinci cuestionaron los supuestos básicos de la posición central y la inmovilidad de la Tierra, esto influyó en que terminara la Edad Media, y empezara un nuevo periodo: el Renacimiento.

Astronomía antigua

·Uno de los primeros en realizar un trabajo astronómico fue Aristarco de Samos quien calculó las distancia que separa a la Tierra de la Luna y el Sol, además propuso un modelo heliocéntrico del Sistema Solar en el que, el Sol es el centro del universo alrededor del cual giran los astros incluyendo la Tierra. Este modelo, imperfecto en su momento, pero que hoy sabemos correcto, no fue acogido debido a que chocaba con las observaciones cotidianas y la percepción de la Tierra como centro de la creación.

·Durante estos años se empezó a desarrollar las matemáticas y la geometría, herramientas que unidas a la observación celeste permitieron la determinación de fenómenos tales como solsticios, equinoccios y la predicción de los eclipses. Para estos efectos se construyeron observatorios astronómicos algunos de los cuales aún se conservan como el Stonehenge en Inglaterra y Carnac en Francia.

·La astronomía antigua tiene su máxima expresión en el desarrollo de la teoría geocéntrica expuesta en las obras de Ptolomeo y resumidas en el Almagesto. Éste modelo fue idea de Eudoxo y años después recibió apoyo de Aristóteles.
Esta teoría sin embargo no explicaba algunos fenómenos observados, como el comportamiento anormal de algunos cuerpos celestes. Éstos se movían en conjunto con las estrellas pero a diferente velocidad, además parecían detenerse y devolverse con respecto a ellas para luego detenerse nuevamente y volver a retomar el sentido del movimiento de ellas (movimiento retrogrado), debido a estos cambios se les denomino errantes o planetas.
Fue Ptolomeo quien se dio a la tarea de buscar una solución para que el sistema geocéntrico pudiera ser compatible con estos movimientos.
Y éste ideo el sistema ptolemaico que decía que la tierra es el centro del universo y la luna, el sol, los planetas y las estrellas fijas se encuentran en esferas de cristal girando alrededor de ella; para explicar el movimiento diferente de los planetas ideó un sistema en el cual la Tierra no estaba en el centro exacto y los planetas giraban en un epiciclo (modelo geométrico ideado para explicar las variaciones de velocidad y dirección del movimiento aparente de la Luna, el Sol y los planetas) alrededor de la línea de su órbita o esfera. Como el planeta gira alrededor de su epiciclo hace que a veces se aleje de la Tierra y luego se acerque, este mecanismo explicaría el movimiento retrógrado de los planetas. Este sistema además permitía realizar predicciones de los movimientos planetarios, aunque con una precisión muy pobre. El esquema Ptolemaico con todo y sus complicados epiciclos fue aceptado por muchos siglos principalmente por darle a la raza humana una supremacía en el universo.

·Y otros estudios importantes durante esta época fueron: determinación del tamaño de la Tierra, realización del primer catálogo estelar, desarrollo de un sistema de magnitudes estelares basado en la luminosidad aparente de las diferentes estrellas, determinación del ciclo de Saros para la predicción de eclipses, etc...

¿Qué es la astronomía?

·La astronomía es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, su formación y evolución. Además pretende predecir lo que sucederá.

·A diferencia de otras ciencias donde se pueden hacer experimentos, la astronomía es observacional: tiene que esperar a que los cuerpos celestes “hagan cosas”. Afortunadamente, existen miles de millones de astros por analizar, de modo que todos los días se observan sucesos novedosos y, lo que en ellos ocurre, a la larga se puede aplicar a otros.Los astrónomos observan los cuerpos celestes para obtener datos, pero éstos no les sirven de nada mientras no los interpreten, es decir, mientras no puedan comprender su significado. Al igual que cualquier otra ciencia, la astronomía modifica continuamente el conocimiento. Ella propone modelos para tratar de explicar las observaciones. Éstas, permiten modificar las teorías para acercarnos más y más a comprender el funcionamiento de la naturaleza. En la astronomía, no existe una verdad absoluta, sino modelos que pretenden conocer lo que nos rodea.

·La a astronomía también se ocupa de nombrar y clasificar los cuerpos celestes. La Unión Astronómica Internacional está dividida en comisiones donde investigadores de todo el mundo se ponen de acuerdo en las unidades, en los nombres de los objetos y en sus catálogos.

·Esta ciencia ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Galileo, Newton y Einstein han sido algunos de sus cultivadores.Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos.