A historia do Universo

Orígenes del universo

Desde el principio de nuestra existencia los seres humanos nos hemos hecho preguntas.

Algo de lo más natural en un humano es mirar al cielo, y después de contemplarlo preguntarse ; ¿Qué es?, ¿Cuál es su tamaño? ¿Qué son los puntos que vemos por la noche? ¿Hace cuánto tiempo apareció? ¿Cuál es su dimensión?; algunas de estas preguntas han hallado respuesta con el paso de los siglos.

Por ejemplo, para el origen del universo hay diversas teorías:

La teoría más conocida sobre el origen del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia: el big bang. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza explosiva. Antes del big bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo. Los defensores del big bang sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas  del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido. La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el big bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años. Los científicos no pueden saber con exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el big bang. Muchos creen que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro universo presente. 

Hasta hace poco, la primera centésima de segundo era más bien un misterio, impidiendo a Wainberg y a otros describir exactamente cómo era el Universo. Los nuevos experimentos en el RHIC en el Brookhaven National Laboratory han proporcionado a los físicos una luz en esta cortina de alta energía, de tal manera que pueden observar directamente los tipos de comportamiento que pueden haber tomado lugar en este instante. En estas energías, los quarks que componen los protones y los neutrones no estaban juntos y una mezcla densa supercaliente de quarks y gluónes, con algunos electrones, era todo lo que podía existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el tipo de partículas de materia que observamos hoy en día.

Composición

 

Durante las primeras fases del Big Bang, se formaron las mismas cantidades de materia y antimateria. Sin embargo, aunque el proceso físico de una violación CP dé como resultado una asimetría en la suma de materia comparada con la antimateria. Esta asimetría explica la suma de materia residual encontrada en el Universo hoy, de otra forma casi toda la materia y antimateria se habría aniquilado la una a la otra cuando hubieran entrado en contacto.

Consecuentemente la materia interestelar de las galaxias ha sido enriquecida sin cesar por elementos más pesados. Éstos se han introducido como un resultado de las explosiones de supernovas, los vientos estelares y la expulsión de la cubierta exterior de estrellas desarrolladas.

El Big Bang dejó detrás un flujo de fondo de fotones y neutrinos. La temperatura de la radiación de fondo ha decrecido sin cesar con la expansión del Universo y ahora fundamentalmente consiste en la energía de microondas equivalente a una temperatura de 2.725 K. La densidad del fondo de neutrinos actual es sobre 150 por centímetro cúbico.

 

Tamaño

Muy poco se conoce sobre el tamaño del Universo. Puede tener una longitud de billones de años luz o incluso tener un tamaño infinito. Un artículo de 2003 dice establecer una cota inferior de 24 gigaparsecs (78.000 millones de años luz) del tamaño del Universo, pero no hay ninguna razón para creer que esta cota está de alguna manera muy ajustada.

El Universo observable (o visible), que consiste en todas las localizaciones que podían habernos afectado desde el Big Bang dada la velocidad de la luz finita, es ciertamente finito. La distancia comóvil al extremo del Universo visible es sobre 46.500 millones de años luz en todas las direcciones desde la Tierra, así el Universo visible se puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro y un diámetro de unos 93.000 millones de años luz. Hay que notar que muchas fuentes han publicado una amplia variedad de cifras incorrectas para el tamaño del Universo visible, desde 13.700 hasta 180.000 millones de años luz.

 

Forma

Primero, si el Universo es espacialmente plano, se desconoce si las reglas de la geometría Euclidiana son válidas a la mayor escala. Actualmente, muchos cosmólogos creen que el Universo observable está muy cerca de ser espacialmente plano, con arrugas locales donde los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo, de la misma forma que la superficie de un lago es casi plana. Esta opinión fue reforzada por los últimos datos del WMAP, mirando hacia las “oscilaciones acústicas” de las variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas.

Segundo, se desconoce si el Universo es múltiplemente conexo. El Universo no tiene contas espaciales de acuerdo al modelo estándar del Big Bang, pero sin embargo debe ser espacialmente finito (compacto). Esto se puede comprender utilizando una analogía en dos dimensiones: la superficie de una esfera no tiene límite, pero no tiene un área finita. Es una superficie de dos dimensiones con curvatura constante en una tercera dimensión. La esfera es un equivalente en tres dimensiones en el que las tres dimensiones están constantemente curvadas en una cuarta.

Si el Universo fuese compacto y sin cotas, sería posible después de viajar una distancia suficiente para volver donde uno empezó. Así, la luz de las estrellas y galaxias podría pasar a través del Universo observable más de una vez. Si el Universo fuese múltiplemente conexo y suficientemente pequeño (y de un tamaño apropiado, tal vez complejo) entonces posiblemente se podría ver una o varias veces alrededor de él en alguna (o todas) direcciones. Aunque esta posibilidad no ha sido descartada, los resultados de las últimas investigaciones de la radiación de fondo de microondas hacen que esto parezca improbable.

Algunos teóricos amplían su modelo de “todo el espacio-tiempo” más allá de un único espacio-tiempo conectado, hacia un conjunto de espacio-tiempos desconectados entre sí o multiverso. Para clarificar la terminología, George Ellis, U. Kirchner y W.R. Stoeger recomendaron utilizar el término el Universo para los modelos teóricos de todos los espacio-tiempo conectados en que nosotros vivimos, dominio del Universo para el Universo observable o una parte similar del espacio-tiempo, Universo para un espacio-tiempo general (nuestro propio Universo u otro desconectado del nuestro), “multiverso” para un conjunto de espacio-tiempos desconectados y “Universo multi-dominio” para referirse a un modelo por completo de un único espacio-tiempo conectado en el sentido de los modelos de inflación caótica.

 

Por ejemplo, la materia que cae en un agujero negro en nuestro Universo podría emerger como un Big Bang, empezando otro Universo. Sin embargo, todas estas ideas son actualmente imposibles de probar y no pueden ser consideradas más que como especulaciones. El concepto de Universos paralelos se comprende sólo cuando se relaciona con la teoría de cuerdas. El teórico de cuerdas Michio Kaku ofreció varias explicaciones al fenómeno de posibles Universos paralelos.

 

El físico David Deutsch sugiere que el multiverso es una consecuencia de las interpretaciones de Universos paralelos, que considera como la mejor explicación alternativa a las de la Escuela de Copenhage de la teoría cuántica presentada por Niels Bohr, a medidados del siglo XX.

 

Final

 

El Universo está actualmente en expansión. Sin embargo, las mediciones que Allan R. Sandage realizó en los años 1960 con su telescopio de 200 pulgadas muestran que el ritmo de expansión actual es menor que el de hace 1.000 millones de años. Este hecho puede implicar o no que la expansión se detenga, planteándose dos alternativas para el destino último del Universo.

 

Según las teorías cosmológicas actuales, la cantidad de materia que hay en el Universo es la que decidirá el futuro del mismo. Se tiene una idea bastante aproximada de la cantidad de materia visible que existe, pero no de la cantidad de materia oscura, dependiendo entonces de ésta el futuro del Universo.

 

Se ha podido calcular que si la densidad crítica del Universo es menor que 3 átomos por metro cúbico, será insuficiente para frenar la expansión, el Universo se expandirá indefinidamente (Big Rip) y será condenado a una muerte fría en medio de la oscuridad más absoluta. En este caso el tiempo se acabaría en unos 35000 millones de años. Pero si la masa es suficiente para detener la expansión, tendrá lugar el Big Crunch o, lo que es lo mismo, el Universo, forzado por la gran cantidad de masa, empezaría a comprimirse hasta que, dentro de unos 20.000 millones de años, acabe por colapsarse en una singularidad, algo parecido al Big Bang, pero al revés. En este caso tras el Big Crunch es posible que el Universo comience de nuevo con otro Big Bang.

Una cosa que si se sabe es lo que vemos por la noches; que son mayoritariamente estrellas, que son esferoides luminosos de plasma que mantienen su forma gracias a su propia gravedad; al igual que el sol en nuestro sistema; el objeto que vemos con mayor tamaño por la noche es la luna; y la llegada a ella a sido el anhelo de la humanidad hasta finalmente lograrlo en el año 1969.

 

La carrera espacial

Todas las naciones soñaban con ser la primera en llegar a la luna, aunque esta pugna constó únicamente con las dos grandes potencias de la época, Estados Unidos y la Unión Soviética. Ambos hicieron grandes aportaciones a la ciencia y no hubo una supremacía clara en la carrera:

1.Sputnik I

El 4 de octubre de 1957 la Unión Soviética lanzaba al espacio el Sputnik 1, que con 83 kilogramos y del tamaño aproximado de una pelota de baloncesto, se convirtió en el primer satélite de fabricación humana en orbitar la Tierra.

2.Laika, la perra astronauta

El 3 de noviembre de 1957, la perra Laika se convirtió en el primer animal en viajar al espacio a bordo del Sputnik 2. Una semana después del lanzamiento la perra murió debido a la falta de oxígeno.

3.El primer satélite alimentado por energía solar

El 17 de mayo de 1958 la NASA ponía en órbita el Vanguard 1, el primer satélite alimentado por energía solar y una victoria importante para Estados Unidos en la carrera espacial.

4.El primer satélite de comunicaciones

El 18 de diciembre de 1958, la NASA se apuntaba su primer tanto real durante la Carrera Espacial al poner en órbita el primer satélite de telecomunicaciones: el SCORE. El satélite fue lanzado sobre el misil del tipo Atlas B.

5.Luna 2

El 14 de septiembre de 1959 el Luna 2 de la URSS se convertía en el primer objeto terrestre en impactar en la Luna.

6.La primera imagen de la cara oculta de la Luna

El 7 de octubre de 1959 el satélite soviético Luna 3 tomaba las primeras imágenes de la cara oculta de la Luna.

7.Ham el chimpancé

El 31 de enero de 1961 Ham el chimpancé se convertía en el primer homínido en viajar al espacio . Su vuelo duró 16 minutos y 39 segundos tras los que fue recatado en el océano Atlántico con solo una magulladura en la nariz.

8.El primer hombre en el espacio

El 12 de abril de 1961, a bordo de la Vostok, Yuri Alekséyevich Gagarin se convirtió en el primer ser humano en viajar al espacio exterior.

9.La primera mujer en el espacio

El 16 de junio de 1963, a bordo de la Vostok 6, Valentina Tereshkova se convertía en la primera mujer en viajar a espacio en una misión que se prologaría durante 3 días y durante los cuales completó 48 vueltas alrededor de la Tierra.

10.El primer paseo espacial

El 18 de marzo de 1965 Alexei Arkhipovich Leonov, quien viajaba a bordo de la Voskhod 2, se convertía en el primer ser humano en realizar un paseo espacial permaneciendo fuera de la nave que compartía con el cosmonauta Pavel Belyayev durante 12 minutos.

11.El Apolo 8 y la cara oculta de la Luna

El 21 de diciembre de 1968 se produce el primer vuelo espacial tripulado por humanos en torno a la Luna. Se trata también del primer vuelo espacial humano en entrar en la influencia gravitatoria de otro cuerpo celeste. Su tripulación fue la primera  en la historia en ver la cara oculta de la Luna, así como los primeros en observar la Tierra desde nuestro satélite.

12. La llegada del hombre a la Luna

El 20 de Julio de 1969 Neil Armstrong y Buzz Aldrin se convertían en los dos primeros hombre en posarse en la Luna a bordo del modulo Lunar Eagle de la misión Apolo 11. En esta misión fue cuando Nail Armstrong dijo la celebre frase: -Este es un pequeño paso para es hombre pero un gran salto para la humanidad.

Este fue sin duda el mayor hito de la carrera espacial de la humanidad; ya que el el único cuerpo celeste al que un humano a podido llegar.

  

Después de esto las potencias unieron fuerzas y junto con varios países crearon la Estación Espacial Internacional.

 

El siguiente objetivo de la humanidad es conseguir viajar a Marte pero por ahora es únicamente una bonita utopía, porque además de la avanzada tecnología que se requiere para llegar, habría  consecuencias biológicas.

 

También está presente el objetivo de regresar a la Luna, con el programa espacial Artemisa, donde planean llevar a la primera mujer a la luna y al próximo hombre, específicamente a la región lunar del polo sur para 2024.

 

Videos

https://www.youtube.com/watch?v=gIEScMYoy8c&feature=emb_title 

https://www.youtube.com/watch?v=v_3q9ugHVDs 

 

Noticias

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20200413/48467476071/descubren-supernova-mas-brillante-sn2016aps-explosion.html 

https://www.perfil.com/noticias/ciencia/mision-artemisa-la-nasa-mostro-como-funcionarasu-futura-base-permanente-en-la-luna.phtml 

 

Bibliografía:

https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_del_Universo

https://www.nationalgeographic.com.es/

https://www.nasa.gov/

 

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