La teoría de la vida
La luz que observamos de las galaxias se ha estirado cuando llega a nosotros. Se ve más roja de lo que debería. Este corrimiento al rojo es el resultado de que las galaxias se alejan de nosotros. Las observaciones muestran que casi todo en el Universo se está alejando. El desplazamiento al rojo de las galaxias lejanas nos indica que el Universo se está expandiendo.
Hace mucho, mucho tiempo, todo el Universo estaba muy caliente. Al aumentar su tamaño, el calor dejó un «resplandor» que llena todo el Universo. La teoría del Big Bang predice que este resplandor debería seguir existiendo. También predice que deberíamos ser capaces de detectar este resplandor como luz de microondas.
Algunos elementos químicos se crearon poco después del Big Bang. Elementos como el hidrógeno y el helio. La teoría del Big Bang predice qué cantidad de cada elemento se creó en el universo primitivo. Cuando los astrónomos observan galaxias y estrellas muy antiguas, la cantidad de cada elemento químico que ven coincide con la teoría del Big Bang.
No se puede buscar esta evidencia en las estrellas nuevas, como el Sol. Esto se debe a que las estrellas más nuevas contienen elementos químicos fabricados por estrellas más antiguas. Por tanto, la composición química de las estrellas nuevas es muy diferente a la de las estrellas que existieron poco después del Big Bang.
Teorías sobre el origen del universo
Según las teorías de la física, si observáramos el Universo un segundo después del Big Bang, lo que veríamos es un mar de 10.000 millones de grados de neutrones, protones, electrones, antielectrones (positrones), fotones y neutrinos. A continuación, con el paso del tiempo, veríamos cómo el Universo se enfría, los neutrones decaen en protones y electrones o se combinan con los protones para formar deuterio (un isótopo del hidrógeno). Al seguir enfriándose, acabaría alcanzando la temperatura en la que los electrones se combinarían con los núcleos para formar átomos neutros. Antes de que se produjera esta «recombinación», el Universo habría sido opaco porque los electrones libres habrían provocado la dispersión de la luz (fotones) del mismo modo que la luz solar se dispersa de las gotas de agua en las nubes. Pero cuando los electrones libres fueron absorbidos para formar átomos neutros, el Universo se volvió de repente transparente. Esos mismos fotones -el resplandor del Big Bang conocido como radiación cósmica de fondo- pueden observarse hoy en día.
La segunda misión que examinó la radiación cósmica de fondo fue la Wilkinson Microware Anisotropy Probe (WMAP). Con una resolución muy mejorada en comparación con COBE, WMAP inspeccionó todo el cielo, midiendo las diferencias de temperatura de la radiación de microondas que se distribuye casi uniformemente por el Universo. La imagen muestra un mapa del cielo, con las regiones calientes en rojo y las más frías en azul. Al combinar estas pruebas con los modelos teóricos del Universo, los científicos han llegado a la conclusión de que el Universo es «plano», lo que significa que, a escalas cosmológicas, la geometría del espacio satisface las reglas de la geometría euclidiana (por ejemplo, las líneas paralelas nunca se encuentran, la relación entre la circunferencia del círculo y el diámetro es pi, etc.).
Comentarios
Una teoría del todo (TOE[1] o TOE/ToE), teoría final, teoría última, teoría del campo unificado o teoría maestra es un marco teórico hipotético, singular, omnicomprensivo y coherente de la física que explica y vincula plenamente todos los aspectos del universo[2]: 6 Encontrar una teoría del todo es uno de los principales problemas sin resolver de la física[3] La teoría de cuerdas y la teoría M han sido propuestas como teorías del todo.
En los últimos siglos, se han desarrollado dos marcos teóricos que, juntos, se asemejan más a una teoría del todo. Estas dos teorías en las que se basa toda la física moderna son la relatividad general y la mecánica cuántica. La relatividad general es un marco teórico que sólo se centra en la gravedad para entender el universo en regiones de gran escala y gran masa: planetas, estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias, etc. Por otro lado, la mecánica cuántica es un marco teórico que sólo se centra en las tres fuerzas no gravitatorias para entender el universo en regiones de muy pequeña escala y baja masa: partículas subatómicas, átomos, moléculas, etc. La mecánica cuántica implementó con éxito el Modelo Estándar que describe las tres fuerzas no gravitacionales: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la fuerza electromagnética, así como todas las partículas elementales observadas[4]: 122
Historia del universo
Skip to main contentArchivo digital y cuatrienalSubscribeArchivo digital y cuatrienalSubscribeEl CÚSCULO DE LA GALAXIA es representativo de cómo era el universo cuando tenía el 60 por ciento de su edad actual. El telescopio espacial Hubble capturó la imagen enfocando el cúmulo mientras completaba 10 órbitas. Esta imagen es una de las exposiciones más largas y claras jamás producidas. Varias parejas de galaxias parecen estar atrapadas en el campo gravitatorio de la otra. Este tipo de interacciones son poco frecuentes en los cúmulos cercanos y son una prueba de que el universo está evolucionando. Anuncio
Nota del editor (10/8/19): El cosmólogo James Peebles ganó el Premio Nobel de Física 2019 por sus contribuciones a las teorías sobre cómo comenzó y evolucionó nuestro universo. Describe estas ideas en este artículo, que coescribió para Scientific American en 1994.
En un instante determinado, hace aproximadamente 15.000 millones de años, toda la materia y la energía que podemos observar, concentradas en una región más pequeña que una moneda de diez centavos, comenzaron a expandirse y a enfriarse a un ritmo increíblemente rápido. Cuando la temperatura descendió a 100 millones de veces la del núcleo del sol, las fuerzas de la naturaleza asumieron sus propiedades actuales y las partículas elementales conocidas como quarks vagaban libremente en un mar de energía. Cuando el universo se había expandido 1.000 veces más, toda la materia que podemos medir llenaba una región del tamaño del sistema solar.
