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Magazine Cultural Participativo La Iguana

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¿COMO SABEMOS...DEL UNIVERSO?

 

Sobre este apasionante tema cabría ante todo la pregunta:

 

¿Cuánto sabemos sobre el Universo? 

 

Yo respondería entonces: Mucho, como pronto lo explicaremos, pero además, al desarrollar el tema tendremos una excelente oportunidad para mostrar también un poco de como funciona la ciencia. 

 

Es muy probable que al comenzar la explicación, alguien preguntaría: ¿Está completamente seguro?  Y esta vez respondería: Razonablemente seguro.  En realidad no existe nada “completamente seguro”, es decir, 100% seguro, aun cuando en ciertos caso podamos estar 99.999% seguros, lo que es más que razonablemente seguro!  Aun con una certeza tan alta, la ciencia está siempre dispuesta a analizar cualquier nueva evidencia experimental que surja y de haber desacuerdo con la teoría la ciencia está dispuesta a corregir lo que sea necesario.

 

Sobre el Universo, la cosmología científica tiene una Teoría, la del “Big Bang”, que es hoy ampliamente aceptada por la comunidad científica y que explica a grandes rasgos el origen y evolución del Universo.  De nuevo, a propósito de la ciencia, la palabra “Teoría” no tiene aquí el significado común de conjetura, hipótesis, suposición.  Una “Teoría científica” es un conjunto coherente y consistente de conocimientos ampliamente probados que representa el producto más acabado de la investigación científica, como por ejemplo la Teoría de la Gravitación Universal, la Teoría de la Relatividad o la Teoría de la Evolución biológica.

 

Pero regresemos al Universo[1].  Según la Teoría del Big Bang, nuestro Universo tuvo su origen hace alrededor de quince mil millones de años en una explosión[2] de magnitud inimaginable a partir de un punto llamado Singularidad. Antes de este instante es imposible definir los conceptos de tiempo y espacio, pero con el “big bang” se dio inicio a una expansión de todo su contenido que todavía hoy persiste.  En su etapa inicial la materia-energía se encontraba en formas que hoy sólo pueden ser recreadas en laboratorios muy especializados que usan aceleradores de partículas, pero 300.000 años después de la gran explosión, el exótico medio existente denominado “plasma”, comenzó a condensarse en un gas neutro, de modo que ya por los 500.000 años de edad el Universo estaba constituido por un 75% de Hidrógeno y un 25% de Helio, los dos primeros elementos de la Tabla Periódica y por lo tanto los más livianos. 

 

Tuvieron que transcurrir, sin embargo, un millón de años para que comenzaran a formarse las primeras estrellas y con ellas, las primeras galaxias.  El resto de los 92 elementos estables que se encuentran en el Universo actual se han ido formando dentro de las estrellas, especialmente algunos de ellos, durante la ocurrencia de Novas y Supernovas, explosiones cataclísmicas que ponen fin a la “vida” de muchas estrellas. 

 

Se ha estimado que en el Universo hay alrededor de 10^12 (un billón de billones)[3] galaxias, cada una conteniendo aproximadamente el mismo número de estrellas. Igualmente, la masa total del Universo se ha calculado en 10^50 toneladas, pero aun así, hay treinta veces más átomos de Hidrógeno en un gramo del elemento que estrellas en todo el Universo!

 

Con estos datos en mente trataremos ahora de explicar como sabemos todo esto, nosotros los humanos, que literalmente acabamos de aparecer en este insignificante planeta situado a 40.000.000.000.000 kilómetros de la estrella más cercana, Próxima Centauri, dentro de nuestra galaxia.

 

Como en todo proyecto de investigación, la forma de adquirir el conocimiento comienza con la observación.  Es cierto que la mayoría de las personas pasa su vida sin observar con curiosidad y admiración la naturaleza, pero desde que aprendimos a caminar en dos patas hubo individuos que si lo hicieron, y otros lo siguen haciendo hoy con telescopios ópticos, radiotelescopios y otros instrumentos enormemente poderosos. Uno de los últimos, el telescopio orbital Hubble, ha detectado galaxias situadas a trece mil millones de años luz, y esto es muy cercano a los confines del Universo.  Con la tremenda capacidad de observación instalada en el mundo, y puesto que en cualquier momento existen en el firmamento observable todo tipo de fenómenos que representan distintos estadios de su evolución, podemos reconstruir la historia total del Universo.  De esta forma supimos que el Universo está expandiéndose actualmente, hemos estudiado Novas y Supernovas y podemos estudiar la formación de estrellas en ciertas nebulosas como la de Orión y la de Las Pléyades. Podemos igualmente efectuar el análisis químico de regiones remotas del cosmos mediante la espectroscopia, y esto nos ha confirmado que el Universo, en todas sus partes, está hecho con los mismos elementos químicos que conocemos aquí en La Tierra, aunque todavía predominan en alto grado, el Hidrógeno y el Helio originales. Por otra parte, podemos reconstruir en el laboratorio y racionalizar mediante las teorías de la Física y de la Química,  los distintos procesos de nucleosíntesis que ocurrieron en las primeras etapas del Universo primitivo. Hemos finalmente logrado reunir pruebas concluyentes de la existencia de planetas en un número cada vez más grande de estrellas y así, con este impresionante acervo de conocimientos, podemos contar la historia del Universo con lujo de detalles desde 10^-43 segundos después del Big Bang hasta nuestros días.  Ese pequeñísimo espacio de tiempo que nos queda por explicar, conocido como límite de Plank en honor del gran físico alemán, permanecerá en tinieblas porque antes de ese momento y hasta el momento “cero” nuestra ciencia ya no funciona, las ecuaciones de la mecánica cuántica no aplican, tal es el carácter extremo de las propiedades del universo primitivo.

 

Sin embargo, la ciencia si está generalmente de acuerdo en que antes de la explosión primigenia no había nada… y nada es NADA!

 


[1] Una relación, corta y sencilla de la evolución del Universo puede leerse por ejemplo en el libro “Historia del tiempo”, de Stephen Hawking.

[2] El concepto fue sugerido por primera vez por George-Henry Lamaitre en 1927, pero el nombre de Big Bang se debe a George Gamow, en 1948

[3] 10^N es igual al número 1, seguido de N ceros.  Por ejemplo 10^3 = 1.000

Aporte de Nestor Barroeta para  Magazine Cultural Participativo “ La Iguana”

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