TEORIA DEL BIG-BANG
“Dentro de las teorías cosmológicas, la hipótesis del Big Bang (Gran Explosión) es la que cuenta con mayor respaldo entre los científicos. Considera que el Universo comenzó hace unos 13.700 millones de años con una explosión colosal en la que se crearon el espacio, el tiempo, la energía y la materia. No obstante, la gravedad puede ser lo suficientemente fuerte, dependiendo de la cantidad de materia del Universo, como para desacelerar el proceso expansivo”. EL ORIGEN DEL UNIVERSO SEGÚN LA TEORÍA DEL BIG BANG
Se llama teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión al modelo postulado por el físico y sacerdote católico Georges Lemaître como parte de la teoría de la relatividad general, que describe el desarrollo del Universo temprano y su forma.
“El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo”. La teoría del Big- Bang
FORMACIÓN DE LA TEORÍA DEL BIG BANG
Según se cita, el artículo el origen del universo según la teoría del Big- Bang, la evolución de esta teoría, se resume de la siguiente manera:
“El primero en señalar esta posibilidad, en 1922, fue el matemático ruso Alexander Alexandrovich Friedmann. Cinco años más tarde, en 1927, el astrónomo belga Georges Lemaître elaboró sin conocer los trabajos de Friedmann un esquema similar del cosmos en expansión. Consideró que, dado que el universo se estaba expansionando, debió existir un momento en el pasado en que debió de ser muy pequeño y tan denso como fuese posible, al que llamó Huevo Cósmico.
La expansión habría tenido lugar además, dado su enorme densidad y ateniéndonos a las ecuaciones de la relatividad, con una violencia super-explosiva. Los trabajos de Lemaître inicialmente pasaron inadvertidos, siendo conocidos por la labor del astrónomo inglés Arthur Stanley Eddington. Sin embargo, fue el físico ruso-norteamericano George Gamow quien, en los años 1930 y 1940, popularizó esta teoría a la que denominó Big Bang, para referirse a una gran explosión inicial con la que debió haberse creado el Universo.
Pero no completamente satisfechos, en 1948, dos astrónomos de origen austriaco, Hermann Bond y Thomas Gold, lanzaron una teoría alternativa, más tarde popularizada por el británico Fred Hoyle que, si bien aceptaba la idea de un Universo en expansión, negaba que hubiese tenido lugar en una primera y gran explosión. Consideraban que a medida que las galaxias se separaban, nuevas galaxias se formaban entre ellas, con una materia que se creaba de la nada en una proporción demasiado lenta como para ser detectada por la tecnología del momento. El resultado es que el Universo seguía siendo el mismo esencialmente a través de toda la eternidad, sin principio ni fin. Esta teoría hacía mención a una creación continuada y a la idea de un Universo en Estado Estacionario, como se vino a denominar.
LA TEORÍA DEl BIG- BANG
“Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día” La teoría del Big- Bang.
Atendiendo al medible corrimiento hacia el rojo (o también efecto Doppler) que muestran las estrellas y galaxias más lejanas de nuestro sistema en su espectro de luz, la antigüedad del Universo está cifrada en unos 13,7 mil millones de años, según las estimaciones más recientes.
Se considera igualmente que el Universo comenzó como un gas muy tenue que se contrajo súbitamente tras un colapso gravitatorio en un Huevo Cósmico, siendo instantáneamente seguido de la explosión que entendemos como Big Bang.
Siguiendo con la teoría del Big Bang, en el nacimiento del espacio y, con él, del tiempo, de la energía y de la materia, podemos distinguir las siguientes fases de desarrollo:
Intervalo de 10-43 segundos o Tiempo de Planck: toda la masa y energía del Universo se hallaba comprimida en una masa ardiente de densidad inimaginable. Ocupaba un espacio 10-20 veces menor que un núcleo atómico. Las cuatro fuerzas básicas (gravitación, electromagnetismo y fuerzas nucleares fuerte y débil) se hallaban unificadas. A los 10-35 segundos comenzó la Era de la Inflación: un período caracterizado por un fantástico aumento de tamaño y por una caída drástica de la temperatura. El Universo se hinchó hasta alcanzar al menos 1050 veces sus dimensiones originales. La temperatura cayó a 1028 º K. Comienza la separación de la fuerza nuclear fuerte y la electro-débil (formada por la fuerza electromagnética y la nuclear débil). En la primera millonésima de segundo surge la Era Leptónica: con la que se crean las primeras partículas constitutivas de la materia. El universo material emergió de un estallido a la temperatura de1027 º K, para descender a los 1014 º K. Aparecen las partículas elementales: los quarks, leptones (electrones, neutrinos...), mesones (constituidos por pares de quarks) y los hadrones (protones y neutrones, constituidos por tríos de quarks). A ellas, les sucederán la Era de la Radiación (que constituye los 10.000 primeros años), caracterizada por la emisión de rayos gamma producidos durante la descomposición del Deuterio o Hidrógeno pesado (además del protón del hidrógeno,contiene un neutrón), y la Era del Desacoplamiento (después de 300.000 años) entre la materia y la radiación. La teoría del Big- BangLos fotones de la radiación que se movían con facilidad entre la sopa de protones y electrones que permanecían separados no se diseminan ahora con tanta facilidad como cuando comienzan a crearse los átomos eléctricamente neutros. La materia y la radiación se vieron por ello mismo desacopladas. El cielo brillaba reluciendo en un rojo vivo de 3000 º K. El hidrógeno formaba las tres cuartas partes de la masa del universo, mientras que el resto era en su gran mayoría helio. Comenzaba entonces la formación de las galaxias.
EVIDENCIAS EXPERIMENTALES DEL BIG BANG
Cada año que pasa, encontramos más evidencias experimentales de que el Big Bang ocurrió hace aproximadamente unos catorce mil millones de años. Según se cita en el documento EL ORIGEN DEL UNIVERSO SEGÚN LA TEORÍA DEL BIG BANG, se exponen algunas resultados de cómo se ha determinado la edad y certeza del Big-Bang.
“Mediante la distorsión del espectro de la luz estelar, lo que hemos denominado efecto Doppler y que, en este caso, se caracteriza por el corrimiento del espectro de luz hacia el rojo. Es decir, la luz que recibimos de una estrella que se aleja de nosotros está desplazada hacia longitudes de onda más largas -hacia el extremo rojo del espectro- demanera análoga a como el pitido de un tren en movimiento suena más agudo de lo normal cuando se acerca a nosotros y más grave cuando se aleja. Además según la Ley de Hubble, formulada en 1929, cuanto más lejana está la estrella o galaxia, más rápidamente se aleja de nosotros. Queda corroborado, por otra parte, por cuanto que no contemplamos entre las galaxias más distantes ningún desplazamiento hacia el azul sino hacia el rojo, lo que significa un universo en expansión y no encontracción. La distribución de los elementos químicos en nuestra galaxia están en correspondencia con la predicción de los elementos pesados en el Big Bang y en las estrellas. Según dicha teoría, los núcleos elementales de hidrógeno se fusionarían para dar lugar a un nuevo elemento, el helio. Los resultados observados ratifican los cálculos de la predicción: la proporción entre el helio y el hidrógeno en el universo está entre el 25 % del primero y el 75 % de hidrógeno. Los objetos más antiguos del universo analizados tienen una edad que ronda entre los 10.000 y los 15.000 millones de años, por lo que ninguno por el momento rebasa la estimación dada para el Big Bang. Puesto que los materiales radiactivos se desintegran, vía interacciones débiles, a un ritmo exactamente conocido, es posible predecir la edad de un objeto calculando la abundancia relativa de ciertos materiales radiactivos. Así mediante el Carbono-14, que se desintegra cada 5.730 años, es posible determinar la edad de los objetos arqueológicos. Mediante el Uranio-238, con una vida media de 4.000 millones de años, nos permite datar las rocas lunares traídas, por ejemplo, por la misión Apolo. Las rocas y meteoritos más viejos encontrados en la Tierra datan de entre unos 4.000 y 5.000 millones de años, que es la edad aproximada de nuestro sistema solar. Igualmente, por la masa de ciertas estrellas cuya evolución es conocida, podemos demostrar que las estrellas más viejas de nuestra galaxia se remontan alrededor de los 10.000 millones de años atrás. Pero quizás el más importante de todos fue el eco cósmico del Big Bang reverberando en el Universo. Como vimos, fueron Arno Penzias y Robert Wilson quienes consiguieron detectar la radiación de fondo de microondas que impregna todo el universo conocido. El resultado fue extraordinariamente ajustado en 1992 con los resultados aportados por el satélite COBE (Cosmic Background Explorer), lanzado a finales de 1989, precisamente con el objeto de analizar los detalles de la radiación de fondo postulada por George Gamow. Nuevamente, en febrero de 2003, los datos obtenidos por el satélite de la NASA WMAP, relativos al fondo cósmico de microondas y ajustando igualmente la constante de Hubble -que relaciona las velocidades de expansión con las distancias de la galaxias- nos dan una antigüedad para el Universo de 13.700 millones de años luz”. EL ORIGEN DEL UNIVERSO SEGÚN LA TEORÍA DEL BIG BANGCONCLUSIONES
En el artículo Origen y Evolución del Universo, podemos concluir lo siguiente acerca de la teoría del Big-Bang.
“Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan. Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio, y se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias. Desde entonces, el Universo continúa en constante movimiento y evolución. Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo, llamado singularidad". Origen y Evolución del Universo.E t a p a s d e l a E v o l u c i ó n | |
Big Bang | Densidad infinita, volumen cero. |
10-43 segs. | Fuerzas no diferenciadas |
10-34 segs. | Sopa de partículas elementales |
10-10 segs. | Se forman protones y neutrones |
1 seg. | 10.000.000.000 º. Tamaño Sol |
3 minutos | 1.000.000.000 º. Nucleos |
30 minutos | 300.000.000 º. Plasma |
300.000 años | Átomos. Universo transparente |
106 años | Gérmenes de galaxias |
108 años | Primeras galaxias |
109 años | Estrellas. El resto, se enfría. |
5x109 años | Formación de la Vía Láctea |
1010 años | Sistema Solar y Tierra |
Tomado de:www.xtec.es
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Nicolas Martín y Mateo. EL ORIGEN DEL UNIVERSO SEGÚN LA TEORÍA DEL BIG BANG. Extraído el 31 de octubre del sitio: http://www.espinoso.org/biblioteca/OrigenUniverso.htm
La teoría del Big- Bang. Extraído el 31 de octubre del sitio: http://www.astromia.com/astronomia/teoriabigbang.htm
Origen y Evoluciona del Universo. Extraído el 31 de octubre del sitio: http://www.xtec.es/~rmolins1/univers/es/origen.htm
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