La teoria del Big Bang

TABLA DE CONTENIDOS

INTRODUCCIÓN 3

DESARROLLO 4

1. Inicios de la cosmología 4

2. El Universo en expansión 5

3. La Teoría del Big Bang 6

3.1. Historia de la teoría del Big Bang 6

3.2. Edad del universo 7

3.3. El Big Bang 9

CONCLUSIÓN 12

BIBLIOGRAFÍA 13

INTRODUCCIÓN

Desde sus inicios, la humanidad ha desarrollado teorías para intentar explicar el origen del universo, buscar razones y dar sentido a su propia existencia. Este anhelo es el que da origen a muchas de las religiones de las primeras civilizaciones, quienes intentaban explicar con mitología todos los fenómenos naturales que no podían comprender, entre ellos, la creación del universo. Al avanzar de los años, esos mitos fueron reemplazados por teorías científicas, algunas aún basadas en religión, otras en directa oposición.

Estas teorías fueron evolucionando, avanzando aquellas con pruebas y quedando en el camino las que no pudieron ser comprobadas.

En el presente trabajo se estudiará la Teoría del Big Bang, la teoría más aceptada en la actualidad para la creación del universo.

DESARROLLO

Inicios de la cosmología

La cosmología es la ciencia que estudia la estructura y evolución del universo.

Los primeros cosmólogos fueron filósofos cuyas ideas fueron más allá de los mitos y quienes lograron grandes avances en el conocimiento del cosmos. Algunos de ellos son: Eudoxus de Cnido (408-355 A.C.), quien calculó la duración del año solar, proponiendo reformas al calendario que Julio César adoptó, y propuso que el movimiento de los planetas reflejaba su posición en un número de esferas concéntricas. El filósofo griego Aristóteles (384-322 A.C.) adoptó las opiniones de Eudoxus, pero agregó el concepto de un universo con la Tierra en su centro.

Otro gran astrónomo fue Ptolomeo (100-170 D.C.), quien visualizó la Tierra en forma de un globo, estacionario en el centro del universo, alrededor del cual giraban la Luna, el Sol y las estrellas. Este modelo fue el más aceptado hasta la llegada de Nicolás Copérnico (1473-1543), quien introdujo la idea de un universo con el Sol en su centro.

Es importante mencionar también a Giordano Bruno (1548-1600), quien fue quemado por la Inquisición por su tesis de que nuestro mundo era sólo uno de un infinito número de mundos, y a Thomas Digges (1546-1596), quien creía que las ideas de Copérnico abrían la posibilidad de un universo con infinitas estrellas.

Antes de Galileo, todas estas teorías nacían de observaciones a simple vista, o instrumentos simples para calcular posiciones relativas y ángulos, entre otras cosas, pero en el siglo 16 Galileo utilizó un rudimentario telescopio y comenzó a dilucidar los misterios del sistema solar. Poco después, Isaac Newton proveyó el primer marco teórico para entender el comportamiento del cosmos.

El universo según Newton era un sistema dinámico que mantenía un cuidadoso balance de sus fuerzas constructivas y destructivas. En un universo de densidad uniforme, las fuerzas gravitacionales de las estrellas harían que se estrellaran entre ellas, pero debido a que esto no estaba sucediendo, llegó a la conclusión de que Dios había distribuido a las estrellas a tales distancias de que sus fuerzas gravitacionales no se afectaran entre sí. En este modelo el universo es una extensión infinita de estrellas estáticas ubicadas en una lámina plana, que existiría para siempre sin mayores cambios en su estructura.

El Universo en expansión

Con su teoría especial de la relatividad Albert Einstein llegó a cambiar esta vista del espacio y el tiempo de Newton. Su teoría indica que la gravedad curva el tejido del espacio, y como resultado, la materia que ocupa el universo influencia la forma del espacio a lo largo del universo, convirtiendo la lámina plana en una lámina con hendiduras donde haya concentraciones de masa.

Poco después de formular su teoría, Einstein realizó cálculos que indicaban que según ésta el universo se encuentra en expansión o contracción, y, queriendo producir prueba de un universo estático, agregó una variable llamada constante cosmológica (λ) que representaba una presión que hace que el universo tienda a expandirse. La idea de Einstein era que esta constante balanceara la atracción gravitacional. Debido a esto, Einstein perdió la oportunidad de ser el primero en postular un universo en expansión, si no que fue Edwin Hubble más de una década después.

En 1929 Hubble descubrió una simple relación linear entre las distancias de galaxias remotas y el corrimiento al rojo de las líneas espectrales de las mismas. Esta relación, llamada ahora la ley Hubble, expone que mientras mayor sea la distancia de una galaxia, mayor es su corrimiento al rojo. Por lo tanto, galaxias remotas se están alejando de nosotros a una velocidad proporcional a su distancia.

v=H_0d

Donde v es la velocidad de recesión de una galaxia, d es su distancia a la Tierra y H0 es la constante Hubble.

Debido a que galaxias están alejándose cada vez más, se dice que el universo está en expansión.

Basándose en este dato, se asume que, si el universo se encuentra en expansión, en algún momento en el pasado toda la materia en el universo era más densa, ya que se encontraba más cercana, y que debió haber existido un evento que causó que esta densa materia comenzara a expandirse. Este evento es llamado Big Bang.

La Teoría del Big Bang

Historia de la teoría del Big Bang

La historia de la teoría del Big Bang comienza con dos científicos quienes, independientemente, llegan a la misma conclusión. Ambos, el cosmólogo Alexander Friedmann en 1922 y el físico y sacerdote Georges Lemaitre en 1927, desarrollaron ecuaciones derivadas de las de la teoría de la relatividad de Einstein que indicaban que el universo estaba en estado de expansión. Estas proposiciones fueron corroboradas gracias a los cálculos realizados por Hubble en 1929.

Lemaitre agregó en 1931 que debido a esta expansión, lo más probable era que mientras más atrás en el tiempo fuéramos, más pequeño sería el universo, sugiriendo que en un principio el universo era un punto concentrado de masa.

Poco después de la Segunda Guerra Mundial, Ralph Alpher y Robert Hermann que el universo creado justo después del Big Bang debió haber sido tan caliente que ocurrieron reacciones termonucleares por todo el espacio, llenándolo de alta energía y fotones de onda corta.

El universo se ha expandido tanto desde esos tiempos que las ondas de estos fotones se han extendido de tal manera que se han vuelto fotones

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