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La vida del universo - La vida del universo
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Webmaster - 12 de Junio de 2006
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Astronomía
1. La vida del universo
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| Todas las culturas han elaborado mitos donde se describe el origen del Universo, cómo ha llegado éste a mostrarse tal y cómo lo conocemos y cuál será su final. Sin embargo, sólo desde los primeros decenios del siglo XX disponemos de teorías y modelos que tratan de abordar estas cuestiones de forma científica. Además, sólo en el último siglo los avances técnicos han permitido construir los instrumentos que permiten obtener los datos necesarios para verificar dichas teorías y modelos. De ello se desprende que la Cosmología, como disciplina científica, es una rama del saber muy reciente, que se encuentra en continua evolución. La primera preocupación, antes incluso que la de buscar el origen del Universo, es la de conocer el lugar que nuestro mundo (y, por lo tanto, el hombre) ocupa en el Cosmos. La respuesta a esta cuestión abarca buena parte de la historia de la Astronomía y la Astrofísica, con los sucesivos modelos del Sistema Solar (geocéntrico y heliocéntrico), el estudio de la situación del Sistema Solar en la Vía Láctea, etc. Todos esos avances han ido mostrando cada vez más nuestra limitada posición en el Universo. Incluso un pequeño telescopio, lejos de las luces de las ciudades, es capaz de mostrar en el firmamento algunos objetos nebulosos, que hoy reconocemos como inmensas agrupaciones de estrellas, similares a nuestra Vía Láctea, y que reciben el nombre de galaxias. El análisis de la luz de las galaxias condujo al astrónomo Hubble a finales de los años 20 del pasado siglo a enunciar la ley que lleva su nombre y que, en resumen, nos dice que las galaxias se alejan unas de otras, siendo su velocidad de alejamiento más alta cuanto mayor es la separación entre ellas. Hubble utilizó un conocido fenómeno de la Física, el denominado efecto Doppler, para llegar a la conclusión anterior. Este efecto establece que la luz emitida por un cuerpo en movimiento se desplaza hacia el azul si el objeto se acerca hacia nosotros y hacia el rojo si se aleja, siendo mayor el desplazamiento cuanto mayor es la velocidad del cuerpo. Un fenómeno similar sucede con el sonido: el viajero en una estación de tren escucha el sonido del silbato de un tren desplazándose hacia los tonos más agudos cuando éste se acerca y hacia los tonos más graves cuando se aleja de la estación. Todas las galaxias (con excepción de unas pocas galaxias cercanas, donde dominan movimientos particulares) presentan desplazamientos hacia el rojo, lo que implica que el Universo se halla en expansión. Para comprender esto, podemos imaginar la superficie de un globo donde se hubieran pintado unos puntos con un rotulador. Cuando se infla el globo, los puntos (las galaxias) se separan a medida que la superficie del globo (el Universo) se hace cada vez más grande. Las investigaciones de Hubble constituyeron la primera evidencia de la conocida hoy como teoría del 'Big Bang' («gran explosión»). En efecto, si las galaxias se alejan actualmente unas de otras, volviendo hacia atrás en el tiempo, en el origen todo el contenido del Universo (materia y radiación) debió encontrarse ocupando un espacio muy reducido, con una densidad y temperatura fabulosamente altas. En este estado, donde las leyes conocidas de la Física son incapaces de describir lo que sucedió hasta una fracción de segundo después del Big Bang, todas las fuerzas de la naturaleza (la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares) estaban unificadas en una sola. A partir de ese instante, la expansión del Universo (un fenómeno cuyas causas aún no se conocen bien) comenzó a separar las diferentes partes del mismo. Conforme el Universo se expandía, se iba enfriando, al tiempo que las fuerzas de la naturaleza se iban diferenciando unas de otras. Unos 380.000 años después del Big Bang, la temperatura se hizo lo suficientemente baja como para que se formaran los primeros átomos de hidrógeno. En aquel instante la materia se desacopló de la radiación y siguieron caminos diferentes. En 1965 se encontró la huella fósil de aquel instante en forma de una radiación a una temperatura muy baja (unos 270 grados bajo cero), que es lo que se conoce como la radiación cósmica de fondo. Esta radiación, aunque muy uniforme (como el Universo a gran escala), presenta fluctuaciones muy pequeñas (zonas donde la temperatura es ligeramente más elevada o más baja respecto del promedio), asociadas a variaciones de densidad en el Universo primitivo que dieron lugar posteriormente a la formación de las galaxias. Estas fluctuaciones fueron descubiertas por el satélite COBE en 1992.  Podemos preguntarnos si la expansión del Universo (es decir, la expansión del espacio que se halla entre las galaxias) durará para siempre o tendrá un límite. Las diferentes respuestas a esta pregunta han llevado a la formulación de diferentes modelos del Universo. Para que la expansión se frene en algún instante de tiempo y sea continuada por una fase de contracción que lleve al Universo a un estado similar al del Big Bang, pero ahora en el futuro (el 'Big Crunch'), es necesario que la densidad del Universo sea superior a un cierto valor límite, la densidad crítica. Las observaciones muestran que la densidad de la materia ordinaria (es decir, aquella de la que está hecha esta página de papel, por ejemplo) es inferior al 5 % de la densidad crítica. Esto supone que el contenido material del Universo no es suficiente para detener, mediante su acción gravitatoria (que tiende a acercar las galaxias), la expansión del Universo. Por esta razón, desde hace varias décadas, los modelos del Universo en expansión indefinida se han impuesto sobre el modelo de expansión-contracción. Existen evidencias de que la densidad del Universo es exactamente igual a la densidad crítica, y ello plantea nuevos problemas: ¿dónde se halla el 95 % de la materia restante? ¿qué características tiene esta materia? Un problema importante es que un Universo exclusivamente constituido de materia tendría una edad inferior a la de algunos de sus constituyentes (como las agrupaciones estelares conocidas como cúmulos globulares), lo cual es una contradicción. Por esta razón, se han buscado modelos alternativos. Actualmente, los datos de diferentes experimentos son consistentes con un Universo surgido hace 13700 millones de años, con aproximadamente un 5% de materia ordinaria, un 25% de materia exótica (cuyas características desconocemos) y un 70% de lo que se ha dado en llamar energía oscura, y que hace totalmente honor al adjetivo que la acompaña. No se sabe qué es la energía oscura, aunque se supone que puede tener un papel trascendental en la expansión del Universo, sobre todo en relación al reciente hallazgo (en 1998) de que dicha expansión está acelerándose. En Cosmología, cada paso adelante abre nuevos interrogantes. Desconocemos si el Universo acabará como un mundo frío, en una expansión acelerada que acabe separando los constituyentes últimos de los átomos, o, si alguna vez, cesada la expansión, todo el contenido del Universo volverá a concentrarse en un reducido espacio a una temperatura altísima. En todo caso, el final es tan lejano que ni siquiera los más lejanos de nuestros descendientes tendrán que preocuparse de ello, porque la Humanidad habrá desaparecido mucho antes...Fuente: http://www.hoy.es |
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