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Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas UNLP



Categoría: Astronomía --> Cosmología
pregunta formulada en la web por: Joan Albert Rodríguez el Jueves 11 de Octubre de 2001 18:54:47
Pregunta: Me gustaría saber si en el círculo profesional todos apoyáis la Teoría del BIG BANG. Si bien es cierto que el modelo del Big Bang es el que mejor explica los hechos y el que más acepta actualmente el mundo científico (creo) no sé si esto para vosotros significa que está demostrado y sea cierto. También es sistema del modelo geocéntrico de Tolomeo se acepto casi sin ninguna duda durante 1.400 años y al final resultó que no era correcto.

Cuestión interesante la del Big Bang! Te diría que efectivamente, la gran mayoría de los astrofísicos aceptamos esta teoría, aunque hay un pequeño porcentaje, que incluye a varios astrónomos muy respetados, que disienten al menos en parte (Fred Hoyle, Halton Arp, Burbidge, y otros). Es cierto, como bien dices, que el modelo del Big Bang es el que mejor explica los hechos (corrimientos al rojo, fondo de microondas, etc.), pero también es cierto que aun persisten muchas dudas como para decidirse por alguna de las variantes dentro del modelo del BB (aunque también vale decir que algunos investigadores son más optimistas que otros).

Me parece muy atinado lo que dices del modelo de Tolomeo, que se aceptó mientras explicaba satisfactoriamente las observaciones. Después se demostró que algunas observaciones (fases de Venus, etc.) mostraban que el sistema geocéntrico era incorrecto, y se aceptó el de Copérnico. Sin embargo, si bien el modelo de Copérnico era mejor, no era "el" modelo correcto, ya que luego Kepler mostró que las órbitas de los planetas son elipses y no circunferencias. En definitiva: toda teoría funciona hasta que se demuestra que es incorrecta y es reemplazada por otra mejor. Aunque esto no significa que la nueva teoria sea "correcta". Siempre existe la posibilidad de que algún hecho experimental u observacional la refute, y se deba reemplazar por otra teoría mejor. Así pasó también con la Gravitación Universal de Newton, excelente teoría, que sin embargo no funciona en algunos casos especiales, y resulta mejorada por la Relatividad General de Einstein.

Resumiendo: nadie puede decir que el modelo del BB sea "el modelo correcto", solamente que es el que mejor funciona por ahora. Recomiendo leer el artículo de divulgación de Pablo Ostrov:
"Debemos creer en el Big-Bang ...?"
Está en: http://fcaglp.fcaglp.unlp.edu.ar/~ostrov/ext1.html

Dr. Sergio Cellone



Categoría: Astronomía --> Cosmología
pregunta formulada en la web por: Shantal Torres Castro el Lunes, Febrero 25, 2002 a las 11:39:44
Edad: 20
Pregunta: En la teoría del Big Ban, la masa que forma el universo explota ¿a qué distancia llegó la partícula más lejana cuando éste explotó? y ¿qué masa tenía el universo antes de explotar?

Tradicionalmente, las teorías científicas eran bautizadas con nombres "serios" y a veces casi incomprensibles para la mayoría de la gente. Así tenemos una "Teoría de la Gravitación Universal" o una "Teoría Cinética de los Gases", nombres que seguramente no despiertan el entusiasmo de las multitudes.

En tiempos más recientes, sin embargo, se ha ido acentuando la costumbre de ponerle nombres llamativos e incluso graciosos a las nuevas teorías científicas. Así tenemos "Caos", "Supercuerdas", "Inflación", "MACHOS" y "WIMPS" , "Quintaescencia", y, quizás la más famosa, la "Gran Explosión" (Big Bang). Estos nombres cumplen muy bien su función de llamar la atención del público, pero muchas veces pueden inducir a interpretaciones incorrectas.

Justamente esto es lo que ocurre con el Big Bang. Hablar de una "Gran Explosión" nos hace pensar en lo siguiente:

  • Antes de la explosión existía "algo" en "alguna parte".
  • Por algún motivo, ese "algo" explotó, desparramando fragmentos por todos lados.
  • La explosión hizo un ruido terrible.

Sin embargo, nada de esto es aplicable al origen del Universo. Sólo podemos compararlo con una "Gran Explosión" en un sentido muy figurativo. No podemos decir que "algo" explotó en "alguna parte", porque estamos hablando de la creación del Universo, que precisamente es TODO. Es decir, al crearse el Universo se creó toda la materia que lo compone y también se creó el espacio donde existe esa materia, por eso no se puede hablar de "algo" que existía antes en "alguna parte". Y tampoco podemos decir "antes", porque el tiempo también comienza con el Big Bang, de modo que no existe un antes.

Lo que básicamente nos dice la teoría del Big Bang es:

  • En su comienzo, el Universo fue muy denso y caliente.
  • A partir de entonces el Universo se está expandiendo y enfriando.

Estas afirmaciones están avaladas por numerosos datos observacionales y forman el nudo central de la Cosmología moderna. Quedan aun muchos interrogantes que, esperamos, se irán respondiendo con nuevas observaciones y mejores teorías. Por ejemplo:

  • Cuál será el destino final del Universo (expansión eterna o colapso).
  • Si existió una etapa de la evolución del Universo en la cual la expansión fue extremadamente rápida (la llamada "Inflación").
  • Cuál es la naturaleza de la llamada "materia oscura" (otro nombre bastante inapropiado), es decir materia que ejerce atracción gravitatoria pero no se detecta porque no emite ni absorbe ondas electromagnéticas de ningún tipo.
  • Si existe algún tipo de "constante cosmológica" que produce una aceleración de la expansión del Universo, y si es así, qué es.

Como se ve, una pregunta muy simple y concreta nos lleva a una respuesta bastante larga (y ojalá no muy pesada). Si se logró el objetivo de hacerla comprensible, se entiende entonces que no podemos siquiera hablar de "la partícula más lejana" al centro de la explosión, porque no hay tal centro, sino que todo el espacio se expande. Aunque nos parezca estar en el centro de la expansión, lo mismo se experimentaría desde cualquier otro sitio del Universo (no digo que sea fácil imaginárselo!).
Lo que podemos decir es que el Universo observable desde nuestra posición tiene un radio de entre 12000 y 15000 millones de años luz. Más allá no podemos ver nada porque la luz, viajando a 300000 km/s, aun no tuvo tiempo de alcanzarnos. (ver "Cosmología", constante de Hubble por Lic. Landau)

Por lo que vimos, tampoco podemos decir "qué masa tenía el universo antes" del Big Bang. Podríamos intentar medir la masa actual del Universo observable, pero justamente la masa (o bien, la densidad) del Universo es un parámetro que no conocemos bien y del cual depende el destino final del Universo. Usando valores aceptados de densidad y tamaño (ver "Cosmología", Singularidad inicial por H. Vucetich) daría 1054 kg (1 seguido de 54 ceros) para el universo observable, aunque este resultado es seguramente muy incierto.

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MACHO es la sigla de MAssive Compact Halo Objects (Objetos masivos compactos del halo de la Galaxia).

WIMP, sigla de Weakly Interacting Massive Particles (partículas masivas débilmente interactuantes), significa flojón o marica en inglés.

Dr. Sergio Cellone


Categoría: Astronomía --> Cosmología
pregunta formulada en la web por: Guillermo Antón el Jueves, Marzo 7, 2002 a las 22:04:21
Edad: 21
Pregunta: Quisiera saber cual es el motivo o la teoría que se dice, que el mundo fue creado mediante el big bang, muchas gracias, hasta luego.

La teoría del Big Bang (que se traduce como Gran Explosión) es la teoría actualmente más aceptada para explicar cómo se formó todo el Universo.
Se basa en distintas observaciones sobre el comportamiento del Universo que se han hecho con telescopios e instrumental astronómico, y en la aplicación a las mismas de las leyes de la Física.
Los hechos observacionales son:

La velocidad de alejamiento de las galaxias:
Se observa que todas las galaxias se alejan de nosotros, más rápidamente cuanto más lejos están. Esto no significa que nosotros estemos en el centro del Universo, sino que el Universo como un todo está en expansión.
La radiación de fondo de microondas:
En 1965 se detectaron por primera vez ondas de radio provenientes de todas partes del Universo. De acuerdo a sus características muy particulares se infiere que estas ondas se originaron cuando el Universo era muchísimo más denso y caliente que ahora.
La proporción de elementos químicos en el Universo:
Las cantidades actuales de helio y deuterio (una forma de hidrógeno más pesado) requieren un Universo extremadamente caliente en el pasado.
La evolución de las galaxias:
A grandes distancias (o sea, en el pasado) las galaxias se ven más jóvenes y los cuasares son más abundantes que en el Universo local.

Todo esto indica que en el pasado (hace unos 12000 o 15000 millones de años) el Universo era muchísimo más pequeño, más denso y más caliente, y desde entonces se ha estado expandiendo.
La aplicación de las leyes de la Física a estos datos observacionales nos puede decir cómo se ha producido esta expansión y de que modo continuará (o no ) en el futuro.

Nótese que el término "explosión" sólo puede usarse en un sentido figurado. No podemos decir que "algo" explotó en "alguna parte", porque estamos hablando de la creación del Universo, que precisamente es TODO. Es decir, al crearse el Universo se creó toda la materia que lo compone y también se creó el espacio donde existe esa materia, por eso no se puede hablar de "algo" que existía antes en "alguna parte". Y tampoco podemos decir "antes", porque el tiempo también comienza con el Big Bang, de modo que no existe un antes.

En cuanto a la creación de nuestro propio mundo, el planeta Tierra, esto ocurrió hace unos 4500 millones de años, pero ya es otra historia ...

Dr. Sergio Cellone


Categoría: Astronomía --> Cosmología
pregunta formulada en la web por: Pilar Montellano el Miércoles, Julio 16, 2003 a las 14:33:05
Pregunta: el día de ayer mi novio y yo entablamos una acalorada discusión sobre la explosión del big bang, el decía que la explosión ocurrió debido a que "lo que explotó" tenía una densidad muy alta, y una fuerza gravitatoria tambien muy elevada, ocasionando que la masa se fuera compactando hacia el centro de "lo que explotó" hasta que llegó un momento que simplemente no soportó y se reventó, (él dice que lo leyó en algún libro), pero yo, no recuerdo haber leído alguna teoría sobre "que explotó y a que se debió la explosión", por lo tanto no recuerdo que se haya debido a la alta concentración de masa y menos a su fuerza de gravedad.Como me quedé con la duda, revisé un poco un libro de John Gribbin "el punto omega" y no decía nada al respecto, y tampoco recuerdo que otros libros (como los de Stephen Hawkins)lo mencionen. También leí las preguntas y repuestas de esta sección, e indican (según mi limitado entender) que no se ha formulado una toería aceptable a este respecto. En concreto: a que se debió la gran explosión??, y es lógica la teoría de mi novio??

La discusión con tu novio se debe a una concepción errónea de la teoria de la teoría del Big Bang.
No es correcto pensar al Big Bang como una explosión que ocurre en un punto. La manera correcta de pensarlo es la aparición del espacio-tiempo en todas partes del universo. En ese momento la temperatura del universo es muy alta como así también la densidad de materia-energía ya que todo el universo que hoy conocemos estaba concentrado en una región muy pequeña . Luego, el universo se fue expandiendo, y se puede pensar esa expansión como la de un gas contra un pistón. A medida que se fue expandiendo, la temperatura fue descendiendo, como asi tambien la densidad de materia-energía y el universo se fue agrandando hasta llegar a su tamaño actual.

Si tu pregunta refiere, a qué es lo que origina la aparición del espacio-tiempo en un punto, aún no tenemos respuesta para esa pregunta. La teoría de la Relatividad General de Einstein nos permite describir el Universo a partir de un instante t=10^(-33) seg. Para tiempos más pequeños, necesitamos una teoría cuántica de la gravedad, lo cual aún está en desarrollo.

Dra. Susana Landau

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