EL UNIVERSO

Eluniversoes la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energa y el impulso, las leyes y constantes fsicas que las gobiernan. Sin embargo, el trmino tambin se utiliza en sentidos contextuales ligeramente diferentes y alude a conceptos comocosmos,mundoonaturaleza.1Observaciones astronmicas indican que el universo tiene unaedadde 13,73 0,12 millardos de aos (entre 13730 y 13810 millones de aos) y por lo menos 93000 millones deaos luzde extensin.2Eleventoque dio inicio al universo se denominaBig Bang. Se denomina Big-Bang a la singularidad que cre el universo. Despus delBig Bang, el universo comenz aexpandirsepara llegar a su condicin actual, y contina hacindolo.Debido a que, segn lateora de la relatividad especial, lamateriano puede moverse a unavelocidadsuperior a lavelocidad de la luz, puede parecer paradjico que dosobjetosdel universo puedan haberse separado 93 mil millones de aos luz en un tiempo de nicamente 13 mil millones de aos; sin embargo, esta separacin no entra en conflicto con la teora de larelatividad general, ya que sta slo afecta almovimientoen elespacio, pero no al espacio mismo, que puede extenderse a un ritmo superior, no limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dosgalaxiaspueden separarse una de la otra ms rpidamente que la velocidad de la luz si es el espacio entre ellas el que se dilata.Mediciones sobre la distribucin espacial y el desplazamiento hacia el rojo (redshift) de galaxias distantes, laradiacin csmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de loselementos qumicosms ligeros, apoyan la teora de la expansin del espacio, y ms en general, la teora del Big Bang, que propone que el universo en s se cre en un momento especfico en el pasado.Observaciones recientes han demostrado que esta expansin se estacelerando, y que la mayor parte de lamateriay laenergaen el universo son las denominadasmateria oscurayenerga oscura, la materia ordinaria (barionica), solo representara algo ms del 5% del total.3Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas leyes fsicas, constantes a lo largo de su extensin e historia. Eshomogneoeisotrpico. La fuerza dominante en distancias csmicas es lagravedad, y larelatividad generales actualmente la teora ms exacta para describirla. Las otras tresfuerzas fundamentales, y las partculas en las que actan, son descritas por elmodelo estndar. El universo tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una detiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales muy pequeas. Elespacio-tiempoparece estar conectado de forma sencilla, y elespaciotiene unacurvatura mediamuy pequea o incluso nula, de manera que lageometra euclidianaes, como norma general, exacta en todo el universo.Lacienciamodeliza el universo como unsistema cerradoque contieneenergaymateriaadscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principioscausales.Basndose en observaciones deluniverso observable, los fsicos intentan describir el continuoespacio-tiempoen que nos encontramos, junto con toda la materia y energa existentes en l. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de lacosmologa, disciplina basada en laastronomay lafsica, en la cual se describen todos los aspectos de este universo con sus fenmenos.La teora actualmente ms aceptada sobre la formacin del universo, fue teorizada por el cannigo belgaLematre, a partir de las ecuaciones deAlbert Einstein. Lemaitre concluy (en oposicin a lo que pensaba Einstein), que el universo no era estacionario, que el universo tena un origen. Es el modelo del Big Bang, que describe la expansin del espacio-tiempo a partir de unasingularidad espaciotemporal. El universo experiment un rpido periodo deinflacin csmicaque arras todas las irregularidades iniciales. A partir de entonces el universo se expandi y se convirti en estable, ms fro y menos denso. Las variaciones menores en la distribucin de la masa dieron como resultado la segregacinfractalen porciones, que se encuentran en el universo actual como cmulos de galaxias.En cuanto a su destino final, las pruebas actuales parecen apoyar las teoras de la expansin permanente del universo (Big FreezeBig Rip, Gran Desgarro), que nos indica que la expansin misma del espacio, provocar que llegar un punto en que los tomos mismos se separarn en partculas subatmicas. Otros futuros posibles que se barajaron, especulaban que lamateria oscurapodra ejercer la fuerza de gravedad suficiente para detener la expansin y hacer que toda la materia se comprima nuevamente; algo a lo que los cientficos denominan elBig Cruncho la Gran Implosin, pero las ltimas observaciones van en la direccin del gran desgarro.

Teora sobre el origen y la formacin del Universo (Big Bang)

El hecho de que el universo est enexpansinse deriva de las observaciones delcorrimiento al rojorealizadas en la dcada de 1920 y que se cuantifican por laley de Hubble. Dichas observaciones son la prediccin experimental delmodelo de Friedmann-Robertson-Walker, que es una solucin de las ecuaciones de campo de Einstein de larelatividad general, que predicen el inicio del universo mediante un big bang.El "corrimiento al rojo" es un fenmeno observado por los astrnomos, que muestra una relacin directa entre la distancia de un objeto remoto (como una galaxia) y la velocidad con la que ste se aleja. Si esta expansin ha sido continua a lo largo de la vida del universo, entonces en el pasado estos objetos distantes que siguen alejndose tuvieron que estar una vez juntos. Esta idea da pie a la teora delBig Bang; el modelo dominante en la cosmologa actual.Durante la era ms temprana delBig Bang, se cree que el universo era un caliente y densoplasma. Segn avanz la expansin, la temperatura decreci hasta el punto en que se pudieron formar los tomos. En aquella poca, la energa de fondo se desacopl de la materia y fue libre de viajar a travs del espacio. La energa remanente continu enfrindose al expandirse el universo y hoy forma elfondo csmico de microondas. Esta radiacin de fondo es remarcablemente uniforme en todas direcciones, circunstancia que los cosmlogos han intentado explicar como reflejo de un periodo temprano deinflacin csmicadespus delBig Bang.El examen de las pequeas variaciones en el fondo de radiacin de microondas proporciona informacin sobre la naturaleza del universo, incluyendo la edad y composicin. Laedad del universodesde elBig Bang, de acuerdo a la informacin actual proporcionada por elWMAPde laNASA, se estima en unos 13.700 millones de aos, con un margen de error de un 1% (137 millones de aos). Otros mtodos de estimacin ofrecen diferentes rangos de edad, desde 11.000 millones a 20.000 millones.Sopa PrimigeniaHasta hace poco, la primera centsima de segundo era ms bien un misterio, impidiendo los cientficos describir exactamente cmo era el universo. Los nuevos experimentos en elRHIC, en elBrookhaven National Laboratory, han proporcionado a los fsicos una luz en esta cortina de alta energa, de tal manera que pueden observar directamente los tipos de comportamiento que pueden haber tomado lugar en ese instante.7En estas energas, losquarksque componen losprotonesy losneutronesno estaban juntos, y una mezcla densa supercaliente de quarks ygluones, con algunos electrones, era todo lo que poda existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el tipo de partculas de materia que observamos hoy en da.8ProtogalaxiasLos rpidos avances acerca de lo que pas despus de la existencia de la materia aportan mucha informacin sobre la formacin de las galaxias. Se cree que las primeras galaxias eran dbiles "galaxias enanas" que emitan tanta radiacin que separaran los tomos gaseosos de sus electrones. Este gas, a su vez, se estaba calentando y expandiendo, y tena la posibilidad de obtener la masa necesaria para formar las grandes galaxias que conocemos hoy.910Destino FinalArtculo principal:Destino ltimo del UniversoEl destino final del universo tiene diversos modelos que explican lo que suceder en funcin de diversos parmetros y observaciones. A continuacin se explican los modelos fundamentales ms aceptados:Big Cruncho la Gran ImplosinEs posible que el inmenso aro que rodeaba a las galaxias sea una forma de materia que resulta invisible desde laTierra. Estamateria oscuratal vez constituya el 99% de todo lo que hay en el universo.[citarequerida]Si el universo es suficientemente denso, es posible que lafuerza gravitatoriade toda esa materia pueda finalmente detener la expansin inicial, de tal manera que el universo volvera a contraerse, las galaxias empezaran a retroceder, y con el tiempo colisionaran entre s. La temperatura se elevara, y el universo se precipitara hacia un destino catastrfico en el que quedara reducido nuevamente a un punto.Algunos fsicos han especulado que despus se formara otro universo, en cuyo caso se repetira el proceso. A esta teora se la conoce como la teora deluniverso oscilante.Hoy en da esta hiptesis parece incorrecta, pues a la luz de los ltimos datos experimentales, el Universo se est expandiendo cada vez ms rpido.Big Ripo Gran DesgarramientoElGran DesgarramientooTeora de la Eterna Expansin, llamado en inglsBig Rip, es unahiptesiscosmolgica sobre eldestino ltimo del universo. Este posible destino final del universo depende de la cantidad deenerga oscuraexistente en el Universo. Si el universo contiene suficiente energa oscura, podra acabar en un desgarramiento de toda lamateria.El valor clave esw, laraznentre la presin de la energa oscura y sudensidad energtica. Aw< -1, el universo acabara por ser desgarrado. Primero, lasgalaxiasse separaran entre s, luego la gravedad sera demasiado dbil para mantener integrada cada galaxia. Lossistemas planetariosperderan su cohesin gravitatoria. En los ltimos minutos, se desbaratarnestrellasyplanetas, y lostomossern destruidos.Los autores de esta hiptesis calculan que el fin del tiempo ocurrira aproximadamente 3,51010aos despus del Big Bang, es decir, dentro de 2,01010aos.Una modificacin de esta teora denominadaBig Freeze, aunque poco aceptada, afirma que el universo continuara su expansin sin provocar unBig Rip.