sábado, 17 de diciembre de 2011

El big bang .Cuaderno de bitacora 37/53

El big bang, es la teoría mas aceptada por los científicos ,para darle una explicación a como empezó nuestro universo. Lo primero que hay que tener en cuenta es que, el universo tuvo un Origen, casi con total seguridad, y digo casi por que no podemos tener una seguridad del 100% en astronomía o  astro-física ( que es la ciencia que estudia la estructura y el comportamiento del universo y todo lo que se encuentra dentro de éste ) ya que cada día que pasa se van adquiriendo nuevos conocimientos sobre estas materias .
Se sabe que tuvo un Origen por varios motivos:

El primer motivo, el descubrimiento de Edwin Hubble y Milton Humason sobre la Expansión del Universo, Inflación o Teoría Inflacionaria del Universo, publicado en 1929 y explica que, mientras mas lejos se encuentre una galaxia, mas rápidamente se alejan unas de otras. En 1927 George Lemaître escribió un trabajo referente a este mismo asunto, matemáticamente hablando. La diferencia entre Hubble y Lemaître fue que el primero pudo demostrarlo de manera visual con el conocido “Corrimiento al rojo del espectro de la luz", que próximamente explicaré que es,  (vota en la pagina de facebook de meyuniverso, si quieres saber de éste u otro asunto).


El segundo motivo fue a través del mayor error que cometió Albert Einstein con las ecuaciones de la teoría de la relatividad general , "La constante cosmológica".


El tercero fue a través de la radiación cósmica del fondo de microondas descubiertas por Arno Penzias y Robert Wilson.
Estos motivos y algún otro llevan a proponer la Expansión del Universo, llegando a la conclusión de que hubo un Origen dónde todo tenía que estar unido, (¿éste?...otro tema que dejo para la siguiente entrada - muyyyy interesante-).

Bueno, ¿pero que se sabe del big bang? Como ya comenté en una de mis anteriores publicaciones , se puede saber a ciencia cierta que fue BIG ,pero no hizo BANG tal y como nosotros tenemos conocido del término, porque el espacio “vacío” no permite propagar las ondas de sonido, ya que necesitan un medio material para poder hacerlo, como por ejemplo, el aire, el agua o el hormigón y cada uno de ellos permite propagar al sonido con distinta facilidad o dificultad según su composición y estructura atómica.

Ya teniendo claro ésto, pasemos al lio.

Lo que no pueden explicar los científicos es como comenzó todo, de donde vino todo y por que, para que pudiera crearse el big bang y llegar hasta nuestros días. Dicen que a partir de una Singularidad, y su colapso, creó al espacio-tiempo y los efectos para que hoy en día estemos estudiando e intentando conocer que y como sucedió.¡¡¡¡ CURIOSIDAD!!!!! Nosotros existimos gracias al big bang, que creó la posibilidad de que se formara la materia y sus leyes de comportamiento, a su vez , esta combinación ha hecho posible que se formaran cuerpos vivos e inteligentes, ( nosotros ) por lo tanto se podría afirmar sin lugar a una duda razonable, que la materia esta aprendiendo de si misma y del mismo entorno del que surgió.

Lo que si se sabe hasta el punto de estar seguros hasta el limite de los instrumentos de lo que pasó, es que a la diezmillonésima de segundo después del big bang, gracias a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein y de la mecánica cuántica, toda la materia y toda la energía estaban contenidas en un puntito sin dimensiones de una densidad "infinita", todo el espacio y todo el tiempo también estaban contenidos allí, por lo tanto se podría decir que si solo existe nuestro universo, no existía un "afuera" ni tampoco un "antes" de esa cosa increíblemente caliente e increíblemente densa, llamada singularidad. Los científicos no saben ni por que, ni como se formó ese puntito. No hay formula matemática que lo explique, ni conocimiento físico que pueda dar una idea de como se pudo llegar a formar y que provocó su expansión.Tenemos un ejemplo de singularidad en los agujeros negros, pero los resultados de su conocimiento son los mismos, se sabe explicar por que y como se crea ,pero una vez se llega a ese punto densísimo ,pesadísimo y enormemente caliente , no se sabe que es lo que sucede, solo se sugiere que puede romper el tejido espacio tiempo. -Pero si la singularidad ya posee al espacio tiempo, no se puede romper algo que posees como estructura primordial ,¿no?-
Después de un instante tan pequeño de tiempo, conocido como Tiempo de Plank, osea, 10 elevado a la potencia -43 de un segundo - este tiempo se expresaría tal que así (0,0000000000000000000000000000000000000000001 fracción de un segundo)  había una pasta de quarks y gluones a una temperatura increíblemente caliente de 2.000.000.000.000 ( 2 billones) de grados centigrados, recordar que la temperatura está relacionada con la energía cinética , osea con el  movimiento, por lo tanto a éstas temperaturas tanto quarks y gluones están moviéndose a velocidades cercanas a las de la luz y la energía de unión de los gluones (la fuerza fuerte) y al mismo tiempo la carga positiva de los quarks (electromagnetismo), que tienden a separarse, no tenían suficiente fuerza para vencer las altas velocidades y poder quedarse unidos para formar protones o neutrones . Esto pasó solo cuando el universo empezó a expandirse justo después del Tiempo de Plank, al suceder ésto tan rápido - ya explicare como de rápido en la siguiente entrada- el enfriamiento que se deduce al ampliarse el espacio tiempo, provocó un cambio de estado de la materia y al mismo tiempo surgiría materia del vacío, a causa de la increíble e inmensa expansión del espacio tiempo. La temperatura a la que se encuentra ahora el universo es de 269 grados bajo cero.

Tenemos un ejemplo cercano con el agua : si tenemos un vaso de agua sabemos que la temperatura de ese agua está entre los 0 y los 100 grados centigrados , si calentamos el agua por encima de los 100 grados (recordar que cuando aumentamos la temperatura le aumentamos la velocidad de movimiento ) éste conjunto de moléculas sufrirán un cambio de estado, se evaporará el agua por que las moléculas de agua no tienen fuerza suficiente para mantenerse unidas ( es como jugar a cogerse de las manos dos personas y dar vueltas rotando, en cuanto alcanzas una cierta velocidad de rotación , tus manos no pueden aguantar la inercia que hacen los cuerpos hacia afuera y se sueltan, con la consiguiente caída)  al separarse las moléculas quedan en estado de vaporización, quedando sueltas en el ambiente. Imaginemos que tenemos el vapor de agua en un recipiente ultra fuerte y lo seguimos calentando hasta llegar a una temperatura entre los 5000 y 6000 grados centigrados , ahí tenemos otro cambio de estado, pasando de vapor a plasma, ésto pasa cuando el (H2O agua) se separan en átomos individuales ,en hidrógeno y oxígeno , el proceso no es exactamente así ,pero por ahora no vamos a liarlo demasiado. Al seguir subiendo la temperatura los protones y neutrones se separan y luego a mas temperatura éstos se descomponen en quarks individuales hasta llegar a las temperaturas del inicio del universo como ya he explicado antes .
Al enfriar el agua pasa todo lo contrario, al decaer la velocidad de las moléculas, éstas se unen formando hielo. la temperatura mas baja posible en el universo es de  273,15 grados centigrados, a esa temperatura se supone que no hay movimiento alguno y por tanto energía.
A las temperaturas que tenemos hoy en día, estos gluones son los portadores de la fuerza fuerte que mantienen a los núcleos de los átomos unidos , y los quarks son los que al unirse con otros dos,osea tres en total, son los que forman la estructura de los protones y neutrones, y estos a su vez forman los núcleos Junto a los electrones ,de los átomos de cualquiera de los elementos químicos de la tabla periódica de elementos, exceptuando al hidrógeno que tan solo tiene un solo protón en su núcleo y un electrón dando vueltas a su alrededor.



El Big Bang se cree que sucedió hace 13.700.000.000 de años luz con un error del 1%, +- 100.000.000 años luz. La luz recorre en un año 9.000.000.000.000 de kilómetros(9 millones de millones de kilómetros o 9 billones de kilómetros.

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