COSMOS: Modelos y teorías: El Universo - 2ª parte
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Cosmos

MODELOS Y TEORÍAS DEL UNIVERSO

El Universo - 2ª parte


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Modelo de Universo en expansión

e forma simultánea a la exposición de la teoría de Einstein sobre un Universo estático, el astrónomo holandés Willem de Sitter desarrolló también en el mismo año 1917 otros modelos de Universos no estáticos, dando soluciones a las ecuaciones de Einstein. Posteriormente, le siguieron otros modelos basados en Universos en expansión, como el del matemático ruso Alexander Friedmann en 1922, o el del sacerdote belga Georges Lemaitre en 1927.

La teoría del Big-bang o Gran Explosión sobre el origen del Universo, tuvo su punto de comienzoprecisamente con el modelo de Friedmann, ateníendose al "principio cosmológico", y en el cual la densidad de la materia en el Universo es un parámetro fundamental para la solución de la incógnita. Friedmann afirmaba que las galaxias no son más que fragmentos de lo que llamó "núcleo primordial", que tras su explosión salieron despedidos dando lugar a la expansión del Universo. Este modelo de Friedmann es el generalmente aceptado, y que posteriormente retocaría en 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow.

Para Friedmann, el Universo se expandirá o contraerá en lo que llamó "Universo abierto" y "Universo cerrado", dependiendo de la densidad media de la materia que contenga. Si la materia es relativamente poca, el Universo se expandirá de forma indefinida, pues la atracción gravitatoria mutua entre las galaxias no será suficiente para disminuir las velocidades de recesión; esto sería un "universo abierto". Por el contrario, si la densidad de materia supera un valor crítico, que se ha estimado en 5x10-30 g/cm3, entonces se produciría un descenso de la expansión hasta detenerse, para finalmente contraerse hasta el extremo del colapso gravitacional de todo el Universo; esto sería un Universo de extensión finita o  "Universo cerrado".

Universo oscilante o pulsante

Partiendo de un modelo de Universo en expansión, existe una teoría llamada "Universo oscilante o pulsante" según la cual, un Universo colapsado tras producirse la contracción, daría lugar a una nueva Gran Explosión de ese punto de alta densidad, expandiéndose de nuevo, para volver a colapsarse y explosionar, y así hasta el infinito.

La teoría del Big-Bang

El Universo es un sistema físico en expansión. La teoría aceptada actualmente es la del Big-Bang o Gran Explosión, donde se considera al Universo como un sistema en expansión continua a partir de una explosión inicial. Esta teoría es atribuida al matemático ruso Alexander Friedmann en 1922, posteriormente retocada en 1948 por el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow. No obstante, esta teoría no explica en que condiciones se encontraba la materia antes de la Gran Explosión, a la cual no se podría aplicar las leyes físicas actuales. Por ello, las condiciones posibles que pudieron haber iniciado la explosión, se han desarrollado en otra teoría cosmológica propuesta a comienzos de la década de 1980, y conocida como Teoría Inflacionaria (véase más abajo).

Según la teoría del Big-Bang, hace unos quince mil millones de años el Universo se reducía a un punto, donde toda la materia estaba fuertemente comprimida en un mínimo espacio de ilimitada densidad y elevadísimas temperaturas, y en donde la curvatura del espacio-tiempo era infinita. En un momento dado sobrevino la Gran Explosión o estallido primario y comenzó la evolución de nuestro universo.

En un momento dado sobrevino la Gran Explosión o estallido primario
En un momento dado sobrevino la Gran Explosión o estallido primario y comenzó la evolución de nuestro Universo

Dado que por definición nada de lo que podamos conocer estuvo fuera del átomo primario, es mejor imaginar lo sucedido desde dentro. Tras el estallido primario el espacio se fue estirando, y la materia y la energía se fueron expandiendo junto a él, a la vez que se enfriaban rápidamente. A los pocos segundos de la explosión inicial, los fotones y otras partículas colisionaron unas con otras y se desintegraron o se transformaron en otras distintas. Al tiempo que el Universo se iba enfriando, daba lugar a las primeras partículas materiales, átomos de hidrógeno y helio; a su vez los fotones se propagaron libremente y se hizo la luz.

La radiación de la bola de fuego, que tanto entonces como ahora llenaba el universo, fue desplazándose a través del espectro, pasando de los rayos X al ultravioleta, y de éste a través de los colores visibles del arco iris hasta el infrarrojo y a las regiones de radio. Los restos de esta bola de fuego no serían otra cosa que la radiación cósmica de fondo que emana de todas partes y puede ser detectada hoy en día gracias a los radiotelescopios, y que se pudo recibir por primera en 1965 dando elementos para la confirmación de la teoría de la Gran explosión. Con el tiempo, el tejido del espacio continuó expandiéndose, la radiación fue enfriándose y poco a poco el espacio se volvió por primera vez oscuro en la luz visible ordinaria, tal como ahora es.

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