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EL UNIVERSO

EL UNIVERSO 

I.MARCO CONCEPTUAL
¿Qué es el Universo?
El Universo es un sistema megaentrópico de espacio-tiempo y de materia – energía en una dinámica y autogeneración continua. Su estudio corresponde a la Cosmología que se fundamenta en la Astronomía y la Física.

¿Cómo es el Universo?
El universo es un sistema físico infinito, que no es estático ni esta en un estado de "equilibrio" permanente como pensaba Isaac Newton y Aristóteles. El Universo es un sistema dinámico donde la materia y la energía no se pueden crear ni destruir, sino que están en un proceso continuo de cambio,  movimiento y transformación, que implica explosiones periódicas, expansión y contracción, atracción y repulsión, vida y muerte. Esta la visión de Arquitas, Platón, Gauss, Riemann y Einstein.
La materia es el componente básico del Universo.

II.TEORÍAS
¿Cómo se formó el Universo?
Para explicar el origen y la evolución del Universo hay 5 principales teorías cosmológicas:
La Teoría del Big Bang
La Teoría del Universo Estacionario
La Teoría del Universo Pulsante u Oscilante
La Teoría del Universo Inflacionario
La Teoría del Universo Múltiple

¿Qué dice la Teoría del Universo Estacionario?

Fue planteado en 1928 por Thomas Gold y Hermann Bondi y desarrollado por Fred Hoyle. Es una teoría que se fundamenta en la física de Isaac Newton y en la geometría euclidiana. Plantea la destructibilidad y el carácter inmutable del universo en el tiempo y en el espacio. Concibe un universo sin forma definida si limites difícil de cuantificar su masa, volumen y densidad.
Aceptando un universo en expansión, los defensores de esta teoría intentaron explicar este fenómeno por la "creación continua de la materia a partir de la nada". Esto supuestamente estaba sucediendo en todo momento. Esto significa que el universo sigue siendo esencialmente el mismo para siempre, en cualquier espacio y en cualquier tiempo. Más tarde se demostró que esta teoría era falsa. Las observaciones demostraron que cuanto más allá se observaba en el espacio, mayor era la intensidad de las ondas electromagnéticas. Esto demostró de manera concluyente que el universo estaba en un estado de cambio constante y evolución. No había sido siempre el mismo.
En 1964, la teoría del estado estacionario recibió el golpe de gracia con el descubrimiento por parte de dos jóvenes astrónomos en los Estados Unidos, Arno Penzías y Robert Wilson, de la radiación cósmica de fondo en el espacio.

 ¿Qué dice la Teoría del Big Bang?

La Teoría del Big Bang Plantea el origen del Universo a partir de la explosión de una singularidad que es el superátomo o Ilem y desde ese instante se encuentra en proceso de evolución y expansión eterna. La teoría del big bang plantea que el universo apareció hace 15 mil millones de años. Antes de eso, según esta teoría, no existía universo, ni materia, ni espacio, ni siquiera el  tiempo. En ese momento, toda la materia del universo supuestamente estaba concentrada en un solo punto. Entonces, este punto invisible, conocido por los aficionados al big bang como singularidad, explotó, con tal fuerza que instantáneamente llenó todo el universo, que como resultado se sigue expandiendo. Ah, por cierto, este fue el momento en que "empezó el tiempo". Esto es precisamente lo que plantea la teoría del big bang. Esto es lo que la inmensa mayoría de intelectuales creen. Esta teoría fue planteada por Alexander Friedaman en 1922 y George Lemaitre en 1927 y desarrollada por George Gamow en los años 50. Se fundamenta en la física de Einstein y la geometría no euclidiana.

¿Qué dice la Teoría del Universo Oscilante?

El Universo oscilante es una hipótesis propuesta por Richard Tolman  y Alexander Fredman, según la cual, el universo sufre una serie infinita de oscilaciones, cada una de ellas iniciándose con un big bang y terminando con una big crunch.
Luego de la gran explosión, el universo se expande por un tiempo hasta que la atracción gravitacional de la materia produce la gran implosión.
Esta teoría es entendible al sentido común porque explica el ciclo del universo como un ciclo de la vida.

¿Qué dice la Teoría del Universo Inflacionario?

La teoría inflacionaria de Alan Guth planteada en 1981, intenta explicar los primeros instantes del Universo. La idea principal del es que el Universo en las fases más tempranas de su evolución se expandió exponencialmente debido al rompimiento de la fuerza unificadora y la aparición de las 4 fuerzas fundamentales (gravitatoria, electromagnética y las nucleares débil y fuerte). Esta rápida expansión creó un universo aplastado, homogéneo e isótropo.

¿Qué dice la Teoría del Universo Múltiple?

Andrei Linde 1987 es el más importante representante de la Teoría del Universo Múltiple.
De acuerdo a Andrei Linde el Universo produce incesantemente una serie de dominios inflacionarios de todos los tipos posibles, lo que determina la existencia de múltiples universos. Este efecto es debido a la gran ola de fluctuaciones cuánticas del campo generado durante la inflación. El Universo se divide después de la inflación en grandes dominios dentro de los cuales las leyes de la Física y la dimensionalidad del espacio-tiempo podrían ser diferentes. Nuestro  universo es un gran fractal que contiene un exponencialmente grande número de objetos que se desarrolla produciendo nuevos objetos permanentemente. Es un Universo que nunca muere y tampoco tiene  un único principio. Se auto genera continuamente.


Estado actual del Universo
¿Cuál es el estado actual del Universo?

El universo actualmente se encuentra en proceso de expansión debido a tres grandes causas:
La fuerza de repulsión generada por el big bang
La energía remanente generado por el big bang
La energía generada por las estrellas y singularidades cósmicas como quasares y agujeros negros.

La expansión del universo deja dos grandes consecuencias: el oscurecimiento y el enfriamiento del espacio.

¿Cuáles son las pruebas de la expansión?
Las dos pruebas mas importantes de la expansión del Universo son:

La recesion de galaxias descubierto en 1929 por Edwin Hubble, quien enunció que "las galaxias están en expansión y que la velocidad de recesión o separación entre las galaxias es proporcional a su distancia". A esto se llama la Ley de Hubble.

La radiación cósmica de fondo es la energía remanente del Big Bang que dio origen al universo, detectada vez por los radioastrónomos Arno Penzias y Robert Wilson en 1964. Esta radiación actualmente es de –271°C  y se va aproximando al Cero Absoluto.

III. COMPONENTES
¿Qué hay en el Universo?
En el Universo, hay materia, espacio y tiempo. La materia se encuentra formando astros y sistemas cosmológicos.
Los sistemas cosmológicos mas importantes son: los cúmulos y las galaxias nebulosa.
Los astros mas importantes son: los quasares y las estrellas. 

¿Qué son las galaxias?
Las galaxias son gigantescos sistemas de cientos o miles de millones de estrellas, todas interaccionando gravitatorialmente y orbitando alrededor de un centro común, como por lo general es un súper agujero negro.
Ejemplo la Vial Láctea, nuestra galaxia tiene 200000 millones de estrellas.
Según Edwin Hubble, las galaxias pueden ser irregulares, elípticas o espirales.

Las galaxias irregulares, tienen grandes cantidades de gas, polvo y estrellas jóvenes, por ejemplo las Nubes de Magallanes.
Las galaxias espirales como la Marcarían 348, son discos achatados que contienen principalmente una gran población de estrellas jóvenes, bastante gas y polvo, y nebulosas.
Las galaxias elípticas como por ejemplo la Nube de Andrómeda, tienen un perfil globular completo con un núcleo brillante, contienen una gran población de estrellas viejas, poco gas y polvo.

¿Qué son los cúmulos y supercúmulos?
Son gigantescos sistemas que agrupan un conjunto de galaxias. Por ejemplo la Gran Pared.
La Gran Pared es una extensa estructura de galaxias, extendida unos 500 millones de AL, con apenas 15 millones de AL de espesor.

¿Qué son los quasares?
Los cuásares son cuerpos o astros extremadamente energéticos, se parecen a estrellas; pero son muy voluminosos.  Emite hasta 100 veces más radiación que una galaxia entera. Los cuásares se piensa son accionados por agujeros negros supermasivos, en el centro de las galaxias. La poderosa radiación que vemos proviene de materia arremolinada alrededor del agujero negro y cayendo hacia él.

¿Qué son estrellas?

Las estrellas, son astros de plasma en equilibrio hidrostático, que generan energía en su interior mediante reacciones termonucleares. La energía generada se emite al espacio en forma de radiación electromagnética, neutrinos y viento estelar.  La estrella mas conocida es el Sol. Otras importantes son Sirio, Betelgause, Rigel Aldebarán, etc.
Las estrellas se forman en las regiones más densas de las nubes moleculares de hidrógeno como consecuencia de la atracción gravitatoria que precipitan los gases y el polvo cósmico hacia un centro común de la nebulosa.
Cuando la estrella llega a la etapa de gigante roja, llega su fase final y puede terminar como una enana blanca o como una supernova dejando un remanente que puede ser una estrella neutrónica o agujero negro.
Las enanas blancas, son restos de una estrella, exactamente su núcleo que queda expuesta debido a que las capas exteriores se han desacoplado. Esta será la forma en que morirá el Sol.
Las supernovas, son explosiones que experimentan las estrellas  masivas que ya no pueden fusionar más su agotado núcleo. Al explotar la estrella libera energía luminosa y elementos químicos pesados.
Los Púlsares, son núcleos de estrellas, son fuentes de ondas de radio que vibran con periodos regulares. Un púlsar es una estrella de neutrones pequeña que gira a gran velocidad. Su densidad es tan grande que, en ellos, la materia de la medida de una bola de bolígrafo tiene una masa de cerca de 100.000 toneladas.

Los agujeros negros, son cuerpos con un campo gravitatorio extraordinariamente grande a tal punto que no puede escapar ninguna radiación electromagnética. Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga.


Las constelaciones
¿Qué son las constelaciones?
Son figuras que crea el hombre uniendo las estrellas y que sirven para localizar más fácilmente la posición de los astros. Además sirve para ubicarnos sobre la esfera terrestre. En total, hay 89 agrupaciones que aparecen en la esfera celeste y que toman nombres de figuras religiosas o mitológicas, animales u objetos.
Se clasifican en:

Constelaciones Boreales: visibles des el hemisferio norte. Ejemplos: Dragón Boyero, Osa Menor, Osa Mayor, Toro, León Águila, etc.
Constelaciones Australes: visibles des el hemisferio sur. Ejemplos: Hidra, Orión Ballena, Tres Marías, Cruz del Sur.
Constelaciones Zodiacales: son visibles des la región intertropical de la Tierra. Las constelaciones zodiacales son Aries (Carnero), Taurus (Toro), Gémini (Gemelos), Cáncer (Cangrejo), Leo (León), Virgo (Virgen), Libra (Balanza), Scorpius (Escorpión), Sagittarius (Sagitario), Capricornus (Capricornio), Aquarius (Acuario) y Piscis (Peces).

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