martes, 3 de junio de 2008
viernes, 30 de mayo de 2008
martes, 20 de mayo de 2008
el fin del mundo
Fin de la civilización
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El fin de la civilización o el fin del mundo son frases usadas en referencia a los panoramas de la extinción humana y a los peligros relacionados que ocurrirían en una escala global.
La predicción de los acontecimientos futuros se conoce como estudios de futuro. Los estudios de futuro son una herramienta para paliar o evitar los posibles peligros a los que nos pudiéramos enfrentar.
Existen varios riesgos que comprometen a la humanidad y la civilización, pero no todos los riesgos son iguales. Los riesgos se pueden categorizar generalmente en seis tipos basados en el alcance del riesgo (personal, regional, global) y la intensidad del riesgo (soportable o terminal). Esta tabla[1] proporciona algunos ejemplos de riesgos:
Escala
Soportables
Terminales
Mundial
Atenuación de la capa de ozono
"Fin de la civilización"
Regional
Recesión económica
Genocidio
Personal
Robo o destrucción de bienes
Enfermedad terminal
Los riesgos en esta lista se asocian con aquellos contenidos en las categorías Global-Terminal. Este tipo de riesgos son aquellos donde un acontecimiento adverso aniquilaría a la vida inteligente en la Tierra, o acortaría permanente y drásticamente su potencial. Es un riesgo donde la humanidad en su totalidad seria diezmada o tendría consecuencias adversas para el curso de la civilización humana.
Tabla de contenidos[ocultar]
1 Los panoramas futuros
2 Espacio exterior
3 Meteoritos
4 Panoramas menos probables
4.1 Tierra
4.2 Armas nucleares
4.3 Humanidad
4.4 Otros panoramas
5 Religión
6 Ficticio
7 Panoramas históricos
8 Notas
9 Véase también
10 Enlaces externos
11 Referencias
//
Los panoramas futuros [editar]
Existen muchos escenarios que se ha sugerido podrían suceder en el futuro. Algunos seguramente sucederán y casi ciertamente terminarán con la humanidad, pero estos tendrán lugar en un plazo muy largo. Otros tienen probabilidad de suceder en un plazo más corto, no obstante, no es seguro que destruirán por completo a la civilización. Otros siguen siendo extremadamente inverosímiles, y pueden incluso ser imposibles.
Algunos de los peligros previstos que se han excluido de la lista de accidentes en los argumentos que parecen demasiado poco probables para causar un desastre terminal a nivel global son: llamaradas solares, supernovas, explosiones o fusiones de agujeros negros, explosiones de rayos gamma, implosiones del centro de la galaxia, supervolcanes, pérdida de biodiversidad, acumulación de la contaminación atmosférica, pérdida gradual de la fertilidad humana, y varios panoramas religiosos sobre el día final.
Nick Bostrom
Espacio exterior [editar]
Es cierto que los acontecimientos en el espacio exterior provocarán que se acabe la vida en la Tierra. Sin embargo, los acontecimientos más probables, sucederán en un plazo extremadamente largo, medido en miles de millones de años. Las proyecciones indican que la galaxia de Andrómeda está en curso de colisión con la Vía Láctea. El impacto está previsto que ocurra en cerca de 3.000 millones de años, Andrómeda se acercará a una velocidad media de cerca de 140 kilómetros por segundo; las dos galaxias se combinarán probablemente para formar un gigante elíptico. Esta combinación expulsará muy probablemente a nuestro Sistema Solar en el espacio profundo o lo bombardeará con otros sistemas solares. De cualquier manera, provocará que nuestro planeta llegue a ser inhabitable (una colisión real es innecesaria).
Dentro de 5.000 a 6.000 millones años, la evolución estelar predice que nuestro Sol se convertirá en una gigante roja y que probablemente envolverá en su totalidad a la Tierra. Esto ocurrirá siempre y cuando la gravedad del Sol (que se reducirá en un cierto plazo debido a que irradia su masa al exterior), todavía pueda mantener a la Tierra en una órbita cercana. Incluso si la Tierra se traslada hacia a una órbita más distante, puede no haber bastante energía para sostener la vida, puesto que la temperatura eficaz de las gigantes rojas disminuye (es decir, irradian menos calor) al tiempo que aumenta de tamaño. Además de la opción de la gigante roja, hay algunos astrónomos que creen que el sol está aumentando actualmente de luminosidad (en una tasa muy lenta), y predicen que en menos de mil millones años, la Tierra será demasiado caliente para sostener la vida como la conocemos, y también tendrá demasiada radiación como para sobrevivir.
A una escala de tiempo incluso más larga, el universo llegara a su fin. Hay modelos científicos competentes sobre cómo sucederá exactamente esto, sin embargo en todos los casos, no será posible ningún tipo de vida. La edad actual del universo es estimada en 13.700 millones de años. Hay varias teorías que compiten en cuanto a la naturaleza de nuestro universo y cómo terminará. Esto se daría lugar en una escala incluso más larga que la expansión del sol.
Meteoritos [editar]
En la historia de la Tierra, se acepta extensamente que varios enormes meteoritos han golpeado la superficie de ésta. Se han extendido teorías acerca de que uno de ellos causó la extinción de los dinosaurios. Si un gran meteorito golpease a la Tierra, podría hacer que un impacto grave afectara a la civilización.
Incluso es posible que la humanidad fuera destruida totalmente. Para esto, el asteroide necesitaría ser por lo menos de 1 kilómetro de diámetro, pero probablemente tendría más efecto si tiene entre 3 y 10 kilómetros. Los casos de asteroides de un kilómetro de diámetro se dan probablemente cada 500 millones de años. Asteroides más grandes son más raros. Un impacto de un cuerpo de unos 10 kilómetros de diámetro ocurrió hace 65 millones de años, y acabó con los dinosaurios. Los supuestos asteroides cercanos a la Tierra son observados con regularidad. Hipotéticamente, un meteorito de un kilómetro de diámetro produciría un efecto destructivo en el planeta. Incluso sería visible faltando una semana para el impacto, lo que agravaría el pánico de esta situación.
Asteroide Ceres
Tomemos como ejemplo un asteroide que colisionó en Tunguska, Siberia y tenía cerca de 70 metros de diámetro. Era relativamente pequeño pero liberó más de mil veces la energía de Hiroshima. A pesar de ser una posibilidad remota, la colisión de un meteorito con la tierra resulta ser probable. De hecho, el 23 de marzo de 1989 uno de 800 m. pasó a escasa distancia del planeta y no se detectó hasta que ya era tarde para detenerlo. Aún así existe la posibilidad de detenerlo con misiles nucleares, no obstante, podrían agravar el daño.
Algunos científicos creen que hay patrones en la cantidad de meteoritos que golpean a la Tierra. Una explicación posible de tal patrón es dada por la hipotética estrella Némesis. Hay una teoría que indica que esta estrella pasa regularmente a través de una parte más densa de la nube de Oort, causando que la lluvia de meteoritos se precipite sobre la Tierra. Sin embargo, la misma existencia de este patrón no es aceptada extensamente, y la existencia de la estrella de Némesis es altamente polémica.
Los científicos dicen que en el 2009 podría haber una posibilidad de que un meteorito chocase contra la Tierra, aunque otros dicen que esa posibilidad es nula. Donde sí que habría que preocuparse es en el 2019, aunque tampoco es muy probable.
Otro escenario que puede causar un incremento de meteoritos es la llegada de una estrella llamada Gliese 710. Esta estrella se está moviendo probablemente en curso de colisión con el sistema solar y estará a una distancia de 1,1 años luz del Sol dentro de 1,4 millones de años. Algunos modelos predicen que esta estrella enviará grandes cantidades de cometas de la nube de Oort a la Tierra. Otros modelos, tales como el de García-Sánchez, predicen un aumento de solamente un 5%.
Panoramas menos probables [editar]
Se han sugerido otros panoramas posibles. Un agujero negro podría incorporarse en el Sistema Solar. Si sucediera esto, el resultado sería catastrófico. Otra amenaza podría provenir de explosiones de rayos gamma; algunos científicos creen que esto pudo haber causado la extinción masiva en la Tierra hace 450 millones de años. Ambas teorías son muy inverosímiles. Otros ven a la vida extraterrestre como una amenaza posible para la humanidad; aunque hasta ahora no se ha encontrado vida extraterrestre inteligente, científicos tales como Carl Sagan han postulado que la existencia de la vida extraterrestre es muy probable. Incluso en la actualidad la NASA esterilizó los artículos que volvían del espacio para matar a cualquier potencial vida "extraterrestre" que pudiera amenazar a la humanidad. Los científicos consideran tal panorama posible, pero muy poco probable.
Tierra [editar]
En la historia de la Tierra han tenido lugar muchas eras de glaciación. Casi ciertamente más eras de hielo ocurrirán en un intervalo de 40.000-100.000 años. Esto tendría un serio impacto en la civilización tal como actualmente la conocemos, porque las áreas extensas de la tierra (principalmente en Norteamérica y Europa) llegarán a ser inhabitables. Todavía sería posible vivir en las regiones tropicales.
Un panorama menos predecible es una epidemia mundial. Por ejemplo, si el VIH mutara y llegase a ser tan transmisible como el resfriado común, las consecuencias serían fatales, pero probablemente no terminales para la especie humana, debido a que algunas personas son inmunes al VIH.
Otro panorama que es menos probable, es el acontecimiento de un mega tsunami. Un mega tsunami podría, por ejemplo, destruir por completo la costa este de los Estados Unidos. Las áreas costeras del mundo entero podrían inundarse en caso de que se produjera un derrumbamiento de la capa de hielo antártico occidental. Aunque ninguno de estos escenarios podrían destruir a la humanidad por completo, estos podrían amenazar regionalmente a la civilización tal como la conocemos.
La última ocasión que entró en erupción el supervolcán de Yellowstone, hace 74.000 años, el magma cubrió toda el área al oeste del río Misisipi en Norteamérica. Otra erupción como esta podía amenazar a la civilización. Tal erupción podría también lanzar grandes cantidades de gases que podrían alterar el equilibrio del dióxido de carbono en el planeta y causar un efecto invernadero, o suficientes sedimentos piroclásticos y otros materiales podrían ser lanzados en la atmósfera para bloquear parcialmente la luz del sol y causar un "invierno nuclear natural".
Armas nucleares [editar]
El panorama que más se ha explorado es una guerra nuclear o el uso de algún arma con posibilidades similares. Es difícil predecir si esto exterminaría a la humanidad, pero ciertamente podía alterar a la civilización tal como la conocemos, en particular si tuviera lugar un acontecimiento de invierno nuclear. Albert Einstein dijo: "Yo no sé cómo será la tercera guerra mundial, lo que sí sé es que la cuarta guerra mundial los hombres la disputaremos con palos y piedras"
Igualmente la posibilidad de un desastre nuclear , sin necesidad de que estalle la guerra, es alta. Falsas alarmas de guerra, fallos en los equipos informáticos que controlan las armas nucleares e incluso un desastre de plantas de energía nuclear, podrían concluir con el fin del mundo.
Humanidad [editar]
La amenaza más grande para la humanidad viene probablemente de la humanidad en sí misma. Otra categoría de desastres son las consecuencias no previstas de la tecnología. Se ha sugerido que las computadoras que aprenden toman acciones imprevistas o que los robots competirían contra la humanidad. La biotecnología podría conducir a la creación de una epidemia, la nanotecnología podría conducir al Goo gris -en ambos casos, ya sea deliberadamente o por accidente. También se ha sugerido que los científicos físicos pudieran crear accidentalmente un dispositivo que podría destruir la Tierra y al sistema solar.
En la teoría de cuerdas, hay algunas variables desconocidas. Si éstas resultan tener un valor desafortunado, el universo podría ser inestable y ser alterado completamente, destruyendo todo dentro de él, ya sea por azar o por algún experimento accidental. Esto es llamado por algunos como el Colapso de Vacío Quantum. Otra clase de accidente es la transición tipo de Hielo-9, en la cual nuestro planeta incluyendo a todo en el se convertiría en un planeta de materia extraña en una reacción en cadena.
Se ha sugerido que el calentamiento global podría causar que el clima en la Tierra se hiciera como en Venus, lo que la haría inhabitable. En predicciones menos extremas esto podría causar el final de la civilización tal como la conocemos.
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El fin de la civilización o el fin del mundo son frases usadas en referencia a los panoramas de la extinción humana y a los peligros relacionados que ocurrirían en una escala global.
La predicción de los acontecimientos futuros se conoce como estudios de futuro. Los estudios de futuro son una herramienta para paliar o evitar los posibles peligros a los que nos pudiéramos enfrentar.
Existen varios riesgos que comprometen a la humanidad y la civilización, pero no todos los riesgos son iguales. Los riesgos se pueden categorizar generalmente en seis tipos basados en el alcance del riesgo (personal, regional, global) y la intensidad del riesgo (soportable o terminal). Esta tabla[1] proporciona algunos ejemplos de riesgos:
Escala
Soportables
Terminales
Mundial
Atenuación de la capa de ozono
"Fin de la civilización"
Regional
Recesión económica
Genocidio
Personal
Robo o destrucción de bienes
Enfermedad terminal
Los riesgos en esta lista se asocian con aquellos contenidos en las categorías Global-Terminal. Este tipo de riesgos son aquellos donde un acontecimiento adverso aniquilaría a la vida inteligente en la Tierra, o acortaría permanente y drásticamente su potencial. Es un riesgo donde la humanidad en su totalidad seria diezmada o tendría consecuencias adversas para el curso de la civilización humana.
Tabla de contenidos[ocultar]
1 Los panoramas futuros
2 Espacio exterior
3 Meteoritos
4 Panoramas menos probables
4.1 Tierra
4.2 Armas nucleares
4.3 Humanidad
4.4 Otros panoramas
5 Religión
6 Ficticio
7 Panoramas históricos
8 Notas
9 Véase también
10 Enlaces externos
11 Referencias
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Los panoramas futuros [editar]
Existen muchos escenarios que se ha sugerido podrían suceder en el futuro. Algunos seguramente sucederán y casi ciertamente terminarán con la humanidad, pero estos tendrán lugar en un plazo muy largo. Otros tienen probabilidad de suceder en un plazo más corto, no obstante, no es seguro que destruirán por completo a la civilización. Otros siguen siendo extremadamente inverosímiles, y pueden incluso ser imposibles.
Algunos de los peligros previstos que se han excluido de la lista de accidentes en los argumentos que parecen demasiado poco probables para causar un desastre terminal a nivel global son: llamaradas solares, supernovas, explosiones o fusiones de agujeros negros, explosiones de rayos gamma, implosiones del centro de la galaxia, supervolcanes, pérdida de biodiversidad, acumulación de la contaminación atmosférica, pérdida gradual de la fertilidad humana, y varios panoramas religiosos sobre el día final.
Nick Bostrom
Espacio exterior [editar]
Es cierto que los acontecimientos en el espacio exterior provocarán que se acabe la vida en la Tierra. Sin embargo, los acontecimientos más probables, sucederán en un plazo extremadamente largo, medido en miles de millones de años. Las proyecciones indican que la galaxia de Andrómeda está en curso de colisión con la Vía Láctea. El impacto está previsto que ocurra en cerca de 3.000 millones de años, Andrómeda se acercará a una velocidad media de cerca de 140 kilómetros por segundo; las dos galaxias se combinarán probablemente para formar un gigante elíptico. Esta combinación expulsará muy probablemente a nuestro Sistema Solar en el espacio profundo o lo bombardeará con otros sistemas solares. De cualquier manera, provocará que nuestro planeta llegue a ser inhabitable (una colisión real es innecesaria).
Dentro de 5.000 a 6.000 millones años, la evolución estelar predice que nuestro Sol se convertirá en una gigante roja y que probablemente envolverá en su totalidad a la Tierra. Esto ocurrirá siempre y cuando la gravedad del Sol (que se reducirá en un cierto plazo debido a que irradia su masa al exterior), todavía pueda mantener a la Tierra en una órbita cercana. Incluso si la Tierra se traslada hacia a una órbita más distante, puede no haber bastante energía para sostener la vida, puesto que la temperatura eficaz de las gigantes rojas disminuye (es decir, irradian menos calor) al tiempo que aumenta de tamaño. Además de la opción de la gigante roja, hay algunos astrónomos que creen que el sol está aumentando actualmente de luminosidad (en una tasa muy lenta), y predicen que en menos de mil millones años, la Tierra será demasiado caliente para sostener la vida como la conocemos, y también tendrá demasiada radiación como para sobrevivir.
A una escala de tiempo incluso más larga, el universo llegara a su fin. Hay modelos científicos competentes sobre cómo sucederá exactamente esto, sin embargo en todos los casos, no será posible ningún tipo de vida. La edad actual del universo es estimada en 13.700 millones de años. Hay varias teorías que compiten en cuanto a la naturaleza de nuestro universo y cómo terminará. Esto se daría lugar en una escala incluso más larga que la expansión del sol.
Meteoritos [editar]
En la historia de la Tierra, se acepta extensamente que varios enormes meteoritos han golpeado la superficie de ésta. Se han extendido teorías acerca de que uno de ellos causó la extinción de los dinosaurios. Si un gran meteorito golpease a la Tierra, podría hacer que un impacto grave afectara a la civilización.
Incluso es posible que la humanidad fuera destruida totalmente. Para esto, el asteroide necesitaría ser por lo menos de 1 kilómetro de diámetro, pero probablemente tendría más efecto si tiene entre 3 y 10 kilómetros. Los casos de asteroides de un kilómetro de diámetro se dan probablemente cada 500 millones de años. Asteroides más grandes son más raros. Un impacto de un cuerpo de unos 10 kilómetros de diámetro ocurrió hace 65 millones de años, y acabó con los dinosaurios. Los supuestos asteroides cercanos a la Tierra son observados con regularidad. Hipotéticamente, un meteorito de un kilómetro de diámetro produciría un efecto destructivo en el planeta. Incluso sería visible faltando una semana para el impacto, lo que agravaría el pánico de esta situación.
Asteroide Ceres
Tomemos como ejemplo un asteroide que colisionó en Tunguska, Siberia y tenía cerca de 70 metros de diámetro. Era relativamente pequeño pero liberó más de mil veces la energía de Hiroshima. A pesar de ser una posibilidad remota, la colisión de un meteorito con la tierra resulta ser probable. De hecho, el 23 de marzo de 1989 uno de 800 m. pasó a escasa distancia del planeta y no se detectó hasta que ya era tarde para detenerlo. Aún así existe la posibilidad de detenerlo con misiles nucleares, no obstante, podrían agravar el daño.
Algunos científicos creen que hay patrones en la cantidad de meteoritos que golpean a la Tierra. Una explicación posible de tal patrón es dada por la hipotética estrella Némesis. Hay una teoría que indica que esta estrella pasa regularmente a través de una parte más densa de la nube de Oort, causando que la lluvia de meteoritos se precipite sobre la Tierra. Sin embargo, la misma existencia de este patrón no es aceptada extensamente, y la existencia de la estrella de Némesis es altamente polémica.
Los científicos dicen que en el 2009 podría haber una posibilidad de que un meteorito chocase contra la Tierra, aunque otros dicen que esa posibilidad es nula. Donde sí que habría que preocuparse es en el 2019, aunque tampoco es muy probable.
Otro escenario que puede causar un incremento de meteoritos es la llegada de una estrella llamada Gliese 710. Esta estrella se está moviendo probablemente en curso de colisión con el sistema solar y estará a una distancia de 1,1 años luz del Sol dentro de 1,4 millones de años. Algunos modelos predicen que esta estrella enviará grandes cantidades de cometas de la nube de Oort a la Tierra. Otros modelos, tales como el de García-Sánchez, predicen un aumento de solamente un 5%.
Panoramas menos probables [editar]
Se han sugerido otros panoramas posibles. Un agujero negro podría incorporarse en el Sistema Solar. Si sucediera esto, el resultado sería catastrófico. Otra amenaza podría provenir de explosiones de rayos gamma; algunos científicos creen que esto pudo haber causado la extinción masiva en la Tierra hace 450 millones de años. Ambas teorías son muy inverosímiles. Otros ven a la vida extraterrestre como una amenaza posible para la humanidad; aunque hasta ahora no se ha encontrado vida extraterrestre inteligente, científicos tales como Carl Sagan han postulado que la existencia de la vida extraterrestre es muy probable. Incluso en la actualidad la NASA esterilizó los artículos que volvían del espacio para matar a cualquier potencial vida "extraterrestre" que pudiera amenazar a la humanidad. Los científicos consideran tal panorama posible, pero muy poco probable.
Tierra [editar]
En la historia de la Tierra han tenido lugar muchas eras de glaciación. Casi ciertamente más eras de hielo ocurrirán en un intervalo de 40.000-100.000 años. Esto tendría un serio impacto en la civilización tal como actualmente la conocemos, porque las áreas extensas de la tierra (principalmente en Norteamérica y Europa) llegarán a ser inhabitables. Todavía sería posible vivir en las regiones tropicales.
Un panorama menos predecible es una epidemia mundial. Por ejemplo, si el VIH mutara y llegase a ser tan transmisible como el resfriado común, las consecuencias serían fatales, pero probablemente no terminales para la especie humana, debido a que algunas personas son inmunes al VIH.
Otro panorama que es menos probable, es el acontecimiento de un mega tsunami. Un mega tsunami podría, por ejemplo, destruir por completo la costa este de los Estados Unidos. Las áreas costeras del mundo entero podrían inundarse en caso de que se produjera un derrumbamiento de la capa de hielo antártico occidental. Aunque ninguno de estos escenarios podrían destruir a la humanidad por completo, estos podrían amenazar regionalmente a la civilización tal como la conocemos.
La última ocasión que entró en erupción el supervolcán de Yellowstone, hace 74.000 años, el magma cubrió toda el área al oeste del río Misisipi en Norteamérica. Otra erupción como esta podía amenazar a la civilización. Tal erupción podría también lanzar grandes cantidades de gases que podrían alterar el equilibrio del dióxido de carbono en el planeta y causar un efecto invernadero, o suficientes sedimentos piroclásticos y otros materiales podrían ser lanzados en la atmósfera para bloquear parcialmente la luz del sol y causar un "invierno nuclear natural".
Armas nucleares [editar]
El panorama que más se ha explorado es una guerra nuclear o el uso de algún arma con posibilidades similares. Es difícil predecir si esto exterminaría a la humanidad, pero ciertamente podía alterar a la civilización tal como la conocemos, en particular si tuviera lugar un acontecimiento de invierno nuclear. Albert Einstein dijo: "Yo no sé cómo será la tercera guerra mundial, lo que sí sé es que la cuarta guerra mundial los hombres la disputaremos con palos y piedras"
Igualmente la posibilidad de un desastre nuclear , sin necesidad de que estalle la guerra, es alta. Falsas alarmas de guerra, fallos en los equipos informáticos que controlan las armas nucleares e incluso un desastre de plantas de energía nuclear, podrían concluir con el fin del mundo.
Humanidad [editar]
La amenaza más grande para la humanidad viene probablemente de la humanidad en sí misma. Otra categoría de desastres son las consecuencias no previstas de la tecnología. Se ha sugerido que las computadoras que aprenden toman acciones imprevistas o que los robots competirían contra la humanidad. La biotecnología podría conducir a la creación de una epidemia, la nanotecnología podría conducir al Goo gris -en ambos casos, ya sea deliberadamente o por accidente. También se ha sugerido que los científicos físicos pudieran crear accidentalmente un dispositivo que podría destruir la Tierra y al sistema solar.
En la teoría de cuerdas, hay algunas variables desconocidas. Si éstas resultan tener un valor desafortunado, el universo podría ser inestable y ser alterado completamente, destruyendo todo dentro de él, ya sea por azar o por algún experimento accidental. Esto es llamado por algunos como el Colapso de Vacío Quantum. Otra clase de accidente es la transición tipo de Hielo-9, en la cual nuestro planeta incluyendo a todo en el se convertiría en un planeta de materia extraña en una reacción en cadena.
Se ha sugerido que el calentamiento global podría causar que el clima en la Tierra se hiciera como en Venus, lo que la haría inhabitable. En predicciones menos extremas esto podría causar el final de la civilización tal como la conocemos.
el big ban
El Universo es todo, sin excepciones.Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo.
Es muy grande, pero no infinito. Si lo fuera, habría infinita materia en infinitas estrellas, y no es así.El universo es, sobre todo, espacio vacío. Por cada millón de átomos de hidrógeno los 10 elementos más abundantes son:
Elemento
Átomos
H
Hidrógeno
1.000.000
He
Helio
63.000
O
Oxígeno
690
C
Carbono
420
N
Nitrógeno
87
Si
Silicio
45
Mg
Magnesio
40
Ne
Neón
37
Fe
Hierro
32
S
Azufre
16
La teoría del Big Bang explica cómo se formó.
Dice que hace unos 15.000 millones de años la materia tenía una densidad y una temperatura infinitas. Hubo una explosión violenta y, desde entonces, el universo va perdiendo densidad y temperatura.El Big Bang es una singularidad, una excepción que no pueden explicar las leyes de la física. Podemos saber qué pasó desde el primer instante, pero el momento y tamaño cero todavía no tienen explicación científica.
Contenido de estas páginas sobre el Universo
Las Estrellas: son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz, como nuestro Sol.Las Galaxias: son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo. En el Universo hay millones.La Vía Láctea: es nuestra galaxia. Los romanos la llamaron "Camino de Leche".Los Cuásares: son objetos muy lejanos que emiten grandes cantidades de energía.Los Púlsares: son fuentes de ondas de radio que vibran con periodos muy regulares.Los Agujeros negros: son cuerpos con un campo gravitatorio tan grande que no escapa ni la luz.En el Universo hay también materiales dispersos, dentro y fuera de las galaxias: la materia interestelar, la luz, la radiación de fondo y la materia oscura. Dedicamos un capítulo a la Medición del Universo, donde explicamos las unidades para medir distancias y también conceptos como paralaje, declinación, ascensión, brillo de las estrellas y longitud de onda.Además del inevitable Origen del Universo, otro apartado interesante explica las fuerzas y movimientos. Por último, también se habla sobre constelaciones, telescopios, radiotelescopios ... y todo aquello que hemos usado los humanos para observar el Universo.
Es muy grande, pero no infinito. Si lo fuera, habría infinita materia en infinitas estrellas, y no es así.El universo es, sobre todo, espacio vacío. Por cada millón de átomos de hidrógeno los 10 elementos más abundantes son:
Elemento
Átomos
H
Hidrógeno
1.000.000
He
Helio
63.000
O
Oxígeno
690
C
Carbono
420
N
Nitrógeno
87
Si
Silicio
45
Mg
Magnesio
40
Ne
Neón
37
Fe
Hierro
32
S
Azufre
16
La teoría del Big Bang explica cómo se formó.
Dice que hace unos 15.000 millones de años la materia tenía una densidad y una temperatura infinitas. Hubo una explosión violenta y, desde entonces, el universo va perdiendo densidad y temperatura.El Big Bang es una singularidad, una excepción que no pueden explicar las leyes de la física. Podemos saber qué pasó desde el primer instante, pero el momento y tamaño cero todavía no tienen explicación científica.
Contenido de estas páginas sobre el Universo
Las Estrellas: son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz, como nuestro Sol.Las Galaxias: son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo. En el Universo hay millones.La Vía Láctea: es nuestra galaxia. Los romanos la llamaron "Camino de Leche".Los Cuásares: son objetos muy lejanos que emiten grandes cantidades de energía.Los Púlsares: son fuentes de ondas de radio que vibran con periodos muy regulares.Los Agujeros negros: son cuerpos con un campo gravitatorio tan grande que no escapa ni la luz.En el Universo hay también materiales dispersos, dentro y fuera de las galaxias: la materia interestelar, la luz, la radiación de fondo y la materia oscura. Dedicamos un capítulo a la Medición del Universo, donde explicamos las unidades para medir distancias y también conceptos como paralaje, declinación, ascensión, brillo de las estrellas y longitud de onda.Además del inevitable Origen del Universo, otro apartado interesante explica las fuerzas y movimientos. Por último, también se habla sobre constelaciones, telescopios, radiotelescopios ... y todo aquello que hemos usado los humanos para observar el Universo.
Universo
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Esta página está siendo traducida del idioma inglés a partir del artículo Universe, razón por la cual puede haber lagunas de contenidos, errores sintácticos o escritos sin traducir.Puedes colaborar con Wikipedia continuando con la traducción desde el artículo original
Fluctuaciones en la radiación de fondo de microondas
Para otros usos de este término véase Universo (desambiguación).
Universo es una palabra derivada del latín que a su vez proviene de ūnus ('uno', en el sentido de 'único') y versus ('vuelta').
El Universo es más comúnmente definido como todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término "universo" puede ser utilizado en ligeramente diferentes sentidos contextuales, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.
Observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de 13,73 ± 0,12 mil millones de años y por lo menos 93 mil millones de "años luz" de extensión.[1] El evento que dio inicio al universo se llama el Big Bang. En aquel instante toda la materia y la energía del universo observable estaba concentrada en un punto de densidad infinita. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse para llegar a su condición actual, y lo continúa haciendo.
Ya que, de acuerdo con la teoría especial de la relatividad, la materia no puede moverse a velocidad superior a la de la luz, puede parecer paradójico que dos objetos del universo puedan haberse separado por 93 mil millones de años luz en un tiempo de sólo 13 mil millones de años; sin embargo esta separación es una consecuencia natural de la teoría de relatividad general.
Dicho simplemente, el espacio puede ampliarse a un ritmo superior que no está limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dos galaxias puede separarse una de la otra más rápidamente que la velocidad de la luz, si el espacio entre ellas es el que crece.
Mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo ("redshift") de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros, dan apoyo a la teoría de la expansión del espacio y, más en general, a la teoría del Big Bang, que propone que el espacio en sí se creó a partir de la nada, en un momento específico en el pasado.
El estilo de esta traducción aún no ha sido revisado por terceros.Si eres hispanohablante nativo y no has participado en esta traducción puedes colaborar revisando y adaptando el estilo de ésta u otras traducciones ya acabadas.
Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo es fundamentalmente diferente de la observada en la Tierra y no directamente observables (véase la energía oscura). La imprecisión de las actuales observaciones de las predicciones ha obstaculizado el destino final del universo.
Los experimentos sugieren que el Universo se ha regido por las mismas leyes físicas y las constantes a lo largo de su extensión y de la historia. La fuerza dominante en distancias cosmológicas es la gravedad, y la relatividad general es actualmente la más exacta teoría de la gravitación. Las otras tres fuerzas fundamentales y las partículas en las que actúan son descritas por el Modelo Estándar. El universo tiene por lo menos tres dimensiones del espacio y una de tiempo, aunque muy pequeñas dimensiones adicionales no se pueden descartar experimentalmente. El Espacio y el Tiempo parecen estar conectados de forma sencilla y sin problemas, y el Espacio tiene curvatura media muy pequeña, de manera que la geometría euclidiana es, como regla general, exacta en todo el universo.
En filosofía se designa Universo al mundo, o conjunto de todo lo que sucede. La ciencia modeliza el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales.
Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describe todo aspecto de este universo con sus fenómenos.
Edad: el Universo tiene 13.700 millones de años (margen de error cercano al 1%).
Destino final: las pruebas apoyan la Teoría de la expansión permanente del Universo, aunque muchos otros afirman que la materia oscura puede ejercer la fuerza de gravedad suficiente para detener la expansión y hacer que toda la materia se comprima a lo que los científicos llamarían el "Big-Crunch" o la Gran Implosión. En esta implosión juegan un papel fundamental los agujeros negros que por la gran presión ejercida en su interior rompen los enlaces de las moléculas, creando partículas tan pequeñas que atraviesan la materia y que por la gravedad, se unen en el origen del universo. Cuando toda la materia se acaba por condensar en un solo punto el universo se vuelve a expandir.
La teoría actualmente más aceptada de la formación del Universo es el modelo del Big Bang, que describe la expansión del espacio-tiempo a partir de una singularidad espaciotemporal. El Universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica que arrasó con todas las irregularidades iniciales. A partir de entonces el Universo se expandió y se convirtió en estable, más frío y menos denso. Las variaciones menores en la distribución de la masa dieron como resultado de la segregación fractal en porciones que se encuentran en el universo actual, como cúmulos de galaxias.
Tabla de contenidos[ocultar]
1 Porción observable
2 Evolución
2.1 Teoría sobre el origen y la formación del Universo (Big Bang)
2.2 Sopa Primigenia
2.3 Protogalaxias
2.4 Destino Final
2.4.1 Big Crunch o la Gran Implosión
2.4.2 Big Rip o Gran Desgarramiento
3 Descripción física
3.1 Tamaño
3.2 Forma
3.3 Homogeneidad e isotropía
3.4 Composición
4 Estructuras agregadas del universo
4.1 Las galaxias
4.2 Formas de galaxias
4.2.1 Galaxias elípticas
4.2.2 Galaxias espirales
4.2.3 Galaxia espiral barrada
4.2.4 Galaxias irregulares
4.3 La Vía Láctea
4.4 Las constelaciones
4.5 Las estrellas
4.6 Los púlsares
4.7 Los satélites
5 Otros términos
5.1 Multiuniversos
5.2 Fuerzas Cósmicas
6 Véase también
7 Notas y referencias
8 Enlaces externos
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Porción observable [editar]
Artículo principal: Universo observable
Los cosmólogos teóricos y observacionales se diferencian en la utilización del término Universo, significando el sistema completo o sólo una parte del sistema.[2] Según el convenio de los cosmólogos, el Universo ("U" mayúscula) se refiere frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es directamente observable utilizando telescopios y otros detectores y utilizando métodos físicos teóricos y empíricos para estudiar los componentes básicos del Universo y sus interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la parte observable del espacio comóvil (también llamado: "nuestro universo") corresponde a una parte de un modelo del espacio entero y normalmente no es el espacio entero. Frecuentemente se utiliza el término el Universo como ambas, la parte observable del espacio, la parte observable del espacio-tiempo o el espacio-tiempo entero
La mayoría de los cosmólogos creen que el Universo observable es una parte extremadamente pequeña del Universo "entero", realmente existente, y que es imposible observar todo el espacio comóvil. En la actualidad se desconoce si esto es correcto, ya que de acuerdo a los estudios de la forma del Universo, es posible que el Universo observable esté cerca de tener el mismo tamaño que todo el espacio, pero la pregunta sigue debatiéndose.[3] [4] Si una versión del escenario de la inflación cósmica es correcto, entonces no hay un camino de determinar si el Universo es finito o infinito, en el caso del Universo observable es sólo una pizca del Universo existente. Por lo tanto parece imposible saber realmente si el Universo está siendo completamente observado......
Evolución [editar]
Teoría sobre el origen y la formación del Universo (Big Bang) [editar]
El hecho de que el Universo esté en expansión se deriva de las observaciones del corrimiento al rojo y se cuantifican por la ley de Hubble.
Es decir, los astrónomos observan que hay una relación directa entre la distancia a un objeto remoto (como una galaxia) y la velocidad con que está alejándose. En cambio, si esta expansión ha sido continua en toda la edad del Universo, entonces en el pasado estos objetos distantes alejándose tuvieron que estar una vez juntos. Esta idea da pie a la teoría del ‘’Big Bang’’, el modelo dominante en la cosmología actual.
Durante la era más temprana del Big Bang, el Universo se cree que era un caliente y denso plasma. Según avanza la expansión, la temperatura cae a ritmo constante hasta el punto en que los átomos se pueden formar. Sobre este tiempo la energía de fondo se desacopla de la materia y fue libre de viajar a través del espacio. La energía sobrante continuó enfriándose al expandirse el Universo y hoy forma el fondo cósmico de microondas. Esta radiación de fondo es remarcablemente uniforme en todas direcciones, que los cosmólogos han intentado explicar como un periodo temprano de inflación cósmica después del Big Bang.
El examen de las pequeñas variaciones en el fondo de radiación de microondas proporciona información sobre la naturaleza del Universo, incluyendo la edad y composición. La edad del universo desde el Big Bang, de acuerdo a la información actual proporcionada por el WMAP de la NASA, se estima en unos 13.700 millones de años, con un margen de error de un 1% (200 millones de años). Otros métodos de estimación dan diferentes rangos de edad desde 11.000 millones a 20.000 millones. En el libro de 1977 Los Primeros Tres Minutos del Universo, el premio Nobel Steven Weinberg muestra la física de qué ocurrió justo momentos después del Big Bang. Los descubrimientos adicionales y los refinamientos de las teorías hicieron que lo actualizara y reeditara en 1993.
Sopa Primigenia [editar]
Hasta hace poco, la primera centésima de segundo era más bien un misterio, impidiendo a Wainberg y a otros describir exactamente cómo era el Universo. Los nuevos experimentos en el RHIC en el Brookhaven National Laboratory han proporcionado a los físicos una luz en esta cortina de alta energía, de tal manera que pueden observar directamente los tipos de comportamiento que pueden haber tomado lugar en este instante.[5]
En estas energías, los quarks que componen los protones y los neutrones no estaban juntos y una mezcla densa supercaliente de quarks y gluónes, con algunos electrones, era todo lo que podía existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el tipo de partículas de materia que observamos hoy en día.[6]
Protogalaxias [editar]
Artículo principal: Protogalaxia
Los rápidos avances en lo que pasó después de la existencia de la materia, existe mucha información sobre la formación de las galaxias. Se cree que las primeras galaxias eran débiles "galaxias enanas" que emitían tanta radiación que desharían los átomos gaseosos de sus electrones. Este gas, a su vez, se estaba calentando y expandiendo y tenía la posibilidad de obtener la masa necesaria para formar las grandes galaxias que conocemos hoy.[7] [8]
Destino Final [editar]
Artículo principal: Destino último del Universo
El destino final del Universo tiene diversos modelos que explican lo que sucederá en función de diversos parámetros y observaciones. A continuación se explican los modelos fundamentales que se dan.
Big Crunch o la Gran Implosión [editar]
Artículo principal: Big Crunch
Es muy posible que el inmenso aro que rodeaba a las galaxias sea una forma de materia que resulta invisible desde la Tierra. Esta materia oscura tal vez constituya el 99% de todo lo que hay en el Universo.
La fuerza gravitatoria de toda esa materia tal vez podría cesar e invertir con ella la expansión, así las galaxias empezarían a retroceder y con el tiempo chocarían unas contra otras, la temperatura se elevaría y el Universo se precipitaría hacia un destino catastrófico en el que quedaría reducido nuevamente a un punto.
Algunos físicos han especulado que después se formaría otro Universo, en cuyo caso se repetiría el proceso.
Hoy en día, esta hipótesis parece incorrecta, pues a la luz de los últimos datos experimentales, el Universo se está expandiendo, cada vez más rápido.
Big Rip o Gran Desgarramiento [editar]
Artículo principal: Big Rip
El Gran Desgarramiento o Teoría de la Eterna Expansión, llamado en inglés Big Rip, es una hipótesis cosmológica sobre el destino último del universo. Este posible destino final del universo depende de la cantidad de energía oscura en el universo. Si el universo contiene suficiente energía oscura, podría acabar en un desgarramiento de toda la materia.
El valor clave es w, la razón entre la presión de la energía oscura y su densidad energética. A w < -1, el universo acabaría por ser desgarrado. Primero, las galaxias se separarían entre sí, luego la gravedad sería demasiado débil para mantener integrada cada galaxia. Los sistemas planetarios perderían su cohesión gravitatoria. En los últimos minutos, se desbaratarán estrellas y planetas, y los átomos serán destruidos.
Los autores de esta hipótesis calculan que el fin del tiempo ocurriría aproximadamente 3,5×1010 años después del Big Bang, o dentro de 2,0×1010 años.
Una modificación de esta teoría, aunque poco aceptada, asegura que el universo continuaría su expansión sin provocar un Big Rip.
Descripción física [editar]
Tamaño [editar]
La imagen de luz visible más profunda del cosmos, el Campo Ultra Profundo del Hubble.
Artículo principal: Universo observable
Muy poco se conoce sobre el tamaño del Universo. Puede tener una longitud de billones de años luz o incluso tener un tamaño infinito. Un artículo de 2003[9] dice establecer una cota inferior de 24 gigaparsecs (78.000 millones de años luz) del tamaño del Universo, pero no hay ninguna razón para creer que esta cota está de alguna manera muy ajustada. Ver forma del Universo para más información.
El Universo observable (o visible), que consiste en todas las localizaciones que podían habernos afectado desde el Big Bang dada la velocidad de la luz finita, es ciertamente finito. La distancia comóvil al extremo del Universo visible es sobre 46.500 millones de años luz en todas las direcciones desde la Tierra, así el Universo visible se puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro y un diámetro de unos 93.000 millones de años luz.[10] Hay que notar que muchas fuentes han publicado una amplia variedad de cifras incorrectas para el tamaño del Universo visible, desde 13.700 hasta 180.000 millones de años luz. Ver Universo observable para una lista de cifras incorrectas publicadas en prensa popular con explicaciones de cada una.
En el Universo las distancias que separan los astros son tan grandes que si quisiéramos expresar en metros, tendríamos que utilizar cifras muy largas. Debido a ello, se utiliza como unidad de longitud el año luz, que corresponde a la distancia que recorre la luz en un año.
Actualmente, el modelo más comunmente aceptado es el propuesto por Albert Einstein en su Relatividad General, en la que propone un universo "finito pero ilimitado", es decir, que a pesar de tener un volumen medible no tiene límites, de forma análoga a la superficie de una esfera, que es medible pero ilimitada. No obstante el volumen del universo no puede ser calculado ya que no podemos observar nada más alejado del anteriormente citado limite de observación (esfera de radio de 46.500 millones años luz, teniendo en cuenta los efectos de expansión)
Forma [editar]
Universum, Flammarion, Holzschnitt, París 1888.
Artículos principales: Forma del Universo y Estructura a gran escala del universo
Una pregunta importante abierta en cosmología es la forma del Universo. Matemáticamente, ¿qué 3-variedad representa mejor la parte espacial del Universo?
Primero, si el Universo es espacialmente plano, se desconoce si las reglas de la geometría Euclidiana son válidas a la mayor escala. Actualmente, muchos cosmólogos creen que el Universo observable está muy cerca de ser espacialmente plano, con arrugas locales donde los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo, de la misma forma que la superficie de un lago es casi plana. Esta opinión fue reforzada por los últimos datos del WMAP, mirando hacia las "oscilaciones acústicas" de las variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas.[1]
Segundo, se desconoce si el Universo es múltiplemente conexo. El Universo no tiene cotas espaciales de acuerdo al modelo estándar del Big Bang, pero sin embargo debe ser espacialmente finito (compacto). Esto se puede comprender utilizando una analogía en dos dimensiones: la superficie de una esfera no tiene límite, pero no tiene un área infinita. Es una superficie de dos dimensiones con curvatura constante en una tercera dimensión. La 3-esfera es un equivalente en tres dimensiones en el que las tres dimensiones están constantemente curvadas en una cuarta.
Si el Universo fuese compacto y sin cotas, sería posible después de viajar una distancia suficiente para volver donde uno empezó. Así, la luz de las estrellas y galaxias podría pasar a través del Universo observable más de una vez. Si el Universo fuese múltiplemente conexo y suficientemente pequeño (y de un tamaño apropiado, tal vez complejo) entonces posiblemente se podría ver una o varias veces alrededor de él en alguna (o todas) direcciones. Aunque esta posibilidad no ha sido descartada, los resultados de las últimas investigaciones de la radiación de fondo de microondas hacen que esto parezca improbable.
Homogeneidad e isotropía [editar]
Fluctuaciones en la radiación de fondo de microondas. Imagen NASA/WMAP.
Mientras que la estructura está considerablemente fractalizada a nivel local (ordenada en una jerarquía de racimo), en los órdenes más altos de distancia el Universo es muy homogéneo. A estas escalas la densidad del Universo es muy uniforme y no hay una dirección preferida o significantemente asimétrica en el Universo. Esta homogeneidad es un requisito de la Métrica de Friedman-Lemaître-Robertson-Walker empleada en los modelos cosmológicos modernos.[11]
La cuestión de la anisotropía en el Universo primigenio fue significantemente contestada por el WMAP, que buscó fluctuaciones en la intensidad del fondo de microondas.[12] Las medidas de esta anisotropía han proporcionado información útil y restricciones sobre la evolución del Universo.
Hasta el límite de la potencia de observación de los instrumentos astronómicos, los objetos radian y absorben la energía de acuerdo a las mismas leyes físicas como lo hacen en nuestra propia galaxia.[13] Basándose en esto, se cree que las mismas leyes y constantes físicas son universalmente aplicables a través de todo el Universo observable. Ninguna prueba confirmada ha sido encontrada que muestre que las constantes físicas han variado desde el Big Bang y las posibles variaciones están siendo forzadas.[14]
Composición [editar]
El Universo observable actual parece tener un espacio-tiempo geométricamente plano conteniendo una densidad masa-energía equivalente de 9,9 × 10-30 gramos por centímetro cúbico. Los constituyentes primarios parecen consistir en 73% de energía oscura, 23% de materia oscura fría y un 4% de átomos. Así, la densidad de los átomos está en el orden del núcleo de hidrógeno sencillo para cada cuatro metros de volumen.[15] La naturaleza exacta de la energía oscura y la materia oscura fría sigue siendo un misterio. Actualmente se especula con que el neutrino (partícula muy abundante en el universo) tenga, aunque mínima, una masa, lo que significaría, de ser comprobado, que la energía y la materia oscura no existen.
Durante las primeras fases del Big Bang, se formaron las mismas cantidades de materia y antimateria. Sin embargo, aunque el proceso físico de una violación CP dé como resultado una asimetría en la suma de materia comparada con la antimateria. Esta asimetría explica la suma de materia residual encontrada en el Universo hoy, de otra forma casi toda la materia y antimateria se habría aniquilado la una a la otra cuando hubieran entrado en contacto.[16]
Antes de la formación de las primeras estrellas, la composición química del Universo consistía primariamente en hidrógeno (75% de la masa total), con una suma menor de helio-4 (4He) (24% de la masa total) y el resto de otros elementos.[17] Una pequeña porción de estos elementos estaban en la forma del isótopo deuterio (²H), helio-3 (³He) y litio (7Li).[18] Consecuentemente la materia interestelar de las galaxias ha sido enriquecida sin cesar por elementos más pesados. Éstos se han introducido como un resultado de las explosiones de supernovas, los vientos estelares y la expulsión de la cubierta exterior de estrellas desarrolladas.[19]
El Big Bang dejó detrás un flujo de fondo de fotones y neutrinos. La temperatura de la radiación de fondo ha decrecido sin cesar con la expansión del Universo y ahora fundamentalmente consiste en la energía de microondas equivalente a una temperatura de 2.725 K.[20] La densidad del fondo de neutrinos actual es sobre 150 por centímetro cúbico.
[21]
Véase también: Abundancia de elementos químicos
Estructuras agregadas del universo [editar]
Las galaxias [editar]
Las galaxias son el constituyente fundamental del Universo y, a pesar de que distan mucho de la Tierra no se observan a través del telescopio como simples puntos de luz, sino que se manifiestan como manchas luminosas de diferentes formas. Esto equivale a decir que el Universo está formado por galaxias y agrupaciones de galaxias. Para adentrarse en este complejo mundo estelar, los científicos distinguen entre galaxias locales, integradas por un grupo de treinta a las que está unida gravitacionalmente la Vía Láctea, de la que forma parte el sistema solar, y todas las demás galaxias, a las que llaman galaxias exteriores.
Estas unidades de estrellas está distribuidas por todo el Universo y presentan características muy diversas, tanto en lo que respecta a su configuración como a su antigüedad: las hay viejas y jóvenes, grandes y pequeñas, brillantes y opacas, y de muy variadas formas. Las más pequeñas abarcan alrededor de 3.000 millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden llegar a abarcar más de un billón de astros. Estas últimas suelen tener un diámetro de 170.000 años luz, mientras que las primeras no pasan de los 6.000 años luz.
Además de estrellas, las galaxias contienen también materia interestelar, constituida por polvo y gas en una proporción que varia del 1 al 10% de su masa.
Formas de galaxias [editar]
La creciente potencia de los telescopios, que permite observaciones cada vez más detalladas de los distintos elementos del Universo, ha hecho posible una clasificación de las galaxias por su forma. Se han establecido así cuatro tipos distintos: galaxias elípticas, espirales, espirales barradas e irregulares.
Galaxia elíptica NGC 1316
Galaxias elípticas [editar]
En forma de elipse o de esferoide, se caracterizan por carecer de una estructura interna definida y por presentar muy poca materia interestelar. Se consideran las más antiguas del Universo, ya que sus estrellas son viejas y se encuentran en una fase muy avanzada de su evolución.
Galaxias espirales [editar]
Están constituidas por un núcleo central y dos o más brazos en espiral, que parten del núcleo. Éste se halla formado por multitud de estrellas y apenas tiene materia interestelar, mientras que en los brazos abunda la materia interestelar y hay gran cantidad de estrellas jóvenes, que son muy brillantes. Alrededor del 75% de las galaxias del Universo son de este tipo, y también lo es nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Galaxia espiral barrada [editar]
Es un tipo especial de galaxia espiral, que tiene un núcleo de forma elíptica del que parten dos brazos, primero rectos y luego espirales, en direcciones opuestas. En algunos casos, los brazos llegan a cerrarse formando un círculo y dejan el núcleo en el centro, como si fuera el diámetro. Estas galaxias son muy poco numerosas.
Galaxia irregular NGC 1427
Galaxias irregulares [editar]
Incluyen una gran diversidad de galaxias, cuyas configuraciones no responden a las tres formas anteriores, aunque tienen en común algunas características, como la de ser casi todas pequeñas y contener un gran porcentaje de materia interestelar. Se calcula que son irregulares alrededor del 5% de las galaxias del Universo.
La Vía Láctea [editar]
Artículo principal: Vía Láctea
La Vía Láctea es nuestra galaxia. Según las observaciones, posee una masa de 1012 masas solares y es, muy posiblemente, una espiral. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se calcula que contiene unos 200.000 millones de estrellas, entre las cuales se encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz (8,5 kpc) A simple vista, se observa como una estela blanquecina de forma elíptica, que se puede distinguir en las noches despejadas. Lo que no se aprecian son sus brazos espirales, en uno de los cuales, el llamado brazo de Orión, está situado nuestro sistema solar, y por tanto la Tierra.
El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en todos sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran abultamiento con un grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el grosor medio de unos 6.000 años luz.
Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la Vía Láctea, tanto en el número central como en los brazos, están siendo situadas dentro de un disco de 100.000 años luz de diámetro, que gira lentamente sobre su eje a una velocidad lineal superior a los 216 km/s.
Las constelaciones [editar]
Tan sólo 3 galaxias distintas a la nuestra son visibles a simple vista. Tenemos la Galaxia de Andrómeda, visible desde el Hemisferio Norte; la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes, en el Hemisferio Sur celeste. El resto de las galaxias no son visibles con los ojos sin ayuda de instrumentos. Sí que lo son, en cambio, las estrellas que forman parte de la Vía Láctea. Estas estrellas dibujan a menudo en el cielo figuras reconocibles, que han recibido diversos nombres en relación con su aspecto. Estos grupos de estrellas de perfil identificable se conocen con el nombre de constelaciones. Hasta el presente, se han observado 88 constelaciones, algunas de ellas muy extensas, como Hidra o la Osa Mayor, y otras muy pequeñas como Flecha y Triángulo.
Las estrellas [editar]
Son los elementos constitutivos más destacados de las galaxias. Estos soles, gaseosos y esféricos, brillan por sus gigantescas reacciones nucleares. Si la reacción no es muy grande comienza por emitir una luz roja oscura y después se mueve hacia el estado superior, que es en el que está nuestro Sol, para después al modificarse las reacciones nucleares interiores, dilatarse y enfriarse.
La dilatación por enfriamiento de los gases exteriores la convierte en una gigante roja, se vuelve inestable a la vez que lanza hacia el espacio exterior la mayor parte del material estelar. Este proceso puede durar 100 millones de años, hasta que se agota toda la energía nuclear y se contrae por la gravitación, hasta hacerse pequeña y densa, como una estrella pequeña y blanca o azul, una enana blanca. Si la estrella inicial era más grande que el Sol, su ciclo puede ser diferente: en lugar de una gigante, se vuelve una súpergigante y puede acabar su vida con una explosión.También hay algunas estrellas que consumen todo su combustible muy rápidamente y continúan contrayéndose hasta convertirse en un agujero negro.
Los púlsares [editar]
Hay estrellas que pueden emitir ondas luminosas y pulsaciones de ondas de radio conocidas como púlsares (Pulsations Radio Sources).En las reacciones nucleares que se producen la temperatura es tan alta que los átomos de hierro que se han formado se descomponen, la estrella se colapsa y estalla.
Los satélites [editar]
Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los planetas. El único satélite natural de la Tierra es la Luna. En Marte hay dos satélites naturales, Fobos y Deimos, observados desde 1877. También se detectan varios satélites girando alrededor de Saturno, Júpiter y Urano.
A continuación se muestran algunos ejemplos de los satélites de algunos planetas del sistema solar:
Tierra: 1 satélite → Luna
Marte: 2 satélites → Fobos, Deimos
Plutón: 3 satélites → Caronte, Nix, Hydra
Neptuno: 8 satélites → Náyade, Thalassa, Despina, Galatea, Larisa, Proteo, Tritón, Nereida
Urano: 15 satélites → Cordelia, Ofelia, Bianca, Crésida, Desdémona, Julieta, Porcia, Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberón.
Júpiter: 16 satélites → Metis, Adrastea, Amaltea, Tebe, Io, Europa, Ganimedes, Calisto, Leda, Himalia, Lisitea, Elara, Ananke, Carm, Pasifae, Sinope.
Saturno: 22 satélites → Pan, Atlas, Prometeo, Pandora, Epimeteo, Jano, Mimas, Encélado, Tetis, Telesto, Calipso, Dione, Helena, Rea, Titán, Heperión, Japeta, Febe.
Otros términos [editar]
Versión coloreada del Grabado Flammarion. El original fue publicado en Paris en 1888
Diferentes palabras se han utilizado a través de la historia para denotar "todo el espacio", incluyendo los equivalentes y las variantes en varios lenguajes de "cielos", "cosmos" y "mundo". El macrocosmos también se ha utilizado para este efecto, aunque está más específicamente definido como un sistema que refleja a gran escala uno, algunos o todos estos componentes del sistema o partes (similarmente, un microcosmos es un sistema que refleja a pequeña escala un sistema mucho mayor del que es una parte).
Aunque palabras como mundo y sus equivalentes en otros lenguajes ahora casi siempre se refieren al planeta Tierra, previamente se referían a cada cosa que existía (se podía ver), por ejemplo Copérnico. Algunos lenguajes utilizan la palabra "mundo" como parte de la palabra "espacio exterior", p.ej. en alemán la palabra "Weltraum".[22]
Multiuniversos [editar]
Artículos principales: Multiverso y Universos paralelos
Aunque los cosmólogos teóricos estudian modelos del conjunto espacio-tiempo que están conectados y buscan modelos que son consistentes con los modelos físicos cosmológicos del espacio-tiempo en la escala del universo observable.[23]
Fuerzas Cósmicas [editar]
Las fuerzas cosmicas que rigen el universo se pueden conjugar en un solo modelo, un único mecanismo basado en ellas.
Así es como funcionan estas fuerzas; "Todo campo magnético es emisor y receptor corpuscular". El sistema consiste en atracción de fuerzas como son el polo positivo al opuesto. El cuerpo que posee mayor energía potencial atrae al menor. Pocos son los casos en los cuales un cuerpo escapa a la atracción de un enorme campo magnético. Ejemplo: El campo magnético positivo terrestre atrae los electrones negativos, los rayos de las nubes.
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Fluctuaciones en la radiación de fondo de microondas
Para otros usos de este término véase Universo (desambiguación).
Universo es una palabra derivada del latín que a su vez proviene de ūnus ('uno', en el sentido de 'único') y versus ('vuelta').
El Universo es más comúnmente definido como todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término "universo" puede ser utilizado en ligeramente diferentes sentidos contextuales, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.
Observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de 13,73 ± 0,12 mil millones de años y por lo menos 93 mil millones de "años luz" de extensión.[1] El evento que dio inicio al universo se llama el Big Bang. En aquel instante toda la materia y la energía del universo observable estaba concentrada en un punto de densidad infinita. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse para llegar a su condición actual, y lo continúa haciendo.
Ya que, de acuerdo con la teoría especial de la relatividad, la materia no puede moverse a velocidad superior a la de la luz, puede parecer paradójico que dos objetos del universo puedan haberse separado por 93 mil millones de años luz en un tiempo de sólo 13 mil millones de años; sin embargo esta separación es una consecuencia natural de la teoría de relatividad general.
Dicho simplemente, el espacio puede ampliarse a un ritmo superior que no está limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dos galaxias puede separarse una de la otra más rápidamente que la velocidad de la luz, si el espacio entre ellas es el que crece.
Mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo ("redshift") de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros, dan apoyo a la teoría de la expansión del espacio y, más en general, a la teoría del Big Bang, que propone que el espacio en sí se creó a partir de la nada, en un momento específico en el pasado.
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Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo es fundamentalmente diferente de la observada en la Tierra y no directamente observables (véase la energía oscura). La imprecisión de las actuales observaciones de las predicciones ha obstaculizado el destino final del universo.
Los experimentos sugieren que el Universo se ha regido por las mismas leyes físicas y las constantes a lo largo de su extensión y de la historia. La fuerza dominante en distancias cosmológicas es la gravedad, y la relatividad general es actualmente la más exacta teoría de la gravitación. Las otras tres fuerzas fundamentales y las partículas en las que actúan son descritas por el Modelo Estándar. El universo tiene por lo menos tres dimensiones del espacio y una de tiempo, aunque muy pequeñas dimensiones adicionales no se pueden descartar experimentalmente. El Espacio y el Tiempo parecen estar conectados de forma sencilla y sin problemas, y el Espacio tiene curvatura media muy pequeña, de manera que la geometría euclidiana es, como regla general, exacta en todo el universo.
En filosofía se designa Universo al mundo, o conjunto de todo lo que sucede. La ciencia modeliza el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales.
Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describe todo aspecto de este universo con sus fenómenos.
Edad: el Universo tiene 13.700 millones de años (margen de error cercano al 1%).
Destino final: las pruebas apoyan la Teoría de la expansión permanente del Universo, aunque muchos otros afirman que la materia oscura puede ejercer la fuerza de gravedad suficiente para detener la expansión y hacer que toda la materia se comprima a lo que los científicos llamarían el "Big-Crunch" o la Gran Implosión. En esta implosión juegan un papel fundamental los agujeros negros que por la gran presión ejercida en su interior rompen los enlaces de las moléculas, creando partículas tan pequeñas que atraviesan la materia y que por la gravedad, se unen en el origen del universo. Cuando toda la materia se acaba por condensar en un solo punto el universo se vuelve a expandir.
La teoría actualmente más aceptada de la formación del Universo es el modelo del Big Bang, que describe la expansión del espacio-tiempo a partir de una singularidad espaciotemporal. El Universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica que arrasó con todas las irregularidades iniciales. A partir de entonces el Universo se expandió y se convirtió en estable, más frío y menos denso. Las variaciones menores en la distribución de la masa dieron como resultado de la segregación fractal en porciones que se encuentran en el universo actual, como cúmulos de galaxias.
Tabla de contenidos[ocultar]
1 Porción observable
2 Evolución
2.1 Teoría sobre el origen y la formación del Universo (Big Bang)
2.2 Sopa Primigenia
2.3 Protogalaxias
2.4 Destino Final
2.4.1 Big Crunch o la Gran Implosión
2.4.2 Big Rip o Gran Desgarramiento
3 Descripción física
3.1 Tamaño
3.2 Forma
3.3 Homogeneidad e isotropía
3.4 Composición
4 Estructuras agregadas del universo
4.1 Las galaxias
4.2 Formas de galaxias
4.2.1 Galaxias elípticas
4.2.2 Galaxias espirales
4.2.3 Galaxia espiral barrada
4.2.4 Galaxias irregulares
4.3 La Vía Láctea
4.4 Las constelaciones
4.5 Las estrellas
4.6 Los púlsares
4.7 Los satélites
5 Otros términos
5.1 Multiuniversos
5.2 Fuerzas Cósmicas
6 Véase también
7 Notas y referencias
8 Enlaces externos
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Porción observable [editar]
Artículo principal: Universo observable
Los cosmólogos teóricos y observacionales se diferencian en la utilización del término Universo, significando el sistema completo o sólo una parte del sistema.[2] Según el convenio de los cosmólogos, el Universo ("U" mayúscula) se refiere frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es directamente observable utilizando telescopios y otros detectores y utilizando métodos físicos teóricos y empíricos para estudiar los componentes básicos del Universo y sus interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la parte observable del espacio comóvil (también llamado: "nuestro universo") corresponde a una parte de un modelo del espacio entero y normalmente no es el espacio entero. Frecuentemente se utiliza el término el Universo como ambas, la parte observable del espacio, la parte observable del espacio-tiempo o el espacio-tiempo entero
La mayoría de los cosmólogos creen que el Universo observable es una parte extremadamente pequeña del Universo "entero", realmente existente, y que es imposible observar todo el espacio comóvil. En la actualidad se desconoce si esto es correcto, ya que de acuerdo a los estudios de la forma del Universo, es posible que el Universo observable esté cerca de tener el mismo tamaño que todo el espacio, pero la pregunta sigue debatiéndose.[3] [4] Si una versión del escenario de la inflación cósmica es correcto, entonces no hay un camino de determinar si el Universo es finito o infinito, en el caso del Universo observable es sólo una pizca del Universo existente. Por lo tanto parece imposible saber realmente si el Universo está siendo completamente observado......
Evolución [editar]
Teoría sobre el origen y la formación del Universo (Big Bang) [editar]
El hecho de que el Universo esté en expansión se deriva de las observaciones del corrimiento al rojo y se cuantifican por la ley de Hubble.
Es decir, los astrónomos observan que hay una relación directa entre la distancia a un objeto remoto (como una galaxia) y la velocidad con que está alejándose. En cambio, si esta expansión ha sido continua en toda la edad del Universo, entonces en el pasado estos objetos distantes alejándose tuvieron que estar una vez juntos. Esta idea da pie a la teoría del ‘’Big Bang’’, el modelo dominante en la cosmología actual.
Durante la era más temprana del Big Bang, el Universo se cree que era un caliente y denso plasma. Según avanza la expansión, la temperatura cae a ritmo constante hasta el punto en que los átomos se pueden formar. Sobre este tiempo la energía de fondo se desacopla de la materia y fue libre de viajar a través del espacio. La energía sobrante continuó enfriándose al expandirse el Universo y hoy forma el fondo cósmico de microondas. Esta radiación de fondo es remarcablemente uniforme en todas direcciones, que los cosmólogos han intentado explicar como un periodo temprano de inflación cósmica después del Big Bang.
El examen de las pequeñas variaciones en el fondo de radiación de microondas proporciona información sobre la naturaleza del Universo, incluyendo la edad y composición. La edad del universo desde el Big Bang, de acuerdo a la información actual proporcionada por el WMAP de la NASA, se estima en unos 13.700 millones de años, con un margen de error de un 1% (200 millones de años). Otros métodos de estimación dan diferentes rangos de edad desde 11.000 millones a 20.000 millones. En el libro de 1977 Los Primeros Tres Minutos del Universo, el premio Nobel Steven Weinberg muestra la física de qué ocurrió justo momentos después del Big Bang. Los descubrimientos adicionales y los refinamientos de las teorías hicieron que lo actualizara y reeditara en 1993.
Sopa Primigenia [editar]
Hasta hace poco, la primera centésima de segundo era más bien un misterio, impidiendo a Wainberg y a otros describir exactamente cómo era el Universo. Los nuevos experimentos en el RHIC en el Brookhaven National Laboratory han proporcionado a los físicos una luz en esta cortina de alta energía, de tal manera que pueden observar directamente los tipos de comportamiento que pueden haber tomado lugar en este instante.[5]
En estas energías, los quarks que componen los protones y los neutrones no estaban juntos y una mezcla densa supercaliente de quarks y gluónes, con algunos electrones, era todo lo que podía existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el tipo de partículas de materia que observamos hoy en día.[6]
Protogalaxias [editar]
Artículo principal: Protogalaxia
Los rápidos avances en lo que pasó después de la existencia de la materia, existe mucha información sobre la formación de las galaxias. Se cree que las primeras galaxias eran débiles "galaxias enanas" que emitían tanta radiación que desharían los átomos gaseosos de sus electrones. Este gas, a su vez, se estaba calentando y expandiendo y tenía la posibilidad de obtener la masa necesaria para formar las grandes galaxias que conocemos hoy.[7] [8]
Destino Final [editar]
Artículo principal: Destino último del Universo
El destino final del Universo tiene diversos modelos que explican lo que sucederá en función de diversos parámetros y observaciones. A continuación se explican los modelos fundamentales que se dan.
Big Crunch o la Gran Implosión [editar]
Artículo principal: Big Crunch
Es muy posible que el inmenso aro que rodeaba a las galaxias sea una forma de materia que resulta invisible desde la Tierra. Esta materia oscura tal vez constituya el 99% de todo lo que hay en el Universo.
La fuerza gravitatoria de toda esa materia tal vez podría cesar e invertir con ella la expansión, así las galaxias empezarían a retroceder y con el tiempo chocarían unas contra otras, la temperatura se elevaría y el Universo se precipitaría hacia un destino catastrófico en el que quedaría reducido nuevamente a un punto.
Algunos físicos han especulado que después se formaría otro Universo, en cuyo caso se repetiría el proceso.
Hoy en día, esta hipótesis parece incorrecta, pues a la luz de los últimos datos experimentales, el Universo se está expandiendo, cada vez más rápido.
Big Rip o Gran Desgarramiento [editar]
Artículo principal: Big Rip
El Gran Desgarramiento o Teoría de la Eterna Expansión, llamado en inglés Big Rip, es una hipótesis cosmológica sobre el destino último del universo. Este posible destino final del universo depende de la cantidad de energía oscura en el universo. Si el universo contiene suficiente energía oscura, podría acabar en un desgarramiento de toda la materia.
El valor clave es w, la razón entre la presión de la energía oscura y su densidad energética. A w < -1, el universo acabaría por ser desgarrado. Primero, las galaxias se separarían entre sí, luego la gravedad sería demasiado débil para mantener integrada cada galaxia. Los sistemas planetarios perderían su cohesión gravitatoria. En los últimos minutos, se desbaratarán estrellas y planetas, y los átomos serán destruidos.
Los autores de esta hipótesis calculan que el fin del tiempo ocurriría aproximadamente 3,5×1010 años después del Big Bang, o dentro de 2,0×1010 años.
Una modificación de esta teoría, aunque poco aceptada, asegura que el universo continuaría su expansión sin provocar un Big Rip.
Descripción física [editar]
Tamaño [editar]
La imagen de luz visible más profunda del cosmos, el Campo Ultra Profundo del Hubble.
Artículo principal: Universo observable
Muy poco se conoce sobre el tamaño del Universo. Puede tener una longitud de billones de años luz o incluso tener un tamaño infinito. Un artículo de 2003[9] dice establecer una cota inferior de 24 gigaparsecs (78.000 millones de años luz) del tamaño del Universo, pero no hay ninguna razón para creer que esta cota está de alguna manera muy ajustada. Ver forma del Universo para más información.
El Universo observable (o visible), que consiste en todas las localizaciones que podían habernos afectado desde el Big Bang dada la velocidad de la luz finita, es ciertamente finito. La distancia comóvil al extremo del Universo visible es sobre 46.500 millones de años luz en todas las direcciones desde la Tierra, así el Universo visible se puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro y un diámetro de unos 93.000 millones de años luz.[10] Hay que notar que muchas fuentes han publicado una amplia variedad de cifras incorrectas para el tamaño del Universo visible, desde 13.700 hasta 180.000 millones de años luz. Ver Universo observable para una lista de cifras incorrectas publicadas en prensa popular con explicaciones de cada una.
En el Universo las distancias que separan los astros son tan grandes que si quisiéramos expresar en metros, tendríamos que utilizar cifras muy largas. Debido a ello, se utiliza como unidad de longitud el año luz, que corresponde a la distancia que recorre la luz en un año.
Actualmente, el modelo más comunmente aceptado es el propuesto por Albert Einstein en su Relatividad General, en la que propone un universo "finito pero ilimitado", es decir, que a pesar de tener un volumen medible no tiene límites, de forma análoga a la superficie de una esfera, que es medible pero ilimitada. No obstante el volumen del universo no puede ser calculado ya que no podemos observar nada más alejado del anteriormente citado limite de observación (esfera de radio de 46.500 millones años luz, teniendo en cuenta los efectos de expansión)
Forma [editar]
Universum, Flammarion, Holzschnitt, París 1888.
Artículos principales: Forma del Universo y Estructura a gran escala del universo
Una pregunta importante abierta en cosmología es la forma del Universo. Matemáticamente, ¿qué 3-variedad representa mejor la parte espacial del Universo?
Primero, si el Universo es espacialmente plano, se desconoce si las reglas de la geometría Euclidiana son válidas a la mayor escala. Actualmente, muchos cosmólogos creen que el Universo observable está muy cerca de ser espacialmente plano, con arrugas locales donde los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo, de la misma forma que la superficie de un lago es casi plana. Esta opinión fue reforzada por los últimos datos del WMAP, mirando hacia las "oscilaciones acústicas" de las variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas.[1]
Segundo, se desconoce si el Universo es múltiplemente conexo. El Universo no tiene cotas espaciales de acuerdo al modelo estándar del Big Bang, pero sin embargo debe ser espacialmente finito (compacto). Esto se puede comprender utilizando una analogía en dos dimensiones: la superficie de una esfera no tiene límite, pero no tiene un área infinita. Es una superficie de dos dimensiones con curvatura constante en una tercera dimensión. La 3-esfera es un equivalente en tres dimensiones en el que las tres dimensiones están constantemente curvadas en una cuarta.
Si el Universo fuese compacto y sin cotas, sería posible después de viajar una distancia suficiente para volver donde uno empezó. Así, la luz de las estrellas y galaxias podría pasar a través del Universo observable más de una vez. Si el Universo fuese múltiplemente conexo y suficientemente pequeño (y de un tamaño apropiado, tal vez complejo) entonces posiblemente se podría ver una o varias veces alrededor de él en alguna (o todas) direcciones. Aunque esta posibilidad no ha sido descartada, los resultados de las últimas investigaciones de la radiación de fondo de microondas hacen que esto parezca improbable.
Homogeneidad e isotropía [editar]
Fluctuaciones en la radiación de fondo de microondas. Imagen NASA/WMAP.
Mientras que la estructura está considerablemente fractalizada a nivel local (ordenada en una jerarquía de racimo), en los órdenes más altos de distancia el Universo es muy homogéneo. A estas escalas la densidad del Universo es muy uniforme y no hay una dirección preferida o significantemente asimétrica en el Universo. Esta homogeneidad es un requisito de la Métrica de Friedman-Lemaître-Robertson-Walker empleada en los modelos cosmológicos modernos.[11]
La cuestión de la anisotropía en el Universo primigenio fue significantemente contestada por el WMAP, que buscó fluctuaciones en la intensidad del fondo de microondas.[12] Las medidas de esta anisotropía han proporcionado información útil y restricciones sobre la evolución del Universo.
Hasta el límite de la potencia de observación de los instrumentos astronómicos, los objetos radian y absorben la energía de acuerdo a las mismas leyes físicas como lo hacen en nuestra propia galaxia.[13] Basándose en esto, se cree que las mismas leyes y constantes físicas son universalmente aplicables a través de todo el Universo observable. Ninguna prueba confirmada ha sido encontrada que muestre que las constantes físicas han variado desde el Big Bang y las posibles variaciones están siendo forzadas.[14]
Composición [editar]
El Universo observable actual parece tener un espacio-tiempo geométricamente plano conteniendo una densidad masa-energía equivalente de 9,9 × 10-30 gramos por centímetro cúbico. Los constituyentes primarios parecen consistir en 73% de energía oscura, 23% de materia oscura fría y un 4% de átomos. Así, la densidad de los átomos está en el orden del núcleo de hidrógeno sencillo para cada cuatro metros de volumen.[15] La naturaleza exacta de la energía oscura y la materia oscura fría sigue siendo un misterio. Actualmente se especula con que el neutrino (partícula muy abundante en el universo) tenga, aunque mínima, una masa, lo que significaría, de ser comprobado, que la energía y la materia oscura no existen.
Durante las primeras fases del Big Bang, se formaron las mismas cantidades de materia y antimateria. Sin embargo, aunque el proceso físico de una violación CP dé como resultado una asimetría en la suma de materia comparada con la antimateria. Esta asimetría explica la suma de materia residual encontrada en el Universo hoy, de otra forma casi toda la materia y antimateria se habría aniquilado la una a la otra cuando hubieran entrado en contacto.[16]
Antes de la formación de las primeras estrellas, la composición química del Universo consistía primariamente en hidrógeno (75% de la masa total), con una suma menor de helio-4 (4He) (24% de la masa total) y el resto de otros elementos.[17] Una pequeña porción de estos elementos estaban en la forma del isótopo deuterio (²H), helio-3 (³He) y litio (7Li).[18] Consecuentemente la materia interestelar de las galaxias ha sido enriquecida sin cesar por elementos más pesados. Éstos se han introducido como un resultado de las explosiones de supernovas, los vientos estelares y la expulsión de la cubierta exterior de estrellas desarrolladas.[19]
El Big Bang dejó detrás un flujo de fondo de fotones y neutrinos. La temperatura de la radiación de fondo ha decrecido sin cesar con la expansión del Universo y ahora fundamentalmente consiste en la energía de microondas equivalente a una temperatura de 2.725 K.[20] La densidad del fondo de neutrinos actual es sobre 150 por centímetro cúbico.
[21]
Véase también: Abundancia de elementos químicos
Estructuras agregadas del universo [editar]
Las galaxias [editar]
Las galaxias son el constituyente fundamental del Universo y, a pesar de que distan mucho de la Tierra no se observan a través del telescopio como simples puntos de luz, sino que se manifiestan como manchas luminosas de diferentes formas. Esto equivale a decir que el Universo está formado por galaxias y agrupaciones de galaxias. Para adentrarse en este complejo mundo estelar, los científicos distinguen entre galaxias locales, integradas por un grupo de treinta a las que está unida gravitacionalmente la Vía Láctea, de la que forma parte el sistema solar, y todas las demás galaxias, a las que llaman galaxias exteriores.
Estas unidades de estrellas está distribuidas por todo el Universo y presentan características muy diversas, tanto en lo que respecta a su configuración como a su antigüedad: las hay viejas y jóvenes, grandes y pequeñas, brillantes y opacas, y de muy variadas formas. Las más pequeñas abarcan alrededor de 3.000 millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden llegar a abarcar más de un billón de astros. Estas últimas suelen tener un diámetro de 170.000 años luz, mientras que las primeras no pasan de los 6.000 años luz.
Además de estrellas, las galaxias contienen también materia interestelar, constituida por polvo y gas en una proporción que varia del 1 al 10% de su masa.
Formas de galaxias [editar]
La creciente potencia de los telescopios, que permite observaciones cada vez más detalladas de los distintos elementos del Universo, ha hecho posible una clasificación de las galaxias por su forma. Se han establecido así cuatro tipos distintos: galaxias elípticas, espirales, espirales barradas e irregulares.
Galaxia elíptica NGC 1316
Galaxias elípticas [editar]
En forma de elipse o de esferoide, se caracterizan por carecer de una estructura interna definida y por presentar muy poca materia interestelar. Se consideran las más antiguas del Universo, ya que sus estrellas son viejas y se encuentran en una fase muy avanzada de su evolución.
Galaxias espirales [editar]
Están constituidas por un núcleo central y dos o más brazos en espiral, que parten del núcleo. Éste se halla formado por multitud de estrellas y apenas tiene materia interestelar, mientras que en los brazos abunda la materia interestelar y hay gran cantidad de estrellas jóvenes, que son muy brillantes. Alrededor del 75% de las galaxias del Universo son de este tipo, y también lo es nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Galaxia espiral barrada [editar]
Es un tipo especial de galaxia espiral, que tiene un núcleo de forma elíptica del que parten dos brazos, primero rectos y luego espirales, en direcciones opuestas. En algunos casos, los brazos llegan a cerrarse formando un círculo y dejan el núcleo en el centro, como si fuera el diámetro. Estas galaxias son muy poco numerosas.
Galaxia irregular NGC 1427
Galaxias irregulares [editar]
Incluyen una gran diversidad de galaxias, cuyas configuraciones no responden a las tres formas anteriores, aunque tienen en común algunas características, como la de ser casi todas pequeñas y contener un gran porcentaje de materia interestelar. Se calcula que son irregulares alrededor del 5% de las galaxias del Universo.
La Vía Láctea [editar]
Artículo principal: Vía Láctea
La Vía Láctea es nuestra galaxia. Según las observaciones, posee una masa de 1012 masas solares y es, muy posiblemente, una espiral. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se calcula que contiene unos 200.000 millones de estrellas, entre las cuales se encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz (8,5 kpc) A simple vista, se observa como una estela blanquecina de forma elíptica, que se puede distinguir en las noches despejadas. Lo que no se aprecian son sus brazos espirales, en uno de los cuales, el llamado brazo de Orión, está situado nuestro sistema solar, y por tanto la Tierra.
El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en todos sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran abultamiento con un grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el grosor medio de unos 6.000 años luz.
Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la Vía Láctea, tanto en el número central como en los brazos, están siendo situadas dentro de un disco de 100.000 años luz de diámetro, que gira lentamente sobre su eje a una velocidad lineal superior a los 216 km/s.
Las constelaciones [editar]
Tan sólo 3 galaxias distintas a la nuestra son visibles a simple vista. Tenemos la Galaxia de Andrómeda, visible desde el Hemisferio Norte; la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes, en el Hemisferio Sur celeste. El resto de las galaxias no son visibles con los ojos sin ayuda de instrumentos. Sí que lo son, en cambio, las estrellas que forman parte de la Vía Láctea. Estas estrellas dibujan a menudo en el cielo figuras reconocibles, que han recibido diversos nombres en relación con su aspecto. Estos grupos de estrellas de perfil identificable se conocen con el nombre de constelaciones. Hasta el presente, se han observado 88 constelaciones, algunas de ellas muy extensas, como Hidra o la Osa Mayor, y otras muy pequeñas como Flecha y Triángulo.
Las estrellas [editar]
Son los elementos constitutivos más destacados de las galaxias. Estos soles, gaseosos y esféricos, brillan por sus gigantescas reacciones nucleares. Si la reacción no es muy grande comienza por emitir una luz roja oscura y después se mueve hacia el estado superior, que es en el que está nuestro Sol, para después al modificarse las reacciones nucleares interiores, dilatarse y enfriarse.
La dilatación por enfriamiento de los gases exteriores la convierte en una gigante roja, se vuelve inestable a la vez que lanza hacia el espacio exterior la mayor parte del material estelar. Este proceso puede durar 100 millones de años, hasta que se agota toda la energía nuclear y se contrae por la gravitación, hasta hacerse pequeña y densa, como una estrella pequeña y blanca o azul, una enana blanca. Si la estrella inicial era más grande que el Sol, su ciclo puede ser diferente: en lugar de una gigante, se vuelve una súpergigante y puede acabar su vida con una explosión.También hay algunas estrellas que consumen todo su combustible muy rápidamente y continúan contrayéndose hasta convertirse en un agujero negro.
Los púlsares [editar]
Hay estrellas que pueden emitir ondas luminosas y pulsaciones de ondas de radio conocidas como púlsares (Pulsations Radio Sources).En las reacciones nucleares que se producen la temperatura es tan alta que los átomos de hierro que se han formado se descomponen, la estrella se colapsa y estalla.
Los satélites [editar]
Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los planetas. El único satélite natural de la Tierra es la Luna. En Marte hay dos satélites naturales, Fobos y Deimos, observados desde 1877. También se detectan varios satélites girando alrededor de Saturno, Júpiter y Urano.
A continuación se muestran algunos ejemplos de los satélites de algunos planetas del sistema solar:
Tierra: 1 satélite → Luna
Marte: 2 satélites → Fobos, Deimos
Plutón: 3 satélites → Caronte, Nix, Hydra
Neptuno: 8 satélites → Náyade, Thalassa, Despina, Galatea, Larisa, Proteo, Tritón, Nereida
Urano: 15 satélites → Cordelia, Ofelia, Bianca, Crésida, Desdémona, Julieta, Porcia, Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberón.
Júpiter: 16 satélites → Metis, Adrastea, Amaltea, Tebe, Io, Europa, Ganimedes, Calisto, Leda, Himalia, Lisitea, Elara, Ananke, Carm, Pasifae, Sinope.
Saturno: 22 satélites → Pan, Atlas, Prometeo, Pandora, Epimeteo, Jano, Mimas, Encélado, Tetis, Telesto, Calipso, Dione, Helena, Rea, Titán, Heperión, Japeta, Febe.
Otros términos [editar]
Versión coloreada del Grabado Flammarion. El original fue publicado en Paris en 1888
Diferentes palabras se han utilizado a través de la historia para denotar "todo el espacio", incluyendo los equivalentes y las variantes en varios lenguajes de "cielos", "cosmos" y "mundo". El macrocosmos también se ha utilizado para este efecto, aunque está más específicamente definido como un sistema que refleja a gran escala uno, algunos o todos estos componentes del sistema o partes (similarmente, un microcosmos es un sistema que refleja a pequeña escala un sistema mucho mayor del que es una parte).
Aunque palabras como mundo y sus equivalentes en otros lenguajes ahora casi siempre se refieren al planeta Tierra, previamente se referían a cada cosa que existía (se podía ver), por ejemplo Copérnico. Algunos lenguajes utilizan la palabra "mundo" como parte de la palabra "espacio exterior", p.ej. en alemán la palabra "Weltraum".[22]
Multiuniversos [editar]
Artículos principales: Multiverso y Universos paralelos
Aunque los cosmólogos teóricos estudian modelos del conjunto espacio-tiempo que están conectados y buscan modelos que son consistentes con los modelos físicos cosmológicos del espacio-tiempo en la escala del universo observable.[23]
Fuerzas Cósmicas [editar]
Las fuerzas cosmicas que rigen el universo se pueden conjugar en un solo modelo, un único mecanismo basado en ellas.
Así es como funcionan estas fuerzas; "Todo campo magnético es emisor y receptor corpuscular". El sistema consiste en atracción de fuerzas como son el polo positivo al opuesto. El cuerpo que posee mayor energía potencial atrae al menor. Pocos son los casos en los cuales un cuerpo escapa a la atracción de un enorme campo magnético. Ejemplo: El campo magnético positivo terrestre atrae los electrones negativos, los rayos de las nubes.
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