Conociendo el Universo


 

 


En un día frío de invierno, los alumnos de bachillerato regresan de sus largas vacaciones de Navidad y muestran sus grandes deseos de comenzar a estudiar.

Profesor: Silencio por favor, que la clase ya ha comenzado…espero que hayan podido descansar lo suficiente porque hoy comenzaremos un tema nuevo al que hay que prestar mucha atención.

Juan: ¿y que tema es ese?

Profesor: es un tema que de seguro os gustará, se titula El Universo…alguno tiene alguna pregunta que plantear antes de comenzar?

Pablo: Sí profe, yo tengo una, ¿Qué es el Universo?

Profesor: El Universo ha sido un misterio hasta hace pocos años, de hecho, todavía lo es, pero de lo que estamos seguros es que el universo es materia, energía, espacio y tiempo...¿Quién puede decirme qué contiene el universo?

Juan: Contiene galaxias, estrellas, planetas, cometas, asteroides, etc…

Profesor: muy bien, todo lo que has dicho es correcto, pero todos estos planetas, cometas, etc… son nada mas que materia que no se distribuye de forma uniforme, sin embargo, el 90% del Universo es una masa oscura, que no podemos observar.

Pablo: ¿pero como se formó el Universo?

Profesor: Los científicos intentan explicar el origen del Universo con diversas teorías, pero las más aceptadas son dos, la del Big Bang y la teoría Inflacionaria.
La teoría del Big Bang, supone que toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, como en una bola de concentración, que produjo una explosión provocando que la materia saliera impulsada con una gran energía, esto ocasionó que se produjeran choques entre las materias y que se agruparan y concentraran en ciertos lugares del espacio, formando las primeras estrellas y las primeras galaxias y desde entonces el Universo continúa en constante movimiento y evolución.

Pablo: ¿Pero como se sabe que esta teoría es cierta?, ¿no podría el universo existir desde siempre, sin tener origen alguno?

Profesor: Es difícil de entender, pero, esta teoría se basa en observaciones y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo.

Carlos: y la otra teoría en que se basa?

Profesor: La teoría inflacionaria fue propuesta por Alan Guth que intenta explicar los primeros instantes del Universo, se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, supone que una fuerza única se dividió en cuatro, produciendo el origen al Universo.

Carlos: ¿Pero entonces no se puede preguntar cuanto tiempo paso y cuanto espacio ocupaba la materia concentrada que ocasionó el Big Bang?

Profesor: Carlos, no se puede imaginar el Big Bang como la explosión de un punto de materia en el vacío, porque en este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. No había ni "fuera" ni "antes". El espacio y el tiempo también se expanden con el Universo, constituyen las coordenadas esenciales de su formación.
Bueno hemos terminado por hoy, os pido que echen una mirada al libro de texto y realicéis los ejercicios 1,2,3 y 4, para corregirlos y comentarlos en la próxima clase.

Pablo: Juan tu crees que de verdad el universo se creó con el Big Bang?

Juan: no lo se de verdad es un tema complicado, quedamos en la tarde para hacer las preguntas juntos y así comentarlas?

Pablo: vale, así quizás aclaremos mejor las dudas, porque yo sigo con la idea de que algo tuvo que existir antes de toda esta teoría…

Una vez acabado el largo día escolar, Juan y Pablo se reunieron para realizar y comentar sus opiniones e ideas sobre el Universo, aclarando dudas y formulando nuevas preguntas.

Juan: Primera pregunta del ejercicio: lee detenidamente el texto y escribe y comenta lo que te deja a entender sobre la expansión del universo.

Pablo: El descubrimiento de la expansión del Universo empieza en 1912, con los trabajos del astrónomo norteamericano Vesto M. Slipher, que observó que las galaxias se alejaban de la Vía Láctea, según lo que entendí, lo hacen en todas direcciones…

Juan: No Pablo, eso es lo que parece, porque da la sensación de que nuestra galaxia es el centro del Universo. Este efecto es consecuencia de la forma en que se expande el Universo. Es como si la Vía Láctea y el resto de galaxias fuesen puntos situados sobre la superficie de un globo. Al inflar el globo todos los puntos se alejan de nosotros. Si cambiásemos nuestra posición a cualquiera de los otros puntos y realizásemos la misma operación, observaríamos exactamente lo mismo.

Pablo: ahhhhh, ya entiendo, y que me dices sobre la teoría de Hubble?

Juan: no lo se, no la entiendo muy bien…


Pablo: pero si no es tan complicado, mira, Hubble observó que la velocidad de recesión de las galaxias era mayor cuanto más lejos se encontraban. Este descubrimiento le llevó a enunciar su ley de la velocidad de recesión de las galaxias, conocida como la "ley de Hubble", la cual establece que la velocidad de una galaxia es proporcional a su distancia.

Juan: y esto provoca que nuestro Universo esté en expansión.

Pablo: exactamente, pero se te ha olvidado algo muy importante, como lo es, la teoría de la Relatividad, propuesta por Albert Einstein, que ya prevenía toda esta expansión.

Juan: habrá que preguntarle al profe, que quería decir esta teoría exactamente.

Pablo: la otra pregunta que nos hace comentar, es sobre el futuro del universo, yo creo que la teoría del universo abierto es más lógica que la del cerrado, porque a medida que la expansión continúa la atracción gravitatoria disminuye y las galaxias se alejen unas de otras hasta que se produzca una desintegración de cualquier energía y no quede absolutamente nada.

Juan: yo pienso lo contrario, me gusta más la teoría del universo cerrado, porque puede que haya materia suficiente para superar esa gravitación y sería increíble pensar que todo un proceso como la expansión comience a retroceder y a involucionar, sería la definición de Big Crunch , todo se concentraría nuevamente y se formaría otra especie de bola energética que explotaría y acabaría con todo… te lo imaginas?

Pablo: jajajaja, no se si me lo quiero imaginar, pero y si la explosión genera otro Big Bang? Y si nuestro Big Bang es fruto de uno anterior?... es muy difícil de saber…

Juan: acaba de llamarme Carlos y me dijo que ahora viene, porque no tiene muy claro la pregunta 3, sobre las galaxias.

Pablo: pero si es lo más fácil de entender, las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo. En el Universo hay centenares de miles de millones. Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros.

Carlos: si eso lo entiendo, lo que me resulta complicado es el concepto de agujero negro…

Juan: Son cuerpos con un campo gravitatorio extraordinariamente grande.

Carlos: como la teoría inflacionaria…

Pedro: Exacto!!!, esto significa que no puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros. Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga, Los agujeros negros no son eternos. Aunque no se escape ninguna radiación, parece que pueden hacerlo algunas partículas atómicas.

Carlos: y el último ejercicio, ¿la diferencia entre cosmogonía y cosmología?

Juan: La cosmología, seria la parte de la filosofía que reflexiona sobre el mundo, mientras que la Cosmogonía, sería las explicaciones de carácter mítico o legendarios sobre los misterios del mundo.

Pedro: bueno ahora tengo algunos conceptos más claros que antes, pero es un tema difícil y complicado de entender.

Al día siguiente en la clase de filosofía, tras repasar los ejercicios y los conceptos que no habían quedado claros, el profesor dio la segunda parte del tema.

Profesor: bueno si no hay ninguna otra duda, pasaremos al la parte final del tema, donde comentaremos el origen y algunas características de nuestro sistema solar.

Profesor: Es difícil precisar el origen del Sistema Solar. Los científicos creen que puede situarse hace unos 4.650 millones de años. Según la teoría de Laplace, una inmensa nube de gas y polvo se contrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, probablemente, debido a la explosión de una supernova cercana. La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos comenzaron a partirse, liberando energía y formando una estrella que hoy conocemos como el Sol.

Juan: y así cómo se sabe el origen de nuestro Sistema solar, se sabe o calcula su fin?

Profesor: Si, el final de nuestro sistema solar es previsible, como sabemos la vida en la Tierra depende del Sol y cualquier mínimo cambio que experimente, de seguido se verá reflejado en nuestro planeta, así que la vida puede desaparecer ante cualquier alteración.

Carlos: pero si el Sol sufre algún cambio, nosotros desde la Tierra lo presenciaremos?

Profesor: No, porque como sabemos, el Sol es una estrella que explotará y se desplomará en si mismo hasta que se apague completamente, pero antes que esto suceda, la tierra y todos los demás planetas se habrán desintegrado en el Sol.
Bueno espero que os halla gustado este tema, porque será evaluado dentro de una semana, así que cualquier duda, me la pueden formular en la próxima clase.

Sergio Aloisio