Cosmología: Origen, Evolución y Teorías Históricas del Universo

1. ¿Qué es el Universo?

El Universo es el conjunto de todas las cosas; es todo lo que podemos tocar, sentir y percibir. Es el espacio y el tiempo en el que se encuentran la vida, los planetas, las estrellas y las galaxias.

La Cosmología a Través de la Historia

La imagen del Universo ha cambiado significativamente a lo largo de la historia:

• Mesopotamia: Se concebía la Tierra como un disco plano que flotaba sobre el agua, cubierto por una cúpula. Sobre esta cúpula había más agua, y encima se encontraba la morada de los dioses.
• Grecia (Primeras Ideas): Inicialmente, se veía la Tierra como un disco plano cuyo centro era Grecia. Esta teoría presentaba contradicciones.

Modelos Griegos Clave

• Filolao de Tarento (c. 450 a. C.): Sugirió que la Tierra era esférica. Postuló que el cielo también era una esfera, y detrás había otra esfera donde estaban las estrellas fijas. Identificó siete objetos que no estaban fijos a ella: la Luna, Mercurio, Venus, el Sol, Júpiter, Marte y Saturno.
• Platón (c. 380 a. C.): Afirmó que todo el Universo estaba en armonía y que el Sol y la Luna giraban alrededor de la Tierra en círculos perfectos (una idea que fue posteriormente aceptada por los cristianos).

Teorías Fundamentales del Universo

• Ptolomeo (Siglo II d. C.): Propuso que la Tierra era el centro del Universo y que los planetas y estrellas giraban en círculo. Así se estableció la Teoría Geocéntrica.
• Nicolás Copérnico (1543): Presentó la Teoría Heliocéntrica, donde la Tierra no es el centro del Universo, sino que gira alrededor del Sol.
• Siglo XVII (Kepler y Newton):
  • Kepler: Descubrió que la Tierra y todos los planetas giran alrededor del Sol, formando el Sistema Solar, y que sus órbitas son elípticas.
  • Newton: Afirmó que la Ley de Gravitación Universal es la fuerza que causa que los objetos caigan al suelo y que la Tierra gire alrededor del Sol.
• Siglo XVIII: Se determinó que las estrellas estaban distribuidas a largas distancias en un espacio enorme. Herschel descubrió Urano, las estrellas dobles y la traslación del Sol.

2. El Origen y las Dimensiones del Universo

Dimensiones y Edad

• Tamaño del Universo: Las distancias entre objetos estelares son inmensas. Se utiliza el año luz como unidad de medida, que es la distancia que recorre la luz en un año (aproximadamente 9,46 x 10¹⁵ m).
• Edad del Universo: Se estima en 13.700 millones de años.

La Teoría del Big Bang

La teoría más aceptada sobre el origen es la del Big Bang. Postula que el universo inicial era un punto singular donde se concentraba toda la masa y energía, el cual estalló, dando origen a las galaxias.

Fases Iniciales del Universo (Post-Big Bang)

1. Se forman los quarks y los electrones, que luego se agruparon en protones, neutrones y partículas más complejas.
2. Los núcleos y los electrones interactuaban con los fotones de radiación electromagnética, manteniendo la materia en estado de plasma, lo que impedía el movimiento libre de los fotones.
3. La temperatura descendió hasta miles de grados Kelvin, permitiendo la formación de los primeros átomos de hidrógeno y helio.

3. La Evolución y Composición del Cosmos

Descubrimientos Clave sobre la Expansión

• Edwin Hubble (1924-1929): Afirmó que nuestra galaxia no era la única. En 1929, publicó que la velocidad a la que las galaxias se alejan es proporcional a su distancia (Ley de Hubble), lo cual respalda la teoría de la relatividad de Einstein.
• Teoría del Estado Estacionario (1948): Astrónomos como Gold, que no creían en un universo evolutivo, idearon esta teoría. Consiste en que, a medida que las galaxias se alejan, otras se forman a partir de nueva materia que se va creando.

Composición y Densidad del Universo

La composición actual del Universo se distribuye de la siguiente manera:

• 4% Materia Ordinaria (bariónica)
• 25% Materia Oscura
• 71% Energía Oscura

Glosario y Fenómenos

Fotón

Partícula mínima de energía luminosa o de otra energía electromagnética que se produce, se transmite y se absorbe.

¿Por qué vemos la Luna y las estrellas de noche?

Vemos la Luna porque la luz del Sol se refleja en ella.