Efecto Doppler y las eras de la evolución del universo

Resumen

El texto explica el Efecto Doppler, que describe cómo cambia la longitud de onda percibida cuando la fuente se aleja o se acerca al observador, y lo aplica a la expansión de las galaxias. Después recorre las nueve eras de la evolución del universo, desde la era de Planck hasta la formación de las galaxias, indicando las fuerzas y partículas que aparecen en cada una.

Puntos clave

El Efecto Doppler describe cómo varía la longitud de onda percibida por un observador según el movimiento de la fuente.
Si el objeto emisor se aleja del observador, la longitud de onda percibida es mayor; si se acerca, es menor.
La era de Planck es imposible de describir con la física actual, porque requeriría una teoría cuántica de la gravitación.
En la era de la Inflación, el universo se expandió bruscamente y pasó de tener el tamaño de una canica al del universo actual.
En la era Hadrónica se forman protones y neutrones a partir de los quarks.
En la era de la Nucleosíntesis se forman núcleos de helio y algo de litio a partir de protones y neutrones.
En la era de los Átomos y de la Radiación el universo se hace transparente y la radiación fotónica puede escapar.
En la era de las Galaxias se forman las galaxias a partir de nebulosas primordiales de hidrógeno, helio y litio.

Ponte a prueba

Efecto Doppler en la Cosmología

El Efecto Doppler explica cómo las galaxias se alejan unas de otras. Este fenómeno es similar al que percibimos cuando las ondas sonoras del silbato de un tren en movimiento se alargan y se vuelven más graves a medida que el tren se aleja.

¿Cómo varía la longitud de onda en el Efecto Doppler?

El físico alemán Christian Doppler descubrió que, cuando una onda es emitida por un objeto en movimiento, la longitud de onda percibida por un observador es diferente a la emitida por el objeto:

La longitud es mayor si el objeto emisor se aleja del observador.
La longitud es menor si el objeto se acerca.

Eras de la Evolución del Universo

1. Era de Planck

Para la física, es un periodo imposible de describir, ya que sería necesario sustituir la teoría de la relatividad general por una teoría cuántica de la gravitación, aún sin elaborar.

2. Era de la Gran Unificación

Se separa la fuerza de la gravedad y permanecen unidas las otras tres fuerzas fundamentales.

3. Era de la Inflación

El universo se expandió bruscamente y, en un instante fugaz, pasó de tener el tamaño de una canica al del universo actual.

4. Era Electrodébil

Se separa la fuerza nuclear fuerte y permanecen unidas las dos restantes. En el universo se forma una especie de sopa de partículas elementales a partir de la energía, compuesta por quarks junto con sus correspondientes partículas.

5. Era Hadrónica

Se separa la fuerza nuclear débil de la fuerza electromagnética. A partir de los quarks se forman las partículas del núcleo, como los protones y los neutrones.

6. Era Leptónica

Se forman nuevas partículas elementales: los leptones, como los electrones y los neutrinos.

7. Era de la Nucleosíntesis

Protones y neutrones se asocian para formar núcleos de hidrógeno. Las altas temperaturas permiten, durante un breve periodo de tiempo, que estos núcleos colisionen y se fusionen para formar núcleos de helio y algo de litio.

8. Era de los Átomos y de la Radiación

Actúa la fuerza electromagnética y se forman átomos de hidrógeno, helio y una pequeña cantidad de litio. En ese momento, el universo se hizo transparente y la radiación fotónica pudo escapar sin obstáculos a través de la materia formada por átomos.

9. Era de las Galaxias

Se forman las galaxias a expensas de las inmensas nebulosas primordiales de hidrógeno, helio y litio.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el Efecto Doppler?

Es el fenómeno por el que la longitud de onda percibida por un observador difiere de la emitida por un objeto en movimiento. Si el objeto se aleja, la longitud aumenta; si se acerca, disminuye.

¿Por qué la era de Planck no puede describirse?

Según el texto, para describirla sería necesario sustituir la teoría de la relatividad general por una teoría cuántica de la gravitación, que todavía no está elaborada.

¿Qué ocurrió en la era de la Inflación?