La Cosmología , El Principio Cosmológico Y Su Relación General Con El Big Bang

El universo posee un inicio o una gran explosi√≥n para su extensi√≥n (Big Bang) y se habla de un final (Big Crunch). Pero ¬Ņqu√© pasa en ese periodo entre los dos Big? ¬ŅC√≥mo ha ido evolucionando el universo antes de la llegada del Gran Colapso? Son tantos los testimonios y averiguaciones referentes a estos hechos que surge lo que conocemos habitualmente como la Cosmolog√≠a .

¬Ņ Qu√© Es La Cosmolog√≠a ?

La Cosmología es la ciencia que experimenta el origen y la evolución del Universo como un todo.

Teorías Y Evolución Histórica De La Cosmología

Teorías Y Evolución Histórica De La Cosmología

El desarrollo de la Cosmolog√≠a no ha ido de la mano de la observaci√≥n experimental, por ser esta en general muy compleja de efectuar, y s√≥lo se usan ciertos hechos conocidos para dar argumentos de excelencia a una teor√≠a incre√≠ble de demostrar pr√°cticamente hasta sus √ļltimos t√©rminos.

En este sentido, en la actualidad, la experimentaci√≥n, principalmente las sondas enviadas al espacio y las radiaciones que del cosmos o del universo tanteamos en la Tierra, est√°n induciendo una √©poca dorada en la teor√≠a cosmol√≥gica, y de nuevo los acontecimientos nos aventajan. A√ļn as√≠, la humanidad est√° al tanto y razona aquella parte especulativa que sin duda, est√° relacionada a esta parte de la F√≠sica.

Podemos ubicar el inicio de la Cosmolog√≠a occidental hace 2500 a√Īos, en la √©poca griega. Se puede se√Īalar que la primera gran teor√≠a cosmol√≥gica, que permaneci√≥ hasta el Renacimiento, fue la amparada por Plat√≥n y, sobre todo, Arist√≥teles, con sus cuatro elementos, es decir, la tierra, el agua, el aire y el fuego.

Adem√°s de aquel movimiento perdurable y perfecto de los objetos celestes precisados en ocho esferas cristalinas rotantes, cuya materia era la denominada quinta esencia. Todo inducido por un Gran Hacedor, con la Tierra en el centro.

Asimismo, la duración de esta Cosmología Aristotélica también se puede exponer por las transformaciones ad hoc que hizo el astrónomo Claudio Ptolomeo para poder explicar las evidentes anomalías que se percibían en el movimiento de los astros (en especial la retracción de los planetas).

Por otro lado, no fue hasta el a√Īo 1543 cuando el modelo geoc√©ntrico de Arist√≥teles fue transformado por el helioc√©ntrico del matem√°tico polaco Nicol√°s Cop√©rnico, que justamente el a√Īo de su muerte anunci√≥ su trabajo acerca de la revoluci√≥n de las esferas celestes.

En este sentido, estas ideas se fueron consintiendo progresivamente y perfeccionando por astrónomos como el alemán Johannes Kepler hasta el nuevo Universo gravitacional del inglés Isaac Newton, que duró hasta que en el siglo XX Albert Einstein expresara su teoría de la Relatividad General.

Por √ļltimo, en la etapa final de la Cosmolog√≠a el discurso ha sufrido un cambio importante, es decir, ¬†el conocimiento del Universo a gran escala no pod√≠a apartarse del estudio de la f√≠sica de lo m√°s peque√Īo, era necesario que la Astronom√≠a y la F√≠sica de Part√≠culas fueran de la mano para construir cualquier teor√≠a cosmol√≥gica.

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El Principio Cosmológico

El principio cosmol√≥gico, asevera que todos los observadores fundamentales observan la misma cosmohistoria. De igual forma, este principio es opuesto a los citados ‚Äė‚Äôprincipios antr√≥picos‚Äô‚Äô, en donde nuestra perspectiva en el Universo ser√≠a privilegiada.

3 Datos Referentes Al Principio Cosmológico

3 Datos Referentes Al Principio Cosmológico

Es fundamental conocer todo lo relacionado con estas observaciones para poder entender con mayor sencillez el principio cosmológico.

1. Consecuencias Directas

Una de las consecuencias directas del principio cosmol√≥gico es presumir la igualdad e isotrop√≠a del Universo a gran escala. Hay sospechas observacionales considerables de que la estructura del Universo presenta una extraordinaria semejanza de materia y radiaci√≥n en escalas de 108 a√Īos luz.

2. Métrica de Robertson-Walker

El principio cosmológico también anuncia la geometría que debemos usar para medir distancias e intervalos temporales en esta escala, y para ello debemos hallar la métrica que rige esta geometría a gran escala.

3. ¬ŅC√≥mo Obtener Los C√°lculos?

Estos c√°lculos se fundamentan en la Relatividad General de Einstein, pero no hay que dejar a un lado que todo se funda a su vez en los trabajos de los grandes ge√≥metras, y aparte de los del padre de la geometr√≠a, Euclides, los trabajos de las geometr√≠as no euclideas de los alemanes Carl Friedrich Gauss y Bernhard Riemann, el h√ļngaro J√°nos Bolyai y el ruso Nikol√°i Lobachevski, en el siglo XIX, fueron determinantes. Veamos pues c√≥mo se deduce la m√©trica.

Por lo general se inicia del llamado postulado de Weyl que asume la semejanza del Universo como un sustrato o fluido perfecto en el cual las geodésicas son ortogonales a una familia de hipersuperficies de género espacio.

Es decir, se trabajar√° con lo que se conoce como coordenadas com√≥viles, que se precisan por medio de las ca√≠das libres de los observadores esenciales, de forma que dos geod√©sicas no se intersecan menos en alg√ļn punto singular del pasado o del futuro.

Si los observadores fundamentales coinciden sus relojes cuando para todos ellos los par√°metros cosmol√≥gicos tienen los mismos valores (temperatura, densidad media, presi√≥n, entre otros) el tiempo com√ļn efectivo es lo que se domina como tiempo c√≥smico t, que concretar√° las superficies de simultaneidad. Los bocetos de los par√°metros vistos por los observadores primordiales es lo que llamamos cosmohistoria.

La Cosmología Y El Big Bang

La Cosmología Y El Big Bang

A pesar de que el modelo del Big Bang o también conocido como la Gran Explosión, es un modelo teórico observacionalmente bastante vigoroso y generosamente aceptado entre la comunidad científica, existen algunos aspectos que sin embargo quedan por resolver.

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6 Estudios Fundamentales De La Relación Entre La Cosmología Y El Big Bang

Algunos de estos estudios son:

1. Desconocimiento Del Origen De La Cosmología

Se desconoce qué sucedió en los primeros tiempos luego del Big Bang. La respuesta se investiga mediante el estudio del universo temprano, una de cuyas metas es hallar la explicación a una posible unión de las cuatro fuerzas fundamentales. Estas son: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza electromagnética y la fuerza más débil de las cuatro que es la conocida como gravitacional).

2. Desacierto De Un Modelo Definitivo

No existe un modelo definitivo de la creación de las estructuras actuales, a partir del Big Bang. La respuesta se busca mediante el estudio de la producción y evolución de las galaxias y el aumento cósmica.

3.Duda Sobre El Big Crunch

Duda Sobre El Big Crunch

No se conoce cu√°l es el destino terminable del universo.

4. Materia Oscura Y Energía Oscura

Se reh√ļsa en su mayor parte la naturaleza de la materia oscura y la energ√≠a oscura.

5. Partículas Elementales 

En el momento posterior al Big Bang las partículas elementales surgieron, los quarks arriba en los protones y los quarks abajo en los neutrones, y no se sabe la proporción exacta entre protones y neutrones.

6. Constitución De Las Partículas Elementales

Las part√≠culas elementales est√°n creadas por dos quarks con la misma carga el√©ctrica, no se habr√≠an podido acoplar gracias a la interacci√≥n electromagn√©tica, es in√ļtil acudir a la interacci√≥n nuclear fuerte.

Pues √©sta solo tiene una trascendencia del tama√Īo m√°ximo de un n√ļcleo at√≥mico e igualmente porque la interacci√≥n electromagn√©tica tiene un alcance enorme y si el universo se ampli√≥ en un solo segundo cien octillones de veces, en este temporal lapso de tiempo la interacci√≥n nuclear fuerte no podr√≠a ensamblar la casi totalidad (si no es la totalidad) de los quarks.

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En conclusi√≥n, la Cosmolog√≠a es una rama de la F√≠sica que posee muchas interrogantes, y a mi parecer, considero que a√ļn quedan much√≠simos estudios que aplicar para seguir nutriendo esta ciencia.