Estructura y evolución del Universo

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Quiero adentrarlos a una problemática que ha despertado mucho mi interés sobre lo que ha pasado a lo largo de millones de años, como se creó y la finalidad de que estemos aquí. El universo es todo lo que existe, todo lo que nos rodea, todo lo que somos nosotros, varios nos hemos hecho la pregunta ¿Cómo inició el Universo?, ¿Será posible que estemos en una etapa de recesión del Universo?, ¿El espacio termina alguna vez?.

El tema de estructura y evolución del Universo trata de responder esas preguntas, con la ayuda de grandes aportaciones que se han hecho a la humanidad podemos tener idea de algunas opciones que serían factibles de la creación del Universo.

De acuerdo a los conocimientos de Albert Einstein somos capaces de responder estas preguntas de una forma sorprendente, está de acuerdo que el espacio continúa en constante expansión, los agujeros negros son capaces de alterar la relación tiempo y espacio.

GENERALIDADES

“El cosmos es todo lo que es, todo lo que fue y todo lo que será” (Carl Sagan)

El universo es un lugar que se encuentra en constante movimiento y evolución, se conforma por materia y energía, y por elementos químicos que se forman y destruyen.

En muchos casos, los datos que se obtienen gracias a diferentes misiones que se obtienen son combinados con información obtenida gracias a diferentes estudios interdisciplinarios realizados por la comunidad científica.

Se estima que hace aproximadamente 4500 millones de años fueron creados los planetas, esa edad tiene aproximadamente todo nuestro sistema solar.

Agujeros negros: Es una estrella tan enorme como el sol, tiene un diámetro aproximado de 1.390.000 kilómetros y una masa 330 000 veces superior a la de la tierra. Contiene una masa tan densa que genera campos gravitatorios tan poderosos capaces de atraer toda la energía y masa que se encuentra a su alrededor. Tiene una temperatura aproximada de hasta 12 000 000 °C.

(Astro Mía, s.f.)

Planetas

Solo nuestro sistema solar alberga a 8 planetas, algunos son pequeños y rocosos, otros pueden ser tan enormes que su dimensión es inimaginable, se dividen en terrestres y planetas exteriores o gigantes, entre los más grandes se encuentran

Júpiter y Saturno (gigantes gaseosos). Urano y Neptuno son los gigantes helados.

1 año luz: un az de luz tarda aproximadamente 1 año en viajar 10 billones de kilómetros, es decir 40 billones de kilómetros son iguales a 4 años luz de distancia desde casa. Son distancias tan enormes que van más alla de la comprensión.

Espacio exterior

Es la región del universo que se encuentra más allá de la atmosfera terrestre.

TEORÍA DEL BIG BANG

Teoría del Big Bang
Teoría del Big Bang

De acuerdo a los estudios realizados a lo largo del tiempo, podemos obtener ciertas ideas sobre cómo fue la evolución y creación del universo, siguiendo la idea del Big Bang, sustentan los cosmólogos que la materia se mantenía contenida en un punto determinado, hace aproximadamente 14 mil millones de años, en condiciones físicas extremas lo que provocaría la gran explosión.

(Flores)

Esta teoría defiende que la explosión ocurrió y tan solo 3 minutos después ya se había creado todo lo que conocemos que está en el universo.

Esta teoría afirma que el universo continúa en constante expansión, de acuerdo a una teoría realizada por Edwin Hubble en el año de 1929, observando que la Vía Láctea que es la Galaxia en la que nos encontramos se aleja de nosotros a una velocidad que es proporcional a la que mantenía con la Tierra.

CARACTERÍSTICAS DE LA TEORÍA DEL BIG BANG

  • FECHA DE LA GRAN EXPLOSIÓN

Los científicos concuerdan que esta teoría tiene un inicio desde hace 14 mil millones de años, en el inicio de esta explosión fue que se formaron los primeros protones, neutrones y electrones.

  • FORMACIÓN DE ESTRELLAS Y GALAXIAS

Primeras estrellas: en el año 2007 se realizó el descubrimiento que cambio la mentalidad que se tenía desde un inicio sobre la teoría del Big Bang, se calcula que las estrellas se formaron aproximadamente hace más de 13.5 mil millones de años, aproximadamente unos 500 millones de años después de la gran explosión.

Primeras Galaxias: En el mismo año se identificaron 6 galaxias que se formaron hace 13.2 mil millones de años, pero eso no fue todo lo que se ha encontrado, en el año 2011 se encontraron pruebas de que ya había galaxias más longevas que se formaron unos 200 millones de años después del Big Bang.

Sol y sistema solar: afirman los científicos que el sol y el sistema solar se formaron aproximadamente hace 4.600 millones de años.

  • EL UNIVERSO ESTA EN CONSTANTE EXPANSION
    • Paradoja de Olbers: La oscuridad del cielo nocturno
    • Ley de Hubble: Se puede Observar que las galaxias con el paso del tiempo se están alejando unas de otras.
    • Homogeneidad de la distribución de la materia
  • EVIDENCIAS DE LA GRAN EXPLOSION
  • Lo que los científicos pueden percibir como una especie de ruido en el fondo es la temperatura del espacio que se encuentra a unos 2,7 grados Kelvin, lo que sería aproximadamente unos – 246.15 °C.
  • La composición del universo es 3/4 de hidrogeno y 1/4 de helio.

TEORÍA DEL BIG CRUNCH

Teoría del Big Crunch
Teoría del Big Crunch

Tal como existe la teoría de la expansión del universo, también se dio pie a una teoría que es producida por el Big Bang, se refiere al efecto totalmente a la

contracción del universo.

(Teoría del Big Bang, s.f.)

TEORÍA DE LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN

Teoria de la Relatividad de Einstein
Teoria de la Relatividad de Einstein

Este descubrimiento se ha dado a conocer gracias a los estudios realizados por Albert Einstein una de las personas más brillantes de todos los tiempos; realizó, entre muchos, un descubrimiento muy importante que cambio la realidad, basándose en la relación espacio.

Se han realizado ecuaciones que afirman que la gravedad es capaz de ralentizar o dilatar el tiempo, citando a James Chin-Wen “Cuanto más fuerte es la atracción gravitatoria que experimenta un cuerpo, más despacio transcurre el tiempo.

Un experimento realizado por Chou y sus Colegas, utilizando relojes atómicos ultra precisos, demostraron que al elevar uno de los relojes a solo 33 centímetros sobre la superficie en la que se encontraba el otro reloj, se creaba una diferencia de gravedad suficiente para hacer que el reloj que se encontraba en una posición más alta, avanzara un poco más rápido.

(La relatividad de Einstein influye sobre el envejecimiento en la Tierra, 2010)

En el año de 1905 Einstein imaginó lo que ocurriría si se llegara a viajar a unos 300

000 km por hora, lo que es igual a la velocidad de la luz, lo que es igual a cruzar 300 mil campos de futbol en un parpadeo, esto es lo que hace que la realidad tenga sentido para nosotros.

La luz no envejece, es decir que si vamos a una velocidad de 300 000 km/hr podríamos darnos cuenta que todo está completamente inmóvil, esto concluyo Einstein, “la luz tiene relación sobre dos cuestiones absolutas, que son el tiempo y el espacio”.

De acuerdo a la teoría de la relatividad, si el sol llegara a apagarse, la tierra tardaría 8 minutos con luz, después de que ocurriera ese fenómeno, ya que es el tiempo que tarda la luz del sol en llegar a la tierra.

La idea del universo inauguró la Cosmología Moderna, decía que el tamaño del universo estaba cambiando con el paso del tiempo, se descubrió que el universo, no solo se expandía, sino que estaba en constante cambio.

(La Teoría de la Relatividad de Einstein explicada en 4 simples pasos, 2017)

TEORIA INFLACIONARIA

Esta teoría se basa en el conocimiento del físico cosmólogo Alan Guth, la teoría trata de explicar el origen utilizando diferentes estudios gravitatorios, esta teoría propone que existió una fuerza que pudo dividir las cuatro variantes fundamentales del universo: fuerza gravitatoria, fuerza electromagnética, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil, trayendo como consiguiente el origen del universo.

Todo esto sucedió en un tiempo inapreciable, pero ocurrió de una manera tan violenta que provoco que la atracción de la gravedad frene las galaxias; aunque el universo se encuentre en constante movimiento y continúe creciendo.

(ASTROMÍA, s.f.)

TEORÍA DEL UNIVERSO OSCILANTE

Esta teoría nace por el profesor de física teórica Paul Steinhardt,  sostiene que el universo actual en el que habitamos sería el último universo de muchos que han surgido en el pasado, los universos pasados habrían desaparecido o se habían afectado por algunas explosiones y contracciones que pudieron surgir.

(Pino, 2011)

TEORÍA RELIGIOSA

Al principio de todo existe dios. No el mundo, la materia o la naturaleza, sino alguien que hizo todo por decisión propia.

En la parte bíblica explica como dios creo los mares,  cielo, tierra,  animales y todo lo que habita en ella. Creo los planetas y las estrellas, las constelaciones enteras.

Dios creo todo en 6 días y lo explica en el primer libro de la biblia que es génesis capítulo 1 versículos 1 al 31 y el  capítulo 2  versículo 7.

Versículo 1 al 5 “En el principio dios creo el cielo y la tierra”

Pero la tierra se encontraba sin forma y desierta y las tinieblas cubrían los abismos.

Dios procedió a decir que “llegue a haber luz”, entonces llego haber luz. Después vio que la luz era buena y efectuó una separación entre la luz y la oscuridad y llamo a luz día y a la oscuridad noche y llego a haber tarde y llego haber mañana un día primero.

Versículo 6 al 8

Dios procedió a decir: “Que haya un firmamento en medio de las aguas y que separe a unas aguas de otras” entonces procedió hacer el firmamento separando a unas aguas de otras, las que estaban encima del firmamento, y de las que estaban debajo de él. Y llamo Dios al firmamento cielo. Y llego a haber tarde y llego haber mañana un día segundo.

Versículo 9 al 13

Dios procedió a decir: “Que las aguas debajo de los cielos se reúnan en un mismo lugar y aparezca lo seco”. Y empezó a llamar a lo seco “tierra “y a la masa de agua “mares”.

Dios dijo: “produzca la tierra pasto y hierbas que den semillas y árboles frutales que den sobre la tierra fruto con su semilla adentro” y así fue. Y llego a haber tarde y llego haber mañana un día tercero.

Versículo 14 al 19

Dios procedió a decir: “hayan lámparas en el cielo que separen el día de la noche que sirvan de señales para distinguir tantos las estaciones como los días y los años y que brillen en el firmamento para iluminar la tierra”

Entonces procedió hacer  las dos grandes lámparas, la mayor para para dominar el día y la menor para dominar la noche y también las estrellas y las puso en la expansión de los cielos para brillar sobre la tierra. Y llego a haber tarde y llego haber mañana un día cuarto.

Versículo 20 al 23

Dios dijo: “llénense las aguas de seres vivientes y revoloteen aves sobre la tierra y bajo el firmamento”

Creo entonces los grandes monstruos marinos y todos los seres que viven en el agua y todas las aves, los bendijo diciendo: crezcan, multiplíquense y llenen las aguas del mar y multiplíquense asimismo las aves. Y llego a haber tarde y llego haber mañana un día quinto

Versículo 24 al 31

Dios dijo: “produzcan la tierra animales vivientes de diferentes especies, bestias, reptiles y animales salvajes”

E hizo las distintas clases de animales salvajes, de bestias y de reptiles.

Dijo: “hagamos al hombre a nuestra semejanza”

Macho y hembra los creo. Y les dijo “sean fructíferos y háganse muchos  y llenen la

tierra”

Llego a haber tarde y llego haber mañana un día sexto.

Aquí empieza el segundo relato de la creación que,  en realidad es mucho más antiguo que el anterior. Nos habla esta vez del universo si no de la creación del hombre.

Capítulo 2 versículo 7

Dios formo al hombre con polvo de la tierra y a soplar en sus narices el aliento de vida y el hombre vino hacer alma viviente.

Detrás de cada interpretación científica sobre el universo que los hombres construimos, cada vez de manera más compleja y perfecta, resplandecerá ese sentido que Dios le ha dado y vendrá a iluminar el conocimiento que nos forjamos con la razón. Recién comprendemos completamente la naturaleza cuando además de observarla con los ojos de la ciencia, vemos su sentido con relación al plan de Dios. Entonces se vuelve transparente e inteligible, inteligibilidad que no es obra humana, nos viene de Dios, del hecho de compartir con el resto de la creación el carácter de criaturas.

Es prudente destacar, que si bien desde sectores del evolucionismo se consideran ideas sobre el origen del hombre, en realidad no se habla del origen del universo. Y aún más, mucho más que del origen de la vida en el planeta, se trata de una teoría sobre la transformación de formas elementales de vida en formas más complejas.

LOGROS EN LA CONQUISTA ESPACIAL

  • 1957, se puso en órbita el primer misil balístico intecontinental por la URSS, así mismo se dio inicio a la era espacial de la humanidad y es celabrado en

Rusia como uno de los días más importantes de la historia, “Día de las Tropas

Espaciales”.

  • En agosto de 1960 dos perros llamados Belka y Strelka fueron los primeros seres vivos lanzados al espacio, su vuelo duro más de 24 horas, y la nave fue capaz de dar 15 vueltas completas alrededor de la tierra.
  • 1961, Yuri Gagarin (Ruso) fue el primer hombre en realizar un vuelo orbital, 3 semanas más tarde, es astronauta estadounidense Alan Shepard realizó lo mismo con la nave llamada Mercury Redstone 3.
  • 1963 la Piloto, Ingeniero, Cosmonauta, Paracaidista militar Valentina Tereskova fue la primera mujer en viajar al espacio, la cual completo 48 orbitas alrededor de la Tierra en 3 días en el espacio.
  • En el año de 1969 fue un año histórico para toda la humanidad, ya que dos astronautas americanos viajarian a la Luna en el Apolo 11, con el apoyo del presidente Kennedy, el astronauta Neil Amstrong pronunció lo siguiente: “Un pequeño paso para el hombre, un gran salto para la humanidad”.
  • En el año de 1972, el llamado PIONNER 10, salio de la tierra, fue la primera nave de exploración, esta nave logró cruzar el cinturón de asteroides y tuvo la oportunidad de llegar hasta Júpiter, esa nave transporta consigo una placa que sirve para informar cualquier inteligencia extraterrestre.
  • Ese mismo año bajo el mandato del Presidente Nixon en Estados Unidos, se tuvo que crear una nave que por ordenes espeíficas del presidente pudiera soportar viajes infinitos, esta nave llamada Columbia, realizó viajes durante más de 2 decadas, hasta que un terrible accidente hizo que se desintegrara.
  • 1990 Telescopio espacial Hubble, antes de que este telescopio saliera al espacio, solo existían fotos del espacio utilizando telescopios terrestres, actualmente este telescopio sigue activo.
  • 1997 Misiones Mars, el planeta rojo es una meta propuesta por la NASA para poder incrementar sus conocimientos sobre el mismo, gracias a los robots llamados Spirit y Opportunity.
  • 1999, Chandra es un telescopio de rayos X, se utiliza para obtener imágenes que a simple vista no se pueden apreciar.
  • En la actualidad existen algunas agencias que trabajan a la par con la NASA las cuales ayudan a que los astronautas resistan la exploración espacial por largos periodos de tiempo.

(Violante, s.f.)   (Kuzmichov, 2011)

ESTRUCTURA DEL UNIVERSO

TIERRA

De la Tierra a la Luna a un poco mas de 400 mil km de la Tierra, a aproximadamente 3 días en una nave espacial, podemos encontrar la luna, no existe aire o fuerza alguna más que la gravedad que provoque un efecto sobre la Luna.

Está compuesta por una atmosfera, El límite que se

encuentra de la Tierra al espacio, son tan solo 100 km, la llamada Línea de Kármán, es la línea que determina el fin de la Tierra y comienza el universo.

(SPACEPLACE NASA, s.f.)

VENUS

La Diosa Iracunda, también conocida como La estrella de la mañana y de la noche, sus espectaculares lunas reflejan la luz del sol, es por eso que es el planeta más brillante del sistema solar, se encuentra con acido sulfúrico letal, además de dióxido de carbono. El aire es venenoso, la presión es insoportable para cualquier metal que exista en nuestro mundo, con una temperatura aproximada de 500 °C. cuenta con miles de volcanes, que se encuentran en constante erupción haciendo que el planeta se encuentre en un eterno infierno.

Su rotación es muy lenta, tarda 243 días terrestres en girar solo una vez, y su traslación es muy veloz, su año pasa aproximadamente en 225 días terrestres.

(NASA CIENCIA, s.f.)

SOL

La estrella más brillante de nuestro sistema solar, todo lo que hacemos es controlado por esta estrella, 150 millones de km de la tierra, aproximadamente a unos 20 años en avión, es tan grande que podríamos encerrar 1 millon de tierras en el sol, su gravedad controla todo el sistema solar, cuenta con 5000 °C solo en el exterior.

MARTE

Dios de la guerra, es el planeta en el que se cree exista más probabilidad de encontrar vida extraterrestre, hay viento dentro del planeta y donde existe viento, hay aire, sin embargo, cuenta con demasiado dióxido de carbono, a temperaturas de 80°C, cuenta con agua congelada, la vida se adapta, es como un virus que se afronta a las duras condiciones. Cuenta con erosión tiene actividad, los científicos están seguros que si se llega a encontrar agua fluyendo, es muy probable encontrar vida.

MERCURIO

Por la noche cuenta con una temperatura de menos 170 °C, más de 400°C por el día. Es el planeta más pequeño de nuestro sistema solar, solo un poco más grande que la Luna. A mercurio le toma 59 días terrestres hacer una rotación completa. Sin embargo, su año transcurre más rápido, solo tarda 88 días en dar la vuelta alrededor del sol.

JUPITER

Quinto planeta del sistema solar,  1000 veces más grande que la tierra, es tan grande que todos los planetas cabrian dentro de él, cuenta con asteroides que podrían formar planetas, está formado con gas, tal vez no exista un material sólido, gira a una velocidad impresionante, generando vientos de cientos de km por hora.

SATURNO

La joya del sistema solar, cuenta con unos anillos tan largos como la distancia de la tierra a la luna, los anillos son miles de millones de esquirlas de hielo, colisionándose y volviéndose a unir. Esta formado por 96% de hidrogeno y 3% de helio, el 1% restante esta formado por materia que no conocemos. Galileo Galilei fue el primero en observar a este planeta, en el siglo XVII.

NEPTUNO

Dios de los mares, flota en gas metano, formado por hielos, materiales como agua, amoniaco y metano. Su interior esta formado de hielos y roca. Se encuentra 30 veces tan lejos del Sol como la Tierra.

PROPUESTA DE TESIS

“La estructura y evolución del Universo, una nueva oportunidad para la tecnología de abarcar nuevos conocimientos o enfocarnos en las necesidades que se tienen en la Tierra para cuidar y procurar los recursos que aún tenemos”.

AGRADECIMIENTOS 

Estoy muy agradecido con Dios por darme la oportunidad y sabiduría para ser un buen profesionista, por todas las oportunidades que he tenido de salir adelante a pesar de las circunstancias no tan favorables. A mis padres que son los pilares de mi vida por jamás dejarme solo a pesar de no estar juntos, jamás me han descuidado y siempre me han ayudado a estar hasta donde estoy ahora… LOS AMO!

A mi familia y amigos por siempre tener una palabra de apoyo en los momentos difíciles o de consuelo en los momentos aún peores, porque en las buenas y en las malas siempre estaremos juntos. A mis profesores de la Licenciatura por hacer de mi un buen estudiante, a mis profesores de Maestría por su compromiso diario y empeño en enseñarnos; en especial al Dr. Fernando Aguirre y Hernandez, por su notable compromiso y vocación para enseñarnos; por ser uno de los mejores profesores que he tenido en mi vida, gracias por facilitarme la oportunidad de estudiar la maestría y por acompañarme en esta extraordinaria etapa de mi vida.  A CONACYT por su labor como institución y por su apoyo económico que nos brinda.

CONCLUSIONES 

Existe una incertidumbre increíble sobre lo que es el Universo, tenemos que darnos cuenta que solo conocemos, según los expertos, el 2 % de la materia que existe en el Universo. Es entonces un tema de gran relevancia el pensar que tenemos todo el control sobre lo que nos rodea, hay que ser claros y establecer que hoy en dia es imposible conocer que hay más allá del universo, no podemos sustentar que el universo tiene fin o que ya llego en un estado de decadencia.

FUENTES DE INFORMACIÓN

Astro Mía. (s.f.). Obtenido de Agujeros Negros:

http://www.astromia.com/astronomia/negroagujero.htm

ASTROMÍA.  (s.f.). Obtenido de LA TEORÍA INFLACIONARIA:

http://www.astromia.com/astronomia/teoinflacionaria.htm

Flores, J. (s.f.). ¿Qué es la teoría del Big Bang? Muy INTERESANTE.

Kuzmichov, V. (2011). Russia Beyond. Obtenido de Logros en la conquista espacial:

https://es.rbth.com/articles/2011/04/12/12_logros_en_la_conquista_espacial_12293

La relatividad de Einstein influye sobre el envejecimiento en la Tierra. (2010).

National Geographic.

La Teoría de la Relatividad de Einstein explicada en 4 simples pasos. (2017). National Geographic.

NASA CIENCIA. (s.f.). Obtenido de VENUS: https://spaceplace.nasa.gov/all-aboutvenus/sp/

Pino, F. (2011). Teorías del origen del universo. Obtenido de VIX:

https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/2011/02/23/teorias-del-origen-deluniverso?utm_source=internal_link

SPACEPLACE           NASA.          (s.f.).           Obtenido          de      TIERRA:

https://spaceplace.nasa.gov/review/all-about-earth/earth2.sp.jpg

Teoría del Big Bang. (s.f.). Obtenido de Características de la Teoría del Big Bang: https://www.caracteristicas.co/teoria-del-big-bang/

Violante, M. E. (s.f.). Entrepreneur. Obtenido de Las 10 misiones más importantes de la NASA: https://www.entrepreneur.com/article/273985

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Lozano Luna Alejandro. (2018, junio 4). Estructura y evolución del Universo. Recuperado de https://www.gestiopolis.com/estructura-y-evolucion-del-universo/
Lozano Luna, Alejandro. "Estructura y evolución del Universo". GestioPolis. 4 junio 2018. Web. <https://www.gestiopolis.com/estructura-y-evolucion-del-universo/>.
Lozano Luna, Alejandro. "Estructura y evolución del Universo". GestioPolis. junio 4, 2018. Consultado el 18 de Octubre de 2018. https://www.gestiopolis.com/estructura-y-evolucion-del-universo/.
Lozano Luna, Alejandro. Estructura y evolución del Universo [en línea]. <https://www.gestiopolis.com/estructura-y-evolucion-del-universo/> [Citado el 18 de Octubre de 2018].
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