“Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad”

UNIVERCIDAD DE CIENCIAS E INGENIERIA CONTINENTAL

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

TEMA: EL UNIVERSO EN UNA CASCARA DE

NUEZ

PRESENTADO POR:

MAITA CIPRIANO, BLADEMIR ANTONIO

ASESORADO POR:

ING. ANGEL AQUINO FERNANDEZ

CURSO DE FISICA

HUANCAYO 10 DE OCTUBRE DE

2013

DEDICATORIA

A mis padres quienes han sacrificado gran parte de sus vidas

para formarme y educarme. A quienes nunca podré pagarle

todos sus desvelos, deseo expresarles que mi esfuerzo y logro

han sido también suyos. Los quiero mucho.

RESUMEN

‘El Universo en una Cáscara de Nuez’, es un libro que la cual nos narra un viaje por

el espacio-tiempo, hacia un increíble país de las maravillas en el que partículas,

membranas y cuerdas danzan en once dimensiones, donde los agujeros negros se

evaporan y desaparecen llevándose consigo su secreto, y donde habita la pequeña

nuez -la semilla cósmica originaria—de la que surgió nuestro universo.

Es imprescindible para todos como deseamos comprender el universo en que

vivimos. Como ya sucedió con la Historia del tiempo, asi nos conmueve porque a

través de su lectura experimentamos también nosotros la misma emoción que

embarga a la comunidad científica a medida que va arrancando al cosmos sus

secretos y verdades que nos da luz.

INTRODUCCION

I.HISTORIA

El universo en una cáscara de nuez, es un libro de para una divulgación

cientifica escrito por el profesor Stephen Hawking, que trata sobre el universo y

todo aquello que se encuentra a su alrededor, su libro que fue publicado en el año

de 2001, año en que los efectos inmediatos del suceso del 11 de septiembre, asi

como tanbien Hawking nos guía a través de un viaje por el espacio-tiempo.

Empieza hablando de la historia de la cosmología a partir de las antiguas teorías y

sus posteriores modificaciones hasta llegar a las teorías actuales

II. TEMAS

- Historia de la relatividad.

- Forma del tiempo

- Universo en cascara de nuez

- Predecir el futuro

- Proteger el pasado

- Fututo

- Nuevos universos

III. SUBTEMAS

- Teorias del siglo XX

- Relatividad de Einstein

- Historia del universo

- Agujeros negros

- Viajar en el tiempo

- Vida biológica

- Membrana

IV. PALABRAS CLAVE

Universo, historia, física, ciencia, tiempo, teoría, futuro, agujero, mundo, humanos,

luz, ondas, relatividad, energía, distancia.

V. IDEAS PRINCIPALES

• Por qué existe el Universo? ¿De dónde venimos? ¿Por qué el Universo es cómo

es? Estas son preguntas simples que cualquiera de las personas habrá formulado

alguna vez en su vida.

• Stephen Hawking, posiblemente el hombre más inteligente que existe hoy, nos

acerca con este su libro, ‘El Universo en una Cáscara de Nuez’, al mundo de la

Física moderna y a los últimos descubrimientos de la comunidad científica.

VI. IDEAS SECUNDARIAS

• Exponer una historia corta acerca de la relatividad.

• Hablar sobre el tiempo, el poder viajar en el en un futuro.

VII. RESUMEN

1. Capitulo # 1:

Breve historia de la relatividad

Se centra en la vida de Albert Einstein y en su mayor aportación científica, la teoría

de la relatividad general. Antes de su famoso descubrimiento, la gente creía –alguna

todavía sigue creyendo- que el tiempo era absoluto. Tanto daba el lugar en que

estuviesen dos o más personas, todas ellas obtendrían una misma medida del

tiempo siempre y cuando tuviesen buenos relojes. Einstein, examinando las ondas

de luz, se dio cuenta de que el espacio no era rectilíneo, sino curvo, y que el tiempo

no actuaba como una dimensión situada al margen de las tres espaciales, sino que

se encontraba entrelazada con las dimensiones espaciales de tal forma que los

cuerpos, a través de sus masas y energías, deforman lo que se conoce como

espacio-tiempo. La medida del tiempo depende de la materia de la región en que

nos encontremos, en concreto de su masa y de su energía, la cual viene dada por la

fórmula de Einstein E = m • c² (energía igual a masa por la velocidad al cuadrado).

Einstein quedó decepcionado por el descubrimiento de la otra gran física del siglo

XX, la mecánica cuántica, ya que debido a un experimento de Heisenberg se pudo

comprobar que es imposible medir con precisión las velocidades y las posiciones de

las partículas, introduciendo así el factor de probabilidad, que no predicción. Einstein

nunca creyó en la mecánica cuántica y declaró: “Dios no juega a los dados.”

2. Capitulo # 2:

La forma del tiempo

La idea de que el tiempo parece no tener ni principio, ni final es contradictoria. Pero

sólo lo es si uno tiene en mente la concepción clásica del tiempo en la que éste

último es concebido como un escenario sobre el que tienen lugar los fenómenos.

Resulta que el tiempo tuvo un comienzo y, muy posiblemente, tendrá un final algún

día. No es algo absoluto. El tiempo se mide en años luz a distancias muy largas. De

hecho, el tiempo viene expresado por la distancia. Por ejemplo un segundo luz es la

distancia que recorre la luz en un segundo. Cuando miramos al espacio estamos

viendo como era el Universo en el pasado. Si el Universo hubiese sido siempre

como es actualmente, no habría ningún problema para descubrir una teoría

unificada completa, pero como en su primera etapa la mecánica cuántica juega un

papel tan decisivo, es imposible saber qué ocurrió realmente en esa etapa. Lo único

que le queda a la ciencia es formular hipótesis hasta dar con un modelo que sea

capaz de describir el Universo en que vivimos.

.

3. Capitulo # 3:

El universo en una cáscara de nuez

La relación entre velocidad y longitud de onda o efecto Doppler permitió a Edwin

Hubble hacer el descubrimiento crucial de que el universo se está expandiendo.

Esto significa que en algún instante del pasado la materia que forma el universo

tuvo que estar más junta. Es a partir de este descubrimiento que se formuló la teoría

del Big Bang o gran explosión, aceptada hoy de manera casi unánime por la

comunidad científica. La física teórica actual trata de combinar la teoría de la

relatividad de Einstein junto con la idea de múltiples historias propuesta por Richard

Feynman. Según esta última concepción, hay una infinitud de universos aunque no

se dan en todos las condiciones necesarias para que se desarrolle vida inteligente.

Nuestro universo constituye uno de los pocos en los que es posible la existencia de

cuerpos macroscópicos, como las estrellas o las planetas, lo cual concuerda con el

principio antrópico. Resulta, por otra parte, que nuestro universo posee una

propiedad llamada inflación que garantizaría una expansión eterna hasta que todos

los cuerpos contenidos en nuestro universo se apagasen. Otra posibilidad es el Big

Crunch o gran implosión. El Universo colapsaría sobre sí mismo absorbiendo todo lo

que contiene. Hawking también nos explica cómo el tiempo real se encuentra

determinado por un tiempo imaginario que resulta válido a la hora de formular una

teoría que describa el universo en que vivimos.

4. Capitulo # 4:

Prediciendo el fututo

Según el matemático francés el marqués de Laplace, si pudiésemos describir el

estado del universo en un momento del presente, seríamos capaces de describir

también cualquier momento anterior o posterior. Esto se conoce como determinismo

y es una teoría que sostiene que cualquier acontecimiento es causado a su vez por

uno anterior. Si aplicásemos esta teoría al universo podríamos saber cuál fue la

causa última. Pero hay un problema. No se puede medir el estado del universo en

ningún momento presente tal y como demostró Heisenberg introduciendo el

principio de incertidumbre y el elemento de probabilidad que nació con la mecánica

cuántica. Si no podemos saber cuál es el estado del universo en un instante del

presente, tampoco podemos aspirar a predecir el futuro de forma totalitaria. Lo único

que nos queda es establecer aproximaciones. En este capítulo, Hawking expone el

problema que conllevan los agujeros negros. Los agujeros negros son estrellas

colapsadas por haber superado un cierto radio crítico. Por eso no emiten luz. El

resultado es un punto en el espacio-tiempo que absorbe todo lo que se halla en sus

cercanías creando una singularidad. En un agujero negro el tiempo se acaba. Por

tanto, no tiene sentido cuestionarnos qué pasa dentro de un agujero negro porque

una realidad sin tiempo no podría definirse por ninguno de los conceptos, ni

ecuaciones que conocemos. La materia que cae dentro del agujero negro podría

perderse lo que resultaría decisivo a la hora de configurar una teoría unificada

completa.

5. Capitulo # 5:

Protegiendo el pasado

¿Es posible viajar en el tiempo? Aunque nuestra imaginación y fantasía puedan

desearlo firmemente, hemos de atenernos a la realidad si pretendemos acercarnos

a la verdad que es el objetivo de toda ciencia. Puede que exista un horizonte de

viajes en el tiempo, una región del universo en la que se encuentran agujeros de

gusano, túneles a través de los cuales es posible viajar en el tiempo. De todas

formas, hemos de experimentar una nueva desilusión ya que el concepto de agujero

de gusano es sólo teórico y, dada la curvatura insuficiente del espacio-tiempo,

resulta imposible que la materia macroscópica –como los seres humanos- pueda

viajar en el tiempo. Hawking no niega totalmente esta posibilidad, pero la considera

muy improbable.

6. Capitulo # 6:

¿Sera nuestro futuro como Star Trek o no?

Si seguimos reproduciéndonos a este ritmo, los humanos tendremos que encarar

serias desavenencias. Cerca del año 2600, afirman los científicos en base al análisis

de la población mundial que se duplica cada 40 años, nos estaremos tocando todos,

hombro con hombro. Esto es sólo una construcción mental, una previsión porque,

desde luego, antes de llegar a ese punto nos mataríamos los unos a los otros o

habría un holocausto nuclear. Es necesario pues que, en el futuro, la organización

política y social evolucione. Pero si miramos a nuestro alrededor parece que hemos

alcanzado el colofón del desarrollo, el estadio definitivo. En los países desarrollados,

nos invade la sensación de que el ser humano ya “no da más de sí”. Tarde o

temprano alguien experimentará con seres humanos. Los seres humanos clonados

serán más inteligentes –cuanto más grande el cerebro de una persona, más

capacidad de memoria posee- porque sus cerebros no tendrán un límite como el

impuesto hasta ahora por el útero de la madre a través del cual tiene que pasar toda

criatura al nacer. Las diferencias entre los seres humanos mejorados y los no

mejorados serán fundamentales. Poco a poco, por la ley de la evolución de Darwin,

los no mejorados irán desapareciendo porque sus cualidades harán más difícil que

puedan sobrevivir. Es una cuestión inevitable que quizá tendrían o tendrán que

considerar los gobiernos en un futuro no muy lejano.

7. Capitulo # 7:

Los nuevos universos membrana.

La escala mínima fundamental de materia a la que se puede llegar se denomina

constante de Planck y equivale a 0,00000000000000000000000000000000001616

milímetros. No sabemos todavía si es la medida más pequeña. Casi seguro que no.

Esta medida es fundamental ya que tiene relevancia en las 6 ó 7 dimensiones

restantes, aparte de las 3 espaciales y de la temporal que forman el espacio tiempo

de la teoría de la relatividad. Una vez más la existencia de estas dimensiones

adicionales concuerda con el principio antrópico: el hecho de que el Universo tenga

10 u 11 dimensiones constituye una de las condiciones por las cuales nosotros

estamos aquí para preguntarnos porqué existe el universo. Hay tres posibilidades

para lo que existe fuera del universo:

a) No hay nada fuera de las condiciones de contorno de este universo.

b) Existe otro universo pegado al nuestro.

c) Hay una materia de naturaleza diferente en la cual se sostiene nuestro universo

junto con otros tantos. Algunos científicos apoyan esta última hipótesis porque creen

que fue un choque entre dos universos lo que provocó el Big Bang o el origen de

nuestro universo.

CONCLUCIONES

Existen muchas teorías y fórmulas para obtener respuestas sobre el tiempo, pronosticar el futuro o de pronto encontrarse con un agujero negro o que renos trasladarnos a otro tiempo o a una dimensión desconocida, muchos científicos han pensado que es la solución para el desarrollo de la ciencia en nuestro planeta alcanzar nuevas tecnologías por qué así podríamos migrar por todo el universo.

BIOGRAFIA

1969 - Singularities in Collapsing Stars and Expanding Universes with Dennis William Sciama, Comments on Astrophysics and Space Physics 1973 - The Large Scale Structure of Spacetime con George Ellis 1988 - Historia del tiempo: del big bang a los agujeros negros, o Breve Historia del Tiempo 1993 - Agujeros negros y pequeños universos y otros ensayos - (Black Holes and Baby Universes and Other Essays, Bantam Books 1996 - La naturaleza del espacio y el tiempo -(The Nature of Space and Time con Roger Penrose, Michael Atiyah, Nueva Jersey: Princeton University Press 1997 - The Large, the Small, and the Human Mind, (with Abner Shimony, Nancy Cartwright, and Roger Penrose), Cambridge University Press 2001 - El universo en una cáscara de nuez - (The Universe in a Nutshell, (Bantam Press 2001) 2002 - A hombros de gigantes, los grandes textos de la física y la astronomía - (On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy, (Running Press) 2003 - El futuro del espaciotiempo, Editorial crítica. 2005 - Information Loss in Black Holes, Cambridge University Press. 2005 - Brevísima historia del tiempo - (A Briefer History of Time, Bantam Books 2005 - Dios creó los números: los descubrimientos matemáticos que cambiaron la historia - (God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History, Running Press 2007 - La teoría del todo: el origen y el destino del universo, Debate 2008 - La gran ilusión: las grandes obras de Albert Einstein, Editorial Crítica 2009 - El tesoro cósmico, Montena 2010 - El gran diseño

ANEXOS

Biografia: http://www.buscabiografias.com/bios/biografia/verDetalle/6096/Stephen%20Hawking