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7/24/2019 El Lado Obscuro Del Universo_Fany_Escalona.
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El lado obscuro deluniverso.
7/24/2019 El Lado Obscuro Del Universo_Fany_Escalona.
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Introduccin.
A lo largo del texto se menciona, que puedes obtener vasta
informacin de un objeto con luz, con el simple echo de estudiar
nicamente su luminiscencia, por ejemplo: La luz de una galaxia
puede decirnos a qu velocidad se acerca o se aleja de nosotros
!ambin, se aborda de qu color se ve una galaxia cuando se esta
alejando o se esta acercando, as" mismo se menciona si las galaxias
se est#n separando, o se est#n juntando
$or una lado se explica brevemente como se origino el universo, con
una simple masa densa % minscula en la que la energ"a % la materia
se fusionaban, el cmo al chocar la materia % la energ"a, fue tan
grande la energ"a liberada que los astrof"sicos todav"a siguen
detectando su dbil radiacin
$or otro lado, la entrada de la teor"a de la relatividad para saber si el
&niverso se expande o bien, si se detiene dicha expansin % se
invierte
$ara finalmente, llegar a que el &niverso, lejos de frenarse como casi
todo el mundo supon"a, se est# acelerando 'mo es que ha% m#s
energ"a en el &niverso de la que hab"amos visto hasta ho%, % dedonde surge o qu es, esta energa oscura la cual ser# responsable
de que el universo se acabe
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Desarrollo.
El lado obscuro del universo.
75% del Universo est hecho de una forma de energa nunca
antes detectada, que produce repulsin gravitacional y acelera laexpansin del Universo. !u" ser#.
(n una noche templada se encuentran cuatro jvenes de )* a+os, al
parecer acampando en un paisaje monta+oso, a lado de una fogata ,
de repente se percatan de una lucecita que sube % baja % se acerca
por un lado de la monta+a, se preguntan 'u#ntos son-, (sperando
con la vista clavada en la lucecita que se acerca, se acerca.infiriendo cada uno de ellos la distancia a la que se encuentra la
lucecita, bas#ndose en la luz de sus linternas /e repente, escuchan
un, buenas noches de tres lugare+os amables que se siguen de filo,
contestando un adolecente, buenas que alivio, con un suspiro de
tranquilidad
$ime cunto rillas y te dir" a qu" distancia ests
'uando queremos obtener informacin de un objeto con luz, podemos
hacerlo mediante el estudio de su luminisencia
La suposicin m#s sencilla es sta: si brilla mucho, est# cerca0 si brilla
poco, est# lejos $ero la cosa no es tan simple: qu tal si est# lejos,
pero su brillo intrnseco es alt"simo- La luminosidad aparente de
semejante objeto podr"a ser ma%or que la de otro que est# m#s cerca
pero es m#s tenue, % concluir"amos errneamente que el primero es el
m#s cercano (n aquel campamento, % apremiados por el miedo,
nuestros cerebros optaron instintivamente por la solucin simple:
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suponiendo que la linterna de nuestros visitantes ten"a el mismo brillo
intr"nseco que las nuestras, lo tenue de la lucecita misteriosa nos daba
una idea de la distancia
Los astrnomos usan el mismo mtodo para determinar las distancias
m#s grandes en el &niverso, lo nico que necesitan para saber a qu
distancia se encuentra una galaxia es localizar en ella aun objeto que
sirva como patrn de luminosidad
&o que est escrito en el cielo
La luz de una galaxia tambin puede decirnos a qu velocidad se
acerca o se aleja de nosotros &na moto que pasa suena m#s agudo
cuando viene % m#s grave cuando se va $or una razn parecida, la
luz de una galaxia se ve m#s roja cuando sta se aleja % m#s azul
cuando se acerca
(l grado de enrojecimiento de la luz de una galaxia debido a la
velocidad con que se aleja se llama corrimiento al rojo, % se puede
medir con precisin Los astrnomos de principios del siglo 11
esperaban encontrar la misma proporcin de nebulosas espirales con
corrimiento al rojo 2que se alejan3 que con corrimiento al azul 2que se
acercan3 (n vez de eso descubrieron que todas 2menos las m#s
cercanas3 presentan corrimiento al rojo (s decir, todas las galaxias se
est#n alejando entre s" Lo cual indica que cuanto m#s lejos est# una
galaxia, m#s r#pido se aleja % que la relacin entre distancia %
velocidad es una simple proporcionalidad directa: una galaxia al doble
de la distancia se aleja al doble de la velocidad, una al triple, al triple.
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4sta es la llamada ley de Hubble, % se interpreta como signo de que el
&niverso se est# expandiendo
(l descubrimiento de 5ubble condujo al poco tiempo a la teor"a del Big
Bang del origen del &niverso 6i las galaxias se est#n separando, en
el pasado estaban m#s juntas
5ace )7 888 millones de a+os, el universo no era como lo conocemos:
slo hab"a una masa densa % minscula en la que la energ"a % la
materia se fusionaban en un salvaje estado nico e incompresible
/espus, hizo erupcin la masa 6e formaron part"culas de materia deantimateria, aniquil#ndose entre s" en grandes explosiones de energ"a
cuando chocaban 9ue tan grande la energ"a liberada que los
astrof"sicos todav"a siguen detectando su dbil radiacin, prueba que
apo%a la teor"a del ;ig ;ang< 2gran explosin3 aceptada para la
formacin del universo 2Audesir= > Audesir=, ;iologia La vida en la
!ierra, )??*3
Los cosmlogos 2empezando por el f"sico Alan @uth3 a+adieron al
modelo el concepto deinflacin para explicar los resultados de ciertas
observaciones 6egn la hiptesis inflacionaria, en la primera fraccin
de segundo una fuerza de repulsin mu% intensa hizo que el embrin
de &niverso pasara de un tama+o menor que el de un #tomo al de una
toronja en un tiempo brev"simo
'oco o mucho
&na de las predicciones m#s importantes del modelo inflacionario
ata+e a la geometr"a del espacio 'aben tres posibilidades 6i el
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espacio esplano 2cuidadoB: no quiere decir que sea de dos
dimensiones, sino slo que satisface los postulados de la geometr"a
euclidiana, llamada tambin geometr"a plana3, los #ngulos de un
tri#ngulo trazado entre cualesquiera tres puntos sumar#n )C8 grados
(sto es lo que todo el mundo hubiera esperado antes de )?)D, cuando
Albert (instein public la teor"a general de la relatividad, que es la que
usan los cosmlogos para describir la forma global del &niverso (sta
teor"a permite otras dos posibilidades inslitas:
) poca materia % energ"a E curvatura negativa
F ni mucha ni poca E geometr"a plana
G mucha E curvatura positiva
(l asunto es importante porque de la cantidad de materia % energ"a
2m#s precisamente, de su densidad total3 depend"a tambin que el
&niverso siguiera expandindose para siempre 2casos ) % F3 o bien
que un d"a la expansin se detuviera % se invirtiera 2caso G3, como una
piedra que se lanza hacia arriba % que empieza a bajar al llegar a
cierta altura H por la misma razn que la piedra: la atraccin
gravitacional de toda la materia % energ"a del &niverso
/e una cosa no cab"a la menor duda: en cualquiera de los tres casos,
la fuerza de gravedad Iuna fuerza de atraccin, que tira hacia dentro,
digamosI frenaba la expansin del &niverso
$nde qued el Universo#
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$ara mediados de la dcada de los ?8 la cosmolog"a se encontraba en
la siguiente situacin:
J6egn el modelo inflacionario, el &niverso deb"a contener suficiente
materia % energ"a para que la expansin se fuera deteniendo sin
nunca parar por completo 2geometr"a plana3
J&nos estudios de la radiacin de fondo corroboraban
observacionalmente que el &niverso es de geometr"a plana, %
sanseacab
JLos recuentos del contenido de materia % energ"a del &niverso dec"an
categricamente que stas no alcanzaban ni de lejos para producir la
geometr"a plana que exig"an el modelo inflacionario % los estudios de
la radiacin de fondo
$or lo tanto, conclu%eron los cosmlogos, faltaba una parte del
&niverso /e hecho, faltaba la ma%or parte: alrededor del *7K de la
materia o energ"a necesaria para explicar que el &niverso cumple con
una geometr"a plana /nde estaba-
(l corrimiento al rojo de las galaxias lejanas se debe a que la
expansin del &niverso estira< 2es un decir3 su luz 'ompar#ndolo con
la distancia a la que se encuentra la galaxia se obtiene informacin
acerca del ritmo de expansin del &niverso en pocas remotas
$ara )??C, los equipos de 6chmidt % $erlmutter hab"an estudiado
unas 8 supernovas que explotaron entre 888 % * 888 millones de
a+os atr#s (stos datos les bastaron para convencerse de que algo
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andaba mal con la cosmolog"a del Big Bang. Las supernovas se ve"an
F7K m#s tenues de lo que correspond"a a su corrimiento al rojo si la
expansin del &niverso se va frenando Luego de descartar posibles
fuentes de error 2como intromisiones de polvo intergal#ctico3 % deverificar que ambos equipos obten"an los mismos resultados, luego de
devanarse los sesos por espacio de varios meses buscando
explicaciones prosaicas, los investigadores anunciaron pblicamente
una conclusin nada prosaica: la expansin del &niverso, lejos de
frenarse como casi todo el mundo supon"a, se est# acelerando
(l lado oscuro
$orque el efecto de aceleracin csmica requiere energ"a en
cantidades. ejm. csmicas, de modo que ha% m#s energ"a en el
&niverso de la que hab"amos visto hasta ho% (ntonces podemos
reconciliar por fin el modelo inflacionario con las observaciones
Aunque no sepamos qu es, esta nueva energa oscura 2como la han
llamado los cosmlogos, pero no porque sea maligna, sino porque no
se ve3 a+adida a los recuentos anteriores de materia % energ"a,
completa la cantidad necesaria para que el &niverso sea de geometr"a
plana, como exige el modelo inflacionario
$ero, qu es la energ"a oscura-
$os posiilidades
M por lo menos, qu podr"a ser-
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Antes de )?F? todo el mundo cre"a que el &niverso era est#tico
'uando la teor"a general de la relatividad mostr que no pod"a ser as",
(instein a+adi a sus ecuaciones un trmino que representaba una
especie de fuerza de repulsin gravitacional % que ten"a el efecto demantener quieto al &niverso Le llam constante cosmolgica 'uando
5ubble descubri la expansin del &niverso, (instein retir la
constante cosmolgica con cierto alivio $ero su extra+a creacin
reapareci, por ejemplo, en el modelo inflacionario del Big Bang, %
ahora podr"a ser el origen de la fuerza de repulsin que le est#
ganando la partida a la atraccin gravitacional
La constante cosmolgica es una propiedad intr"nseca del espacio, es
decir, el espacio simplemente es as" % se acab Nmag"nate que
quieres conocer el silencio absoluto Apagas todas las fuentes de ruido
que ha% en tu cuarto, cierras rendijas, te tapas los o"dos % metes la
cabeza debajo de la almohada 'on todo, tus o"dos siguen percibiendo
una se+al 2prueba % ver#s, o m#s bien, oir#s3 &na cosa similarpasar"a con el espacio si existe la constante cosmolgica 6i quisieras
sacar toda la energ"a de una regin, tendr"as que extraer toda la
materia, aislarla de fuentes de energ"a externas, eliminar todos los
campos 2elctricos, magnticos, gravitacionales3 $ese a todos tus
esfuerzos, quedar"a en esa regin una energ"a irreducible, inseparable
del espacio como el huevo es inseparable de la ma%onesa (sa
energ"a es la constante cosmolgica % podr"a ser la explicacin de la
energ"a oscura
Mtra posibilidad 2que en realidad es toda una clase de posibilidades3
es que la energ"a oscura provenga de un nuevo tipo de campo,
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parecido a los campos elctricos % magnticos, al que algunos
cosmlogos llaman quintaesencia (n la teor"a de la relatividad todos
los campos producen atraccin gravitacional por contener energ"a,
pero la quintaesencia produce repulsin gravitacional
La constante cosmolgica, como propiedad intr"nseca del espacio, no
cambia con la expansin del &niverso, no interacta con la materia %
no cambia de valor en distintas regiones (n cambio la quintaesencia
s" podr"a interactuar con la materia % cambiar de valor Mtra diferencia
detectable 2pero an no detectada3 es que la quintaesencia acelera la
expansin del &niverso menos que la constante cosmolgica Los
nuevos telescopios, tanto terrestres como espaciales, que se est#n
constru%endo nos a%udar#n a elegir 2$or cierto, no podr"an ser las
dos cosas-3
)dis, mundo cruel
(l &niverso se va a acabar
Antes de )??C se consideraban, en esencia, dos posibles cap"tulos
finales para el &niverso: ser"a la fuerza de gravedad total lo bastante
intensa como para frenar la expansin e invertirla, o seguir"a el
&niverso creciendo para siempre-
'on el descubrimiento de la expansin acelerada % la energ"a oscuralas cosas han cambiado 6i bien an no se puede decidir si la energ"a
oscura es constante cosmolgica o quintaesencia, est# claro, en todo
caso, que la posibilidad del @ran Apachurrn queda excluida (l
&niverso seguir# expandindose para siempre hasta que desde la
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!ierra no veamos %a otras galaxias por haber aumentado tanto las
distancias que su luz %a no nos alcance
$ero nuestra propia galaxia seguir# acompa+#ndonos, por as" decirlo
Las estrellas que la componen seguir#n unidas por la fuerza
gravitacional, como tambin seguir#n unidos los planetas a sus
estrellas /e modo que, pese a todo, las cosas en la !ierra seguir#n su
curso normal $eque+o detalle: al 6ol se le acabar# el combustible en
7 888 millones de a+os, de modo que, m#s all# de ese tiempo, no se
puede decir que las cosas en la !ierra sigan su curso normal, pero
pasemos por alto esta minucia
6i la energ"a oscura resulta ser de tipo energ"a fantasma, el final del
&niverso ser# mu% distinto a lo que nos hab"amos imaginado 6egn
el f"sico Oobert 'aldPell % sus colaboradores, llegar# un d"a, dentro de
unos FF mil millones de a+os, en que la aceleracin de la expansin
del &niverso empezar# a notarse a escalas cada vez m#s peque+as
para producir un final que se llama Big Rip 2el @ran /esgarrn
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(spantoso, verdad- $or suerte, para entonces hace mucho que la
!ierra habr# dejado de existir Ru alivio
Conclusin.So importa la infinidad de estudios que realicemos a los cuerpos con
luz para saber un poco mas de nuestra inmenso universo Al final se
acabara, adem#s con el descubrimiento de la expansin acelerada %
la energ"a oscura las cosas han cambiado (l &niverso seguir#
expandindose para siempre hasta que desde la !ierra no veamos %a
otras galaxias por haber aumentado tanto las distancias que su luz %a
no nos alcance
6i la energ"a oscura resulta ser de tipo energ"a fantasma, el final del
&niverso ser# mu% distinto a lo que nos hab"amos imaginado Las
cosas no siempre salen como cree el humano que pasar#n, puede ser
mejor o peor, o simplemente ha% cosas que el humano no debe saber
BibliografaAudesirk, T., & Audesirk, . !1997". #iolo$ia %a vida en la Tierra. En T. Audesirk,
& . Audesirk, Biologia La vida en la Tierra.!'$. 364". (e)ico* +earson
Educacion.
e -e$ules, . !2011.". /o ves Cmo ves?, 310.
'or qu" has elegido ese tema#
$ara comprender mejor el mundo en el que habitamos % compartimos,
ha% que saber cmo se origino % lo que pasa afuera, para que de esta
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manera podamos abordar cualquier tema, sabiendo, que sabemos
dnde empiezo todo % como se vincula
y descrie, de dnde partiste para empe*ar a escriir#
$or imaginarme a los cuatro jvenes en una noche templada
acampando, en un paisaje monta+oso, % la sorpresa de ver una
lucecita acerc#ndose, para que desde ese punto, abordar el tema de
la lucecita, % por ende desglosar todo lo que se puede saber al
estudiar un objeto luminiscente % los amplios campos de estudio quepuede desencadenar el estudio de la luminiscencia llegando as" a la
teor"a del ;ig bang, despus si el universo se expande o suceder# lo
contrario % finalmente la energ"a obscura que posiblemente est#
desencadene el final de nuestro universo
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