TEORIA DEL BIG BANG

Segun esta teoría (Big Bang Theory, no "big ban" como a veces se nombra), la materia era un punto infinitamente pequeño y de altísima densidad que, en un momento dado, explotó y se expandió en todas las direcciones, creando lo que conocemos como nuestro Universo, lo que incluye también el espacio y el tiempo. Esto ocurrió hace unos 13.800 millones de años. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang.

Después de la explosión, al tiempo que el Universo se expandía (de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio), se enfrió lo suficiente y se formaron las primeras partículas subatómicas: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta la más de 90 partículas conocidas hoy en día.

Más tarde se formaron los átomos. Mientras, debido a la gravedad, la materia se fue agrupando hasta formar nubes de estos elementos primordiales. Algunas crecieron tanto que empezaron a surgir estrellas y formaron galaxias.

Características de la teoría del Big Bang

1.Fecha de la gran explosión

La explosión que dio origen al universo ocurrió hace aproximadamente 13.810 millones de años.

2.Formación de estrellas y galaxias

Primeras estrellas: Durante mucho tiempo se creyó que las estrellas tenían 13.250 millones de años, es decir, aparecieron aproximadamente 550 millones de años después del Big Bang. Sin embargo, desde 2007 se sabe que hay galaxias anteriores, por lo que se sospecha que las primeras estrellas se formaron hace más de 13.500 millones de años.

3.Evidencias de que el universo está en expansión

• Paradoja de Olbers: La oscuridad del cielo nocturno.
• Ley de Hubble: Puede verificarse con la observación que las galaxias se alejan unas de otras.
• Homogeneidad de la distribución de la materia.
• Efecto Tolman (variación del brillo superficial).
• Supernovas lejanas: Se observa una dilatación temporal en sus curvas de luz.

4.Teoría del Big Crunch

Esta teoría se basa en el hecho de que la expansión del universos, producida por el Big Bang, se frenará lentamente hasta que comience el efecto contrario: la contracción del universo. Esta concentración terminaría en una gran implosión o “Big Crunch”, que sería el contrario de la gran explosión. Sin embargo, aún no existen pruebas que confirmen esta teoría.

 

 

 

 

 

LEY DE HUBBLE

La Ley de Hubble se llama así por el apellido de un prestigioso astrónomo del siglo XX. Edwin Hubble responsable se su formulación. Ella conduce al modelo del universo en expansión y, retrocediendo en el tiempo, a la Teoria del Bing Bang. Fue formulada por primera vez en 1929

En 1929 Hubble comparó las distancias que había calculado para diferentes galaxias con los desplazamientos hacia el rojo fijados por Slipher para las mismas galaxias. Descubrió que cuanto más lejos estaba la galaxia, más alta era su velocidad de recesión. A esta relación se la conoce como la ley de los desplazamientos hacia el rojo o ley de Hubble

Principio Cosmológico

Así, se dice que el Universo es:

– homogeneo: tiene una apariencia uniforme

– isotrópico: no existe una dirección preferente

De este modo todos los observadores del Universo, independientemente de su posición, medirán el mismo fenómeno.

La separación entre galaxias aumenta en proporción a sus distancia intrínsecas pero no hay un concepto de “afuera”: el Universo no se expande dentro de una entidad mayor, todo lo que existe está contenido en el espacio-tiempo en expansión. Hay que aclarar que esta expansión no afecta a objetos pequeños como estrellas, planetas.

LEYES DE KEPLER

En el año 1600 un joven Johannes Kepler (1571 - 1630) fue a trabajar como ayudante matemático de Tycho Brahe (1546 - 1601), quién había estado recopilando exhaustivamente datos astronómicos sobre la posición de los planetas en el cielo. A la muerte de Brahe, y a partir de los datos recopilados, Kepler intentó obtener la órbita circular de Marte. Sin embargo ningún círculo se ajustaba a las medidas de Tycho. En lugar de círculos, Kepler encontró que utilizando elipses el ajuste con las observaciones era perfecto. Así surgieron las leyes de Kepler. 

Primera ley de Kepler: ley de las órbitas 

Conocida como ley de las órbitas, acaba con la idea, mantenida también por Copernico, de que las órbitas debían ser circulares. 

Los planetas giran alrededor del Sol siguiendo una trayectoria elíptica. El Sol se sitúa en uno de los focos de la elipses.La excentricidad e de una elipse es una medida de lo alejado que se encuentran los focos del centro. Su valor viene dado por: 

e=1−b2a2−−−−−−√

Segunda ley de Kepler: Ley de las áreas

La segunda ley, conocida como ley de las áreas, nos da información sobre la velocidad a la que se desplaza el planeta.

La recta que une el planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Para que esto se cumpla, la velocidad del planeta debe aumentar a medida que se acerque al Sol. Esto sugiere la presencia de una fuerza que permite al Sol atraer los planetas, tal y como descubrió Newton años más tarde.

Velocidad areolar

Se define la velocidad areolar v_A como el área barrida por el vector de posición de un cuerpo por unidad de tiempo. Según la segunda ley de Kepler, v_A es constante. Por tanto:

vA=dAdt=cte

 

Tercera ley de Kepler: Ley de los periodos

La tercera ley, también conocida como armónica o de los periodos, relaciona los periodos de los planetas, es decir, lo que tardan en completar una vuelta alrededor del Sol, con sus radios medios.

Para un planeta dado, el cuadrado de su periodo orbital es proporcional al cubo de su distancia media al Sol. Esto es,

T2=k⋅r3

LEY DE LA GRAVITACION UNIVERSAL

La ley de la gravitación universal, o simplemente, ley de la gravedad, establece la fuerza con la que se atraen dos cuerpos por el simple hecho de tener masa.

Fuerza de la gravedad

Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al cuadrado de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y está dirigida según la recta que une los cuerpos. Dicha fuerza se conoce como fuerza de la gravedad o fuerza gravitacional y se expresa de la forma:

F→g=−G⋅M⋅mr2⋅u→r

Fuerza Gravitacional

La segunda masa (m₂) es la responsable de aparezca una fuerza de atracción sobre el primer cuerpo (m₁) denominada F→2,1. Este a su vez también es el responsable de que aparezca una fuerza de atracción denominada F→1,2 sobre el cuerpo m_1.  
Ambas fuerzas son de igual dirección aunque de sentido contrario. Vectorialmente podemos expresar esto diciendo que:

u→r1,2=−u→r2,1 ⇒ F→1,2 = −F→2,1

Fuerza gravitatoria resultante 

  Que actúa sobre una masa cualquiera de un conjunto de más de dos masas se calcula, según el principio de superposición, calculando la resultante de las fuerzas gravitatorias que las demás ejercen sobre ella. 

Así, si por ejemplo tenemos n masas, la fuerza gravitatoria que actuará sobre la primera de las masas se calculará según:

F→1=F→2,1+F→3,1+…+F→n,1

 

EVOLUCION DE LAS ESPECIES

En la década de 1850, Darwin escribió un libro controversial e influyente llamado El origen de las especies. En él, propuso que las especies evolucionan (o, como lo dijo él, tienen "descendencia con modificaciones") y que todos los seres vivos pueden rastrear su ascendencia a un antepasado común. Darwin también sugirió un mecanismo para la evolución: la selección natural, en la que los rasgos heredables que le ayudan a un organismo a sobrevivir y reproducirse, se vuelven más comunes en una población a lo largo del tiempo. 

       PUNTOS A CONSIDERAR

• Charles Darwin era un naturalista británico que propuso la teoría de la evolución biológica por selección natural.
• Darwin definió la evolución como "descendencia con modificación", la idea de que las especies cambian a lo largo del tiempo, dan origen a nuevas especies y comparten un ancestro común.
• El mecanismo que Darwin propuso para la evolución es la selección natural. Debido a que los recursos son limitados en la naturaleza, los organismos con rasgos heredables que favorezcan la supervivencia.
  POSTULADOS DEL DARWINISMO
  1º.-  EL CAMBIO PERPETUO: el mundo cambia continuamente, y, con él, sus organismos.
  2º.- ORIGEN COMÚN: cada grupo de organismos  procede de un antecesor común; por lo tanto, existe un antecesor común de todos. 
  3º.- LA ESPECIACIÓN, que explica cómo se genera la enorme diversidad de especies por medio de la variación.
  4º.- EL GRADUALISMO, que propone, como premisa para la aparición de especies, cambios pequeños, graduales y acumulativos en las poblaciones.
  5º.- LA SELECCIÓN NATURAL, que es el mecanismo de reproducción diferencial que favorece a los mejor adaptados.    
   

LEY DE LA RELATIVIDAD ESPACIAL

La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, es una teoría de la física publicada en 1905 por Albert Einstein. Además, surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuencias del principio de relatividad de Galileo, según él cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.

 

El éxito de Einstein consistió en eliminar un gran número de hipótesis hechas por Lorentz hasta reducir la teoría de la relatividad a dos postulados muy simples que parten de la experimentación. Posteriormente, en 1916, Einstein publicó la teoría de la relatividad general, que globaliza todos los hechos físicos y de la que la teoría que se explica aquí es sólo un caso especial (y de ahí el nombre).