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4.0 Contenido básico

 

4.1 Cosmogonías y cosmología.

 

Entendemos por cosmología, el estudio del universo en su conjunto, incluyendo las teorías sobre su origen y su evolución; comprende la cosmología, la teoría de la relatividad, la filosofía de la naturaleza, los modelos de) universo, la dilatación y curvatura del espacio, agujeros negros, partículas atómicas y subatómicas, etc. y por cosmología entendemos el estudio del origen del universo y sus sistemas astronómicos.

 

Primero fueron los mitos y luego la filosofía de la naturaleza; de ahí que los griegos establecieron amplia relación entre Cosmogonías y teogonías.

 

Hesíodo es el primero, al "racionalizar" los elementos. La "nominación" de las cosas es determinar la "esencia" de las mismas; por ello, el conocimiento mítico es "denominativo"; y así, al nominar, se conoce la esencia de una realidad; y conocer la esencia de una realidad es penetrar en su intimidad, en el recinto de su identidad

 

y, por consiguiente, en tener la posibilidad de dominarla. En síntesis, en el pensamiento mítico, el nombre se convierte en el centro de un sistema de conocimiento y de un sistema de poder; por ello es mágico.

 

Asimismo, dado el procedimiento "proyectivo" del conocimiento mítico, esas realidades serán pensadas y expresadas como "funciones" sicólogas y sociales como el poder, la belleza, la sabiduría, el océano, la astucia, etc., concretizadas en potencias divinas. C.F. las 3 etapas de Hesíodo, orígenes, evolución y estabilización. En América en general tenemos muy buenas coincidencias con el pensamiento griego y la analogía es perfecta.

 

En todos los mitos se presenta una teoría con pensamiento lógico.

 

4.2 Teorías cosmológicas.

 

1. Hesíodo. El caos originario y luego el ser ordenador.

 

2. Hebreos: Un ser supremo creador.

 

3. Tolomeo y Copérnico: Contra Aristóteles, afirman que la tierra no es el centro del universo.

 

4. Pierre Simón Laplace: habla de la nebulosa en espiral.

 

5. Ley de Hubble

 

6. Universo en expansión.

 

7. Teoría de la explosión: big-bang. 6 Gamow (1948) (ruso-norteamericano).

 

8. Teoría de la expansión -- contracción.

 

9. Teoría del estado estacionario.

 

Algunos personajes.

 

Aristóteles, Aristarco de Samos, Anaximandro, Copérnico, Kepler, Galileo,

 

Newton, Friedrich Wilhelm Bessel, Harlow Shapley, Jan Hendrik Oort, Edwin

 

Hubble, Descartes, Locke, Leibniz, Spinoza, Kant, Heidegger, Einstein,

 

Minkowski, Schrdinger, Bouasse, Painlebé, Sir Arthur Eddignton, Tyndall,

 

Helmhotz, Spencer, Berthelot, Louis de Broglie, Classius-Carnot, Poincarré,

 

Francisco de Monthiveau, Charles Bonnet, Vesto M. Siilner, Willen de Sitter,

 

Alexander Friedmann, Georges Lemaitre, Sir Fred Hoyle, Hermann Bondi,

 

Thomas Gold, George Gamow, Hannes Alfvén, Sir lames ChadHrick,

 

Neddemayer, Yukawa, Murray Gell Mann, W. Heisemberg, Gerald Freinberg,

 

Gurney, Paul Adrien Marie Dirac, Condon, C.D. Anderson, Crookes, Fermi,

 

Louis Gold, Hohn W. Moffat, Max Planck, Narlikar (J.V.), Albeit

 

Ducrocq, Mertzsprung, Costa de Beauregard, S. Hawking, Peter J.W. Debye,

 

Nicolái Kardáshev, Vitali Ginsburg, Bane Hoftmann, Samuel Clark, lean

 

Charon, Heackel, Robert Hermann, Ralph Alpher, Bronoski,

 

Oppenheimer, Sinder, Roger Penrose, John Wheeler, James Gunn, Marteen

 

Schmidt, Bruce Peterson, Jesse Grienstein, Halton Arp, Kip Thorne, Kant laplice, entre otros.

 

4.3 Teorías del origen de la vida.

 

Hay una relación total entre las teorías del origen del universo y las teorías sobre el origen de la vida. Mencionemos algunas:

 

4.3.1 Evolucionista.

 

4.3.2 Creacionista.

 

4.3.3 Migracionista, panspermica o extraterrestre,

 

4.3.4 Mutacionismo.

 

4.3.5 Transformismo.

 

4.3.6 Neo-Darwinismo.

 

4.3.7 Otras.

 

4.4 Teoría de la relatividad.

 

Tema trabajado desde Zenón de Elea y aún sigue dando muchos puntos de referencia para la astrofísica y la física cuántica del siglo XXI.

 

Pautas para una información básica son:

 

4.4.1 Un poco de historia: Heráclito, Pitágoras, Zenón de Elea, Demócrito, Aristóteles, Aristarco de Samos, Copérnico, Galileo, Newton, Michelson y Morley, Minkowski. Heisemberg, Einstein, Hawking... etc.

 

4.4.2 Aclaración de términos: teoría, hipótesis, principio, postulado, ley, relatividad diferente de relativismo, simultaneidad.

 

4.4.3 La relatividad que conocemos:

 

Derecha e izquierda; día y noche; arriba y abajo; dimensiones de los objetos; absoluto y lo relativo; se sube o se baja en el aire?, Importa, el punto de referencia.

 

4.4.4 El movimiento relativo. (la cinemática).

 

4.4.5 Mecánica clásica o Newtoniana, Vs mecánica relativista o Einsteniana.

 

4.4.6 Principios de causalidad y de incertidumbre o indeterminación.

 

4.4.7 La fórmula E = m.c2 -(Masa y Energía).

 

4.4.8 Los 2 postulados de la teoría de la relatividad.

 

4.4.9 Los gemelos o el astronauta Einsteniano (excursión a una estrella).

 

4.4.10 La balanza de fotones.

 

4.4. 11 El campo gravitacional, el eclipse del 29 de mayo del 191 9 y Eddington.

 

4.4.12 La relatividad restringida ( 1905),

 

4.4.1 3 La relatividad generalizada ( 1916).

 

4.4.1 4 El viaje en el tren de Einstein y el observador en la vía:

 

4.4.1 5 El eter, el movimiento y el interferométro de A.A. Michelson y E.W. morley en 1881.

 

4.4.1 6 La constante de Planck y el efecto fotoeléctrico.

 

4.4.17 La cuarta dimensión y planilandia (o Flatland).

 

4.4.18 El teseracto, hipercubo o el universo tetradimensional de Minkowski.

 

4.4.19 El universo Einsteniano: curvo, limitado y en expansión.

 

4.4.20 Teoría del campo unificado.

 

4.4.21 El universo de n dimensiones, según Gauss y Riemann.

 

4.4.22 Las ventanas del espacio.

 

4.4.23 La vida del universo, la entropía y la entalpía.

 

4.4.24 Einstein y la bomba atómica.

 

4.4.25 Einstein y la república de Israel.

 

4.4.26 La relatividad, el absolutismo, el perspectivismo, el anti-utopismo y el finitismo.

 

4.4.27 La geodésica, la curvatura del espacio y la cinta de moebius.

 

Son múltiples las inquietudes que se han planteado para los avances científicos, del 3er milenio, a partir de las investigaciones de Einstein, Heisemberg y sus seguidores.

 

 

 

4.5 Partículas atómicas sub-atómicas.

 

Es afirmación universalmente aceptada de que todo en el cosmos está constituido de átomos, éste a su vez se compone de núcleo, electrón, protón y neutrón, en general.

 

Se han descubierto otras partículas llamadas transitorias, efímeras o elementales.

 

Leptones: piones, kaones (el protón y el neutrón son nucleones). Mesones p =Piones. Bariones: En ellos, los hiperones lambda" sigma, cascada y omega.

 

Leptones: del griego leptos = liviano. Son partículas formadas por el electrón, el positrón, el neutrino y el antineutrino.

 

En ellos encontramos el muón (U-) y muón positivo (U+).

 

Mesones: partícula de masa en un nivel medío entre el electrón y el protón. Tenemos los mesones Pi más, Pi menos, Pi cero, K más, K menos, K cero y anti K cero. Igualmente los mesones neutros, llamados neutretos; los mesones tau (+ y -) los mesón Kapa o partículas V; el mesón 6. (Todos sin efímeros).

 

Nadrón: partícula sub-atómica constituida por Quarks. Incluye a los bariones y a los mesones. Negatón: Se denomina así al electrón negativo.

 

Anti-Neutrino: (V-)= es la descomposición del protón en un neutrón y un positrón. En el spin, tiene giro contrario al neutrino (V).g

 

Mesotrón: Partículas con carga positiva o negativa igual a la del electrón, con una masa 210 veces superior a la del electrón. (Mesón m o Muón) (U+ o U-).

 

Antiprotón: Protón con carga negativa. Masa igual al electrón, eléctricamente neutro, con spin contrario.

 

El universo consta de ocho clases de partículas pertenecientes a 2 campos: 1ª Quarks y leptones (son .

 

Z° Las 4 fuerzas.

 

4 Quarks = se unen para dar lugar a partículas más pesadas.

 

4 leptones = Up, Down, Charm, Strange; (Se les suma: Beauty o Bottom). Y las 4 fuerzas = gravitación, electromagnetismo y 2 llamadas nucleares.

 

En 1994 apareció el Quark top = 6= partícula que hace parte del átomo, fuera de los 5 leptones ya mencionados "arriba", "abajo", "encantado", "extraño "y "fondo" (top = cima).

 

Otros términos

 

Lagunas de Dirac, gluones, partículas "W" y "Z", principio de Pauli, partículas encantadas, gravitón, electrones solteros, fermión, fotones, neutrón lento, neutrón térmico, nucleones, positones, taquiones, tardiones, luxones, hiperones, positrones, etc.

 

La visualización o verificación de las afirmaciones sobre todas estas partículas sigue pendiente, en especial sobre los taquiones, al superar la velocidad de la luz.

 

4.6 Unificación de fuerzas 10 -43

 

Es la relación tiempo-masa, dada en segundos después del big-bang.

 

Hay materia concentrada; es pura energía.

 

El universo era demasiado caliente a 1,5x grados kelvin.

 

El universo era increíblemente pequeño Mil millones de veces más pequeño que un átomo de hidrogeno caliente y denso.

 

En , (antecitos del big bang), hay una unificación de todas 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza, a saber.

 

La gravitatoria, que actúa sobre las masas.

La electromagnética, que actúa sobre loas cargas eléctricas.

La fuerte, responsable de la cohesión de los núcleos.

La débil, a la que se deben procesos como la desintegración del neutrón.

Lo más posible es que en ese primer "instante", la fuerza gravitatoria se diferenciase de las otras 3, que surgieron unificadas en una solo interacción que a denominado electronuclear.

 

La fuerza gravitatoria era la menos intensa de las 4; al integrarse con las otras 3, tenemos la unificación de todas las 4 fuerzas Es (Antes de la era estelar) sigue una llamada "era de transición", antes de la gran explosión, se llama GUT.

 

 Seg. el big bang. La gran explosión. La cosmología cuántica. Es la verdadera era azoica. Solo interactuan las 4 fuerzas. El universo sigue muy caliente. Todo esta constituido por mesones Pi que interaccionan muy fuerte unos con otros y con las partículas nucleares como positrones, muones y neutrinos. Se inicia la era hedrónica.

 

Seg. era leptónica: caldo de hadrones (protones y neutrones) y leptones (electrones, neutrinos) y sus antipartículas.

 

3 minutos era radiactiva: electrones, neutrones, núcleo, hidrogeno y helio. Luego aparecerá las galaxias y las estrellas.

 

En 1,22x seg. se iniciará el periodo agnostozoico; (En el calendario cósmico de un mes, seria éste el 1° de diciembre). Se inicia el sistema solar.

 

 

4,99x seg. Aminoácidos polipépidos. Aparecen ADN, ARN, ATP. 

5,08x seg. Periodo precámbrico. Primeras células, algas similares a bacterias. 

5,89x seg. Periodo cámbrico. Divisiones celulares avanzadas por mitosis; algas superiores. 

6,08x seg. Periodo silúrico. Metazoarios, vida terrestre, evolución posteriores. (XII-16) 

6,23x seg. Triásico. Desiertos. Montañas. Mamíferos. Dinosaurios. (XII-26) 

6,25x seg. Jurásico. Avanzan los mares. Helechos. Flores. Aves. (XII-27) 

6,306x seg. Pleistoceno. Glaciaciones. Antropoides bien humanos. (XII-31) 

6,3071x seg. Holoceno. Retirada de los hielos. Bosques y selvas. Animales domésticos. (XII-31) 

6,3072x seg. (23 horas, 59'000''' del 31 XII) Hoy {año 2000} tecnología. Animales en paz. 6,3072002x seg. ¿qué sería el hombre? Intercambios de quarks y B.

 

4.7 Agujeros negros

 

¿Cómo Son? ¿Qué son? ¿De dónde provienen? ¿Cuáles son sus características? ¿Sus verdaderos efecto

 

Estas y otras preguntas tienen respuestas relativas al inicio del siglo XXI.

 

Son cuerpos celestes cuya fuerza de gravedad es tal que ningún objeto, ni ninguna señal --- incluyendo la luz - puede escapar de ellos.

 

Las estrellas de neutrones, las enanas blancas y otros exóticos cuerpos, son los más opcionales a convertirse en agujeros negros.

 

La explosión de una supernova observada en 1988, permitió ver la muerte de las estrellas y su posible conversión en estrella de neutrones o un agujero negro.

 

En 1915 se localiza una estrella de masa igual a la del sol pero de un radio inferior al de la tierra, por lo cual su densidad es Z00 mil veces superior a la de nuestro planeta. Con lo anterior, Karl Schwarzschild encuentra una solución del campo gravitacional en condiciones de simetría esférica; a partir de ahí se habla del "agujero negro" de Schwarzschild.

 

Así pues, para formar los agujeros negros se necesita una masa fenomenal, concentrada dentro de una distancia pequeñísima, como las estrellas gigantes.

 

Los agujeros negros no pertenecen al campo de la ciencia-ficción.

 

Fueron previstos desde 1795 por Pierre Simón Laplace quien se percató de que "la gravedad de algunas estrellas masivas podrían ser tan inmensamente fuerte que la velocidad de escape de su superficie sería más alta que la de la luz". Así, la propia luz no podría escapar de semejante estrella, de modo que ésta sería invisible. (Esto iría contra Einstein, "La velocidad de la luz es insuperable").

 

Einstein afirmó que Laplace no alcanzaba a prever que la materia se puede comprimir en la medida suficiente; afirmó igualmente la existencia de agujeros negros; otro tanto ha hecho Stephen Hawking desde 1970 quien dijo que los agujeros grandes eran negros; y los más pequeños o mini-hoyos eran blancos; se basó en el principio de indeterminación de Heisemberg al deducir que el espacio no está realmente vacío, sino que es una fuente de creación.

 

Observaciones anteriores habían sido hechas por R.H. Fowler en 1926 sobre la fuerza que previene los colapsos; Chandrasekhar en 1930 con sus estudios sobre la masa de las enanas blancas; Landau en 1932 con la teoría cuántica y el colapso de una estrella; Sir Srthur Eddington en 1935 al concluir que el destino final de una estrella masiva es convertirse en un agujero negro; oppenheimer y Sinder en el 39 al calcular el colapso de una esfera homogénea (estrella ideal); Kerr, Reissner y Nordstrom en 1963, fuera de la teoría de los límites del universo de Marteen Schmit en 1959 y muchos más.

 

Con Riemann, se cree que los desconocidos hoyos negros sean el límite de lo que se considera el universo de 3 dimensiones y que lo que entra en un hoyo negro, cambia esta dimensión por otra de 4 dimensiones o de n dimensiones.

 

Hay quienes denominan a los agujeros negros, "estrellas colapsadas".

 

Los agujeros negros aparecen como una de las más importantes reservas de energía del universo; quizás en un futuro el hombre se sirva de la energía eléctrica o de la energía atómica, con proyectos de super ingeniería para absorber la energía giratoria del agujero en rotación, para abastecer de energía a miles de civilizaciones durante un tiempo indefinido.

 

Y si alguien va para el país de la relatividad y entra en un agujero negro? Continuará su viaje a través del hiperespacio por las fronteras del universo... hacia el más allá?

 

Hoy, hablar de agujeros negros, es hablar de "singularidad'; y los científicos hablan de "singularidad" cuando en una región del cosmos dejan de regir el tiempo y el espacio.

 

Mas... lo que más preocupa a (los científicos ahora es lo materia oscura que rodea el cosmos; extraño material que se cree sostiene a las galaxias con su poderosa tracción gravitacional.

 

Dicha materia oscura es una sustancia extraña; nos rodea por todas partes pero no se puede ver; nos silba en los oídos pero no se puede ver.

 

Parece que el mayor porcentaje de masa de una galaxia sea un globo de materia oscura. (Nueva revolución copernicana).