Cosmologia

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Esta es una sencilla presentación histórica sobre la cosmología.

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Cosmologia

  1. 1. COSMOLOGIA
  2. 2. COSMOLOGÍA, DEL GRIEGO ΚΟΣΜΟΛΟΓΊΑ(«COSMOLOGÍA», COMPUESTO PORΚΌΣΜΟΣ,/KOSMOS/, «COSMOS, ORDEN», YΛΟΓΙΑ, /LOGUÍA/, «TRATADO, ESTUDIO»)
  3. 3. QUE ES?
  4. 4. ES EL ESTUDIO DEL UNIVERSO EN SU CONJUNTO,EN EL QUE SE INCLUYEN TEORÍAS SOBRE SUORIGEN, SU EVOLUCIÓN, SU ESTRUCTURA A GRANESCALA Y SU FUTURO.
  5. 5. AUNQUE LA PALABRA «COSMOLOGÍA» FUEUTILIZADA POR PRIMERA VEZ EN 1730 EN LACOSMOLOGÍA GENERALIS DE CHRISTIANWOLFF, EL ESTUDIO CIENTÍFICO DEL UNIVERSOTIENE UNA LARGA HISTORIA, QUE INVOLUCRAA LA FÍSICA, LA ASTRONOMÍA, LA FILOSOFÍA, ELESOTERISMO Y LA RELIGIÓN.
  6. 6. COSMOLGIA FISICALa cosmología física, es la rama de la astrofísica, queestudia la estructura a gran escala y la dinámica delUniverso. En particular, trata de responder las preguntasacerca del origen, la evolución y el destino del Universo.La cosmología física, tal y como se comprendeactualmente, comienza en el siglo XX con el desarrollo dela Teoría general de la relatividad de Albert Einstein y lamejora en las observaciones astronómicas de objetosextremadamente distantes. Estos avances hicieronposible pasar de la especulación a la búsqueda científicade los orígenes del universo y permitió a los científicosestablecer la Teoría del Big Bang que se ha convertido enel modelo estándar mayoritariamente aceptado por loscosmólogos debido a el amplio rango de fenómenos queabarca y a las evidencias observacionales que lo apoyan,aunque todavía existe una minoría de investigadores quepresenten otros puntos de vista basados en alguno de losmodelos cosmológicos alternativos.
  7. 7. COSMOLOGIA RELIGIOSAConocida como cosmogonía. Es la explicaciónmítica del origen del universo y la humanidad.Por lo general contiene elementos divinos.
  8. 8. CRONOLOGIA
  9. 9. ANTES DE 1900SIENTAN LAS BASES DE LA ANTIGUACOSMOLOGÍA HINDÚSIGLO X A. C. –SIGLO VII A. C.: LOS VEDAS
  10. 10. SIGLO VIII A. C.: EL INDIO KNKJITYRESADESCRIBE EL CICLO DE 95 AÑOS QUE TOMALA SINCRONIZACIÓN DEL SOL Y LA LUNA.
  11. 11. SIGLO IV A. C.: ARISTÓTELES (384-322 A. C.)INSTITUYÓ UN SISTEMA GEOCÉNTRICO
  12. 12. SIGLO III A. C.: EL GRIEGO Aristarco de Samos (310- 230 a. C.) propone el modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Es la primera persona que concibe este planteamiento
  13. 13. SIGLO I: EL FILÓSOFO CHINO CHI MENG SOSTIENEEN EL HSUAN YEH QUE "LAS ESTRELLAS,EL SOL YLA LUNA FLOTAN EN EL ESPACIO VACÍO Y EL COLORAZUL DEL CIELO ES APARENTE", UNA ILUSIÓNÓPTICA
  14. 14. Siglo II:Ptolomeo(90-170)proponeunmodelogeocéntrico, segúnel cual elSol y losplanetagiranentorno ala Tierra.
  15. 15. SIGLO VI – SIGLO IX: VARIOS ASTRÓNOMOSPROPONEN UN UNIVERSO HELIOCÉNTRICO, ENTREELLOS SE ENCUENTRAN ARYABHATA (476-550) YEL AFGANO ALBUMASAR (787-886).
  16. 16. SIGLO VI: JUAN FILÓPONO (490-566) PROPONEQUE EL TIEMPO EN EL UNIVERSO ES FINITO YDISCUTE CONTRA LA NOCIÓN DE UN UNIVERSOINFINITO DE LA ANTIGUA GRECIA
  17. 17. SIGLO IX – SIGLO XII: AL-KINDI, SAADIA GAON YAL-GHAZALI PROPONEN UN UNIVERSO QUE TIENEUN PASADO FINITO Y DESARROLLAN DOSARGUMENTOS LÓGICOS CONTRA LA NOCIÓN DE UNPASADO INFINITO, CONCEPCIÓN QUE SERÁHEREDADA MÁS ADELANTE POR IMMANUEL KANT.
  18. 18. 1543: NICOLÁS COPÉRNICO PUBLICA LA TEORÍAHELIOCÉNTRICA EN DE REVOLUTIONIBUS ORBIUMCOELESTIUM (SOBRE EL MOVIMIENTO DE LASESFERAS CELESTIALES).
  19. 19. 1576: THOMAS DIGGES MODIFICA EL SISTEMACOPERNICANO ELIMINANDO SU LÍMITE EXTERIOR YREEMPLAZANDO EL BORDE POR UN ESPACIO SINACOTAR LLENO DE ESTRELLAS
  20. 20. 1584: GIORDANO BRUNO PROPONE UNACOSMOLOGÍA NO JERÁRQUICA, DONDE EL SISTEMASOLAR COPERNICANO NO ES EL CENTRO DELUNIVERSO, SINO MÁS BIEN, UN SISTEMA DEESTRELLAS RELATIVAMENTE INSIGNIFICANTE,ENTRE UNA MULTITUD INFINITA DE OTROS. ESEJECUTADO POR LA SANTA INQUISICIÓN
  21. 21. 1610:.JohannesKeplerutiliza eloscuro cielonocturnoparaargumentarun Universofinito.
  22. 22. 1687: LAS LEYES DE NEWTONDESCRIBEN LOS MOVIMIENTOS AGRAN ESCALA DEL UNIVERSO
  23. 23. 1.720: EDMUND HALLEY LANZA UNA FORMAPRIMITIVA DE LA PARADOJA DE OLBERS.1744: PHILIPPE LOYS DE CHÉSEAUX LANZA OTRAFORMA PRIMITIVA DE LA PARADOJA DE OLBERS.1791: ERASMUS DARWIN ESCRIBE LA PRIMERADESCRIPCIÓN DE UN UNIVERSO CÍCLICO DEEXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN EN SU POEMA THEECONOMY OF VEGETATION.
  24. 24. 1826: HEINRICH OLBERS FORMULA SU PARADOJADE OLBERS1848: EDGAR ALLAN POE OFRECE LA PRIMERASOLUCIÓN A LA PARADOJA DE OLBERS EN"EUREKA", UN ENSAYO QUE TAMBIÉN SUGIERE LAEXPANSIÓN Y COLAPSO DEL UNIVERSO.
  25. 25. SIGLO XX -XXI
  26. 26. 1905: ALBERT EINSTEIN PUBLICA LA TEORÍA DELA RELATIVIDAD ESPECIAL, DICIENDO QUE ELESPACIO Y EL TIEMPO NO SON CONTINUOSSEPARADOS.1915: ALBERT EINSTEIN PUBLICA LA TEORÍA DELA RELATIVIDAD GENERAL, DEMOSTRANDO QUELA DENSIDAD DE ENERGÍA COMBA EL ESPACIO-TIEMPO.
  27. 27. ALBERT EISTEIN
  28. 28. 1917: WILLEM DE SITTER OBTIENE UNACOSMOLOGÍA ESTÁTICA ISÓTROPA CON UNACONSTANTE COSMOLÓGICA ASÍ COMO UNACOSMOLOGÍA DE EXPANSIÓN DEL VACÍO CON UNACONSTANTE COSMOLÓGICA, LLAMADO ELUNIVERSO DE SITTER
  29. 29. 1922: VESTO SLIPHER RESUME SUSHALLAZGOS SOBRE LOS CORRIMIENTOS ALROJO SISTEMÁTICOS DE LAS NEBULOSAS ENESPIRAL.1922: ALEXANDER FRIEDMANN ENCUENTRAUNA SOLUCIÓN A LAS ECUACIONES DEL CAMPODE EINSTEIN QUE SUGIEREN UNA EXPANSIÓNGENERAL DEL ESPACIO.1927: GEORGES LEMAÎTRE DISCUTE ELEVENTO DE CREACIÓN EVENT DE UN UNIVERSOEN EXPANSIÓN GOBERNADO POR LASECUACIONES DEL CAMPO DE EINSTEIN
  30. 30. CORRIMIENTO AL ROJO-DISTANCIA Y ASÍDEMUESTRA LA EXPANSÓN DEL UNIVERSO1928: HOWARD PERCY ROBERTSON MENCIONABREVEMENTE QUE LAS MEDIDAS DECORRIMIENTO AL ROJO VESTO SLIPHERCOMBINADAS CON LAS MEDIDAS DE BRILLO DELAS MISMAS GALAXIAS INDICAN UNA RELACIÓNCORRIMIENTO AL ROJO-DISTANCIA.1929: EDWIN HUBBLE DEMUESTRA LARELACIÓN LINEAL
  31. 31. DEL ORDEN DE CIENTOS DE MEGAPÁRSECS.1933: EDWARD MILNE NOMBRA Y FORMALIZA ELPRINCIPIO COSMOLÓGICO.EL PRINCIPIO COSMOLÓGICO ES UNA HIPÓTESISPRINCIPAL DE LA COSMOLOGÍA MODERNA, BASADAEN UN NÚMERO CRECIENTE DE EVIDENCIASOBSERVACIONALES. AFIRMA QUE, EN ESCALASESPACIALES SUFICIENTEMENTE GRANDES, ELUNIVERSO ES ISÓTROPO Y HOMOGÉNEO. EN ESTECONTEXTO LA EXPRESIÓN «SUFICIENTEMENTEGRANDES» SE REFIERE A ESCALAS
  32. 32. 1934: GEORGES LEMAÎTRE INTERPRETA LACONSTANTE COSMOLÓGICA COMO DEBIDA A LAENERGÍA DEL VACÍO CON UNA INUSUALECUACIÓN DE ESTADO DE UN FLUIDOPERFECTO.1938: PAUL DIRAC SUGIERE LA HIPÓTESIS DELOS GRANDES NÚMEROS, EN LA QUE LACONSTANTE GRAVITACIONAS PUEDE SERPEQUEÑA PORQUE DISMINUYE CON EL TIEMPO
  33. 33. 1948: RALPH ALPHER, HANS BETHE("EN AUSENCIA") YGEORGE GAMOW EXAMINAN LA SÍTESIS DE ELEMENTOS EN UNUNIVERSO EN RÁPIDA EXPANSIÓN Y ENFRIAMIENTO Y SUGIERENQUE LOS ELEMENTOS FUERON PRODUCIDOS POR CAPTURARÁPIDA DE NEUTRONES.1948: HERMANN BONDI, THOMAS GOLD Y FREDHOYLE PROPONEN LA TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIOBASADDA EN EL PRINCIPIO COSMOLÓGICO PERFECTO.1948: GEORGE GAMOW PREDICE LA EXISTENCIA DE LARADIACIÓN DE FONDO DE MICROONDAS CONSIDERANDO ELCOMPORTAMIENTO DE LA RADIACIÓN PRIMIGENIA EN UNUNIVERSO EN EXPANSIÓN
  34. 34. 1950: FRED HOYLE ACUÑÓ CON SORNA EL TÉRMINO "BIG BANG".1961: ROBERT H. DICKE DICE QUE LA VIDA BASADA EN CARBONOSÓLO PUEDE APARECER SI LA FUERZA GRAVITACIONAL ES PEQUEÑA,PORQUE ES ENTONCES CUANDO LAS ESTRELLAS SE QUEMAN.PRIMERA UTILIZACIÓN DEL PRINCIPIO ANTRÓPICO DÉBIL.1965: HANNES OLOF GÖSTA ALFVÉN PROPONE EL AHORA OLVIDADOCONCEPTO DE AMBIPLASMA PARA EXPLICAR LA ASIMETRÍA BARIÓNICA.1965: MARTIN REES Y DENNIS SCIAMA ANALIZA LOS DATOSCUÁNTICOS DE LAS FUENTES QUÁSAR Y DESCUBRE QUE LA DENSIDADDE LOS QUÁSARES SE INCREMENTAN CON EL CORRIMIENTO AL ROJO
  35. 35. 1965: ARNO ALLAN PENZIAS Y ROBERT WOODROW WILSON,ASTRÓNOMOS EN LOS LABORATORIOS BELL DESCUBRIERON LARADIACIÓN DE FONDO DE MICROONDAS DE 2.7 K, QUE LES PERMITIÓGANAR EL PREMIO NOBEL DE FÍSICA EN 1978. ROBERT H. DICKE,PHILIP JAMES EDWIN PEEBLES, PETER ROLL Y DAVID TODDWILKINSON LO INTERPRETARON COMO UNA RELIQUIA DEL BIG BANG.1966: STEPHEN HAWKING Y GEORGE ELLIS DEMUESTRAN QUECUALQUIER COSMOLOGÍA RELATIVISTA GENERAL PLAUSIBLE ESSINGULAR.1966: PHILIP JAMES EDWIN PEEBLES DEMUESTRA QUE EL BIG BANGCALIENTE PREDICE LA ABUNDANCIA CORRECTA DE HELIO.
  36. 36. 1967: ANDREI SAKHAROV PRESENTA LOSREQUISITOS PARA LA BARIOGÉNESIS, UNA ASIMETRÍABARIÓN-ANTIBARIÓN EN EL UNIVERSO1967: JOHN BAHCALL, WAL SARGENT Y MAARTENSCHMIDT MIDEN LA DIVISIÓN DE LA ESTRUCTURAFINA DE LAS LÍNEAS ESPECTRALES EN 3C191 Y PORTANTO, DEMOSTRARON QUE LA CONSTANTE DEESTRUCTURA FINA NO VARÍA SIGNIFICANTEMENTECON EL TIEMPO.
  37. 37. 1968: BRANDON CARTER ESPECULA CON QUE TALVEZ LAS CONSTANTES FUNDAMENTALES DE LANATURALEZA TIENEN QUE ESTAR DENTRO DE UNRANGO RESTRINGIDO PARA PERMITIR LAEMERGENCIA DE LA VIDA.PRIMERA UTILIZACIÓN DELPRINCIPIO ANTRÓPICO FUERTE.1969: CHARLES MISNER FORMALMENTE PRESENTAEL PROBLEMA DE HORIZONTE DEL BIG BANG.1969: ROBERT H. DICKE FORMALMENTE PRESENTAEL PROBLEMA DE LA MONOTONÍA DEL BIG BANG.
  38. 38. 1973: EDWARD TRYON PROPONE QUE EL UNIVERSO PUEDASER UNA FLUCTUACIÓN DEL VACÍO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA AGRAN ESCALA DONDE LA MASA-ENERGÍA POSITIVA ESBALANCEADA POR LA ENERGÍA POTENCIAL GRAVITACIONALNEGATIVA.1974: ROBERT WAGONER, WILLIAM FOWLER Y FRED HOYLEDEMUESTRAN QUE EL BIG BANG CALIENTE PREDICE LASABUNDANCIAS CORRECTAS DE DEUTERIO Y LITIO.1976: ALEX SHLYAKHTER UTILIZA LAS RELACIONES DE SAMARIODEL REACTOR DE FISIÓN NUCLEAR NATURAL DE OKLO ENGABÓN PARA DEMOSTRAR ALGUNAS LEYES DE LA FÍSICA QUEHAN PERMANECIDO INVARIANTES DURANTE MÁS DE DOS MILMILLONES DE AÑOS.
  39. 39. 1977: GARY STEIGMAN, DAVID SCHRAMM Y JAMES GUNNEXAMINAN LA RELACIÓN ENTRE LA ABUNDANCIA PRIMIGENIA DEHELIO Y EL NÚMERO DE NEUTRINOS Y AFIRMAN QUE PUEDENEXISTIR AL MENOS CINCO FAMILIAS DE LEPTONES.1981: VIACHESLAV MUKHANOV Y G. CHIBISOV PROPONEN QUELAS FLUCTUACIONES CUÁNTICAS PODRÍAN CONDUCIR A LAESTRUCTURA A GRAN ESCALA A UN UNIVERSO INFLACIONARIO.1981: ALAN GUTH PROPONE EL UNIVERSO DEL BIG BANGINFLACIONARIO COMO UNA POSIBLE SOLUCIÓN A LOSPROBLEMAS DEL HORIZONTE Y LA MONOTONÍA.
  40. 40. 1990: LOS RESULTADOS PRELIMINARES DE LA MISIÓN COBE DE LA NASACONFIRMAN QUE LA RADIACIÓN DE FONDO DE MICROONDAS ES UN CUERPONEGRO ISÓTROPO CON UNA SORPRENDENTE PRECISIÓN DE UNA PARTEENTRE 105, ELIMINANDO ASÍ LA POSIBILIDAD DE UN MODELO INTEGRADO DELUZ ESTELAR PROPUESTO POR LOS ENTUSIASTAS DE LA TEORÍA DEL ESTADOESTACIONARIO.AÑOS 1990: EXPERIMENTOS TERRESTRES DE LA RADIACIÓN DE FONDO DEMICROONDAS MIDEN EL PRIMER PICO, DETERMINAN QUE EL UNIVERSO ESGEOMÉTRICAMENTE PLANO.1998: PRUEBA CONTRADICTORIA PARA LA CONSTANTE DE ESTRUCTURA FINAQUE VARÍA DURANTE EL TIEMPO DE VIDA DEL UNIVERSO ES PUBLICADA.
  41. 41. 1998: ADAM RIESS, SAUL PERLMUTTER Y OTROS DESCUBREN LAACELERACIÓN CÓSMICA EN OBSERVACIONES DE SUPERNOVAS TIPO IAPROPORCIONANDO LA PRIMERA PRUEBA PARA UNA CONSTANTECOSMOLÓGICA NO NULA.1999: LAS MEDIDAS DE LA RADIACIÓN DE FONDO DE MICROONDAS (DEFORMA MÁS NOTABLE POR EL EXPERIMENTO BOOMERANG VER MAUSKOPFET AL., 1999, MELCHIORRI ET AL., 1999, DE BERNARDIS ET AL. 2000)PROPORCIONAN PRUEBAS DE OSCILACIONES (PICOS) EN EL ESPECTRO DEANISOTROPÍA ANGULAR COMO SE ESPERABA EN EL MODELO ESTÁNDAR DE LACOSMOLOGÍA PARA LA FORMACIÓN DE ESTRUCTURAS. ESTOS RESULTADOSINDICAN QUE LA GEOMETRÍA DEL UNIVERSO ES PLANA. JUNTO CON LOSDATOS DE LA ESTRUCTURA A GRAN ESCALA, ESTO PROPORCIONA PRUEBASCOMPLEMENTARIAS PARA CONSTANTES COSMOLÓGICAS NO NULAS.
  42. 42. 2002: EL COSMIC BACKGROUND IMAGER (CBI) EN CHILEOBTIENE IMÁGENES DE LA RADIACIÓN DE FONDO DE EXCESO-CBI".MICROONDAS CON LA MAYOR RESOLUCIÓN (4 ARCMIN)A LA FECHA. LOGRA CUBRIR Y OBTENER DATOS DELESPECTRO DE ANISOTROPÍAS NO ALCANZADOSANTERIORMENTE (HASTA L ~ 3000). SE INFIERE UN LEVEEXCESO DE POTENCIA AL FINAL DEL ESPECTRO (L > 2500)QUE AÚN NO LOGRA EXPLICARSE COMPLETAMENTE,LLAMADO "EXCESO-CBI".
  43. 43. 2003: EL WMAP DE LA NASA TOMA MÁSFOTOGRAFÍAS DETALLADAS DEL CIELOCOMPLETO DE LA RADIACIÓN DE FONDO DEMICROONDAS. LA IMAGEN SE PUEDEINTERPRETAR PARA INDICAR QUE EL UNIVERSOTIENE 13.700 MILLONES DE AÑOS (CON UN 1%DE ERROR) Y CONFIRMAR QUE EL MODELOLAMBDA-CDM Y LA INFLACIÓN CÓSMICA SONCORRECTAS
  44. 44. 2003: EL SLOAN GREAT WALL ES DESCUBIERTO.2004: EL COSMIC BACKGROUND IMAGER (CBI)OBTIENE EL PRIMER ESPECTRO DEL MODO-E DEPOLARIZACIÓN DE LA RADIACIÓN DE FONDO DEMICROONDAS.2006: LOS TRES AÑOS DE RESULTADOS LARGOTIEMPO ESPERADOS DEL WMAP SON PUBLICADOS,CONFIRMANDO LOS ANÁLISIS PREVIOS,CORRIGIENDO VARIOS PUNTOS E INCLUYENDODATOS DE POLARIZACIÓN
  45. 45. TEORIAS
  46. 46. TEORIA DEL BIG BANG En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann- Lemaître - Robertson - Walker. El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.
  47. 47. BIG BANG
  48. 48. INFLACIÓN CÓSMICA Esta teoria complementa la teoría dl big bang. La inflación cósmica es un conjunto de propuestas en el marco de la física teórica para explicar la expansión ultrarrápida del universo en los instantes iniciales y resolver el llamado problema del horizonte.

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