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Breve historia del Universo I

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Algo de lo que pasó desde el Big Bang    ~    Comentarios Comments (7)

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He creido que no estaría mal hacer un viaje al pasado para asomarnos a los acontecimientos que tuvieron lugar para que, ahora, estemos nosotros aquí. Al buscar cómo lo podría hacer para que fuese reducido y didáctico, caí en la cuenta de que, en el Libro de Timothy Ferris, La Aventura del Universo, al final, viene una recopilación de los hechos del pasado a partir del Comienzo del Tiempo, es decir, cuando tuvo lugar el Big Bang.

Así que, creyendolo de interés aquí lo dejo, sin imágenes que haría eterno el repaso, y, como de lo que se trata es de dejar una serie de datos en la memoria que, servirá de base,  para todo lo que vendrá después, a lo largo de los próximos doce meses.

Tiempo y los acontecimientos notables que en cada período de produjeron

- En el momemnto cero: Origen del Tiempo, el espacio y la energía del universo que conocemos.

- 10-43 de segundo GCT (Después del Comienzo del Tiempo): Fin de la época de Planck; la radiación gravitatoria sale del equilibrio térmico con el resto del Universo.

- 10-34 de segundo: El universo, en un estado de vacío, empieza a “inflarse”, esto es, expandirse a una tasa exponencial de unas 1050 veces la tasa actual de expansión.

- 10-30 de segundo: Termina la época inflacionaria; las partículas se arrojan fuera del vacío.

- 10-11 de segundo: La transición de fase de la ruptura de la simetría escinde la fuerza electrodébil en la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil.

- 10-6 - 10-5 de segundo: Los Quarks y antiquarks cesan su aniquilación mutua. Los supervivientes se unen en tríos para formar protones y neutrones, los componentes de todos los futuros núcleos atómicos.

- 10-4 de segundo: El Universo tiene 1/10.000 de segundo de antigüedad. La constante captura de electrones y positrones convierte los neutrones en protones y a la inversa. Como se requiere un poco más de energía para hacer neutrones que protones, el proceso deja el universo con cincuenta veces más protones que neutrones.

-10-2 de segundo: Partículas de materia y de energía interaccionan en equilibrio térmico.

- 1 segundo: Los neutrinos, antes enredados con otras partículas, se desacoplan yn siguen su propio camino.

- 3 minutos 42 segundos: Los protones y los neutrones se unen, formando núcleos de helio. El universo ahora está compuesto de un 20 por 100 de helio y un 80 por 100 de hidrógeno.

- 1 hora: El universo se ha enfriado hasta el punto de que se han detenido la mayoría de los procesos nucleares.

- 1 año: La temperatura ambiente del universo es similar a la del interior de una estrella.

- 106 años: Origen de la Radiación Cósmica de Fondo. Los fotones se desacoplan, dejando a los electrones libres para combibnarse con nucleos y formar átomos estables. El universo se vuelve transparente y, en lo sucesivo, la materia puede condensarse en estrellas y galaxias.

- 109 años DCT (= 17.000 millones de años B. P.) -B.P. = Before present, es decir, antes del presente-: Aparecen las protogalaxias, formando cúmulos globulares. Comienza la época de los Cuásars.

- 4.500 millones de años B.P.: El Sol y los planetas se condensan a partir de una nube de gas y polvo en un brazo espiral de la Galaxia de la Vía Láctea.

- 3.800 millones de años B.P.: La Tierra se ha enfriado lo suficiente como para formar una corteza sólida; es la edad de las más antiguas rocas terrestres fechadas.

- 3.500-3.200 millones de años: Células vivas microscópicas evolucionan sobre la Tierra.

- 1.800-1.300 Millones de años: Aparecen las plantas. El oxígeno envenena la atmósfera de la Tierra y proliferan los organismos aeróbicos (“amantes del oxígeno”).

- 900-700 millones de años: Aparecen los animales, en su mayoría Platelmintos y medusas.

- 600 millones de años: Primeros crustáceos.

- 500 millones de años: Primeros vertebrados.

- 425 millones de años: La vida emigra a tierra seca.

- 395 millones de años: Primeros Insectos.

- 325 millones de años: Primeros vertebrados terrestres.

- 200 millones de años: Primeros mamíferos.

- 180 millones de años: Norteamérica se separa de África; génesis del Atlántico.

- 100 millones de años: Hace medio año galáctico la Tierra daba al otro lado del Universo.

- 70 millones de años:  Evolucionan los preprimates.

- 55 millones de años: Aparecen los primeros caballos.

- 35 millones de años: Los primeros perros y gatos.

- 24 millones de años: Aparecen los pastos.

- 21 millones de años: Se separan los caminos evolutivos de los simios y los monos.

- 20 millones de años: La Atmósfera terrestre está a punto de obtener su composiciñón moderna.

- 15 millones de años: La Antártida se Hiela.

- 11 millones de años: Proliferan los animales de pastoreo.

- 5 millones de años: El hombre-mono se separa de la familia del chimpancé.

- 3,7 millones de años: El hombre-mono camina erguido.

- 3,5 millones de años: Principio de la última serie de glaciaciones.

- 1,8 – 1,7 millones de años: El Homo eructus, “el primer hombre verdadero” vive en China.

- 600.000 años: Surge el Homo Sapiens.

- 360.000 años: El uso controlado del fuego es común entre el género Homo.

- 150.000 años: Presencia del mamut lanudo.

- 100.000 años: Las estrellas adoptan las formas de las constelaciones modernas reconocibles.

- 40.000 años: Invención del lenguaje complejo; aparecen los seres humanos modernos.

- 35.000 años: Desaparece el Hombre Neanderthal. Se construyen los primeros instrumentos musicales.

- 20.000 – 15.000 años: Se inventa la Agricultura.

- 19.000 años: Empieza la población de América.

- 18.000 años: Los seres humanos crían animales.

- 14.000 años: Invención de los anzuelos.

- 13.000 años: Desarrollo de la Alfarería.

- 10.000 años: Comienza el cultivo de trigo y arroz.

- 6.700 años: Entra en uso el primitivo calendario Babilónico.

- 6.500 años: se funde el cobre.

- 6.200 años: Se emplea un calendario solar perfeccionado.

- 5.600 años: Los primeros impuestos.

5.500 años B.P.: Desarrollo de la escritura.

(= 3.500 años a. C.)

- 3.600 -3.400 años a.C.: En Perú y en México se cultiva algodón.

- 2.500 años: Stonehenge.

- 2.200 años: Surge la Astronomía sistemática en Egipto, Babilonia, la India y China.

- 1.500 años: Se inventa el reloj de Sol en Egipto.

- 1.000 años: Homero declama La Odisea.

- 800 años: La cultura olmeca en México.

- 700 años: Hesíodo escribe Los trabajos y los días.

- 650 años: Florece la cultura maya en Guatemala.

- 600 años: Lao-tse, Confucio, Buda, Zoroastro, el Antiguo Testamento en hebreo.

- 540 años: Pitágoras enseña que “todo es número” y que la naturaleza es armónica.

- 450 años: Leucipo y Demócrito conjeturan que la materia está hecha de entidades indivisibles, los átomos. Las paradojas de Zenón plantean dudas sobre el concepto de lo infinitesimal.

- 400 años: Platón enseña que el mundo material sólo es la sombra de una realidad geométricamente perfecta. Aristóteles y Euxodo especulan que el universo se compone de esferas cristalinas centradas en la Tierra.

- 300 años: La geometría de Euclides une la perfección matemática al mundo de la experiencia.

- 260 años: Aristarco de Samos adopta la hipótesis de que la Tierra gira alrededor del Sol en un universo gigantesco.

- 100 años: Claudio Tolomeo construye un complejo modelo cosmológico geocéntrico que “salva las apariencias”, es decir, hace predicciones razonablemente exactas a expensas de las pretensiones de representar la realidad física. Navegantes chinos llegan a la costa este de la India.

- 60 a. C.: Lucrecio escribe De rerum natura (Sobre la naturaleza de las cosas), donde se muestra partidario de la cosmología epicúrea.

Sigue en la parte II


  1. Breve Historia del Universo I : Blog de Emilio Silvera V., el 30 de noviembre del 2012 a las 6:38

    [...] Quarks y antiquarks cesan su aniquilación mutua. Los supervivientes se unen en tríos para formar protones y neutrones, los componentes de todos los futuros núcleos [...]

  2. Brebe Historia del Universo según Timoty Ferris I : Blog de Emilio Silvera V., el 22 de junio del 2013 a las 6:58

    [...] Quarks y antiquarks cesan su aniquilación mutua. Los supervivientes se unen en tríos para formar protones y neutrones, los componentes de todos los futuros núcleos [...]

 

  1. 1
    jcbcp
    el 14 de abril del 2012 a las 22:20

    Cuando Vd nos habla de un lapso de tiempo de 10^(-43), yo me quedo aturdido. No llego a imaginar que se puedan predecir hechos en lapsos de tiempo de ese calibre. De verdad creo a la Ciencia pero no puedo evitar pensar que todo es una gran mentira.Tiene Vd todo mi reconocimiento.

    Responder
  2. 2
    jcbcp
    el 14 de abril del 2012 a las 22:24

    Por favor, en mi comentario de hace unos minutos cambie ‘predecir’ por ‘evaluar’. Se ajusta más a lo que he querido decir. Gracias.

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 15 de abril del 2012 a las 5:48

      Señor jcbcp:
      No crea que es usted el único que, a veces, piensa de esa manera. Lo que ocurre es que, con los medios que actualmente tenemos, con los Modelos cosmológicos que hemos podido conseguir para ajustar, la obervación a la teoría, con los datos que hemos podido comprobar…todo apunta a que, en ese infinitesimal lapso de tiempo, tivieron que ocurrir muchas cosas y, el límite a nuestros conocimientos del Universo está impuesto por ese número natural que se conoce como Tiempo de Planck de 10-43 segundos.
      A partir de ese instante, todo parece encajar y, las matemáticas así lo corroboran. Sin embargo, cuando se trata de pasar de ahí para ir hacia atrás en el tiempo y llegar a ese primer momento…algo impide que podamos y las matemáticas se niegan a llegar hasta ese principio esquivo.
      Así que, la cosmología estudia el universo primitivo a partir de ese tiempo muy poco después del Big Bang. Las teorías del universo primitivo han dado lugar a interacciones muy beneficiosas entre la cosmología y la teoría de partículas elementales, especialmente las teorías de gran unificación. Así que, esa unidad de Planck que no es un número hecho por el hombre, sino que es un número natural, puro y adimensional, nos marca la frontera de lo que sabemos, más allá, todo son suposiciones, conjeturas e hipótisis.
      Debido a que en el universo primitivo había temperaturas muy altas, muchas de las simetrías rotas en las teorías gauge se vuelven simetrías no rotas a esas temperturas. A medida que el universo se enfrió después del B.B., se piensa que hubo una secuencia de transiciones a estados de simetría rota y, dónde sólo había una fuerza, ahora teníamos cuatro.
      Combinando la cosmología con las teorías de gran unificación se ayuda a explicar por qué el universo observado parece consistir de materia y no de antimateria. Esto significa que uno tiene un número bariónico no nulo para el universo. La solución se encuentra en el hecho de que hubo condiciones de no equilibrio en este universo primitivo debido a su rápida expansión inmediatamente después del B.B., es decir, después del Tiempo de Planck, y, es a partir de ahí cuando podemos conocer lo que pasó y no antes.
      Una idea importante en la teoría del universo primitivo es la de inflación: la idea de que la naturaleza de estado de vacío dio lugar, despues del big bang, a una expansión exponencial del universo. La hipótesis del universo inflacionario soluciona varios problemas muy antiguos de la cosmología, como la planitud y la homogeneidad del universo.
      Como verás estimado amigo, a lo largo de toda mi explicación, he incidido varias veces en nombrar las teorías de gran unificación, apoyar mi discurso en…”una idea importante…” y algún término vago que deja la respuesta en el aire.
      Con nuestro conocimiento actual de la física de partículas de altas energías, podemos hacer avanzar el reloj hasta una millonésima de segundo después del Big Bang, cuando la temperatura era de 1013 K. Utilizando teorías más especulativas, los cosmólogos han intentado llevar el modelo hasta 10-35 segundo después de la singularidad, cuando la temperatura era de 1028 K, y, en una diferencia de 15 K, debieron pasar muchas cosas en ese espacio de tiempo infinitesimal.
      Esto es, al menos, lo que hasta el momento se saber y, otra explicación queda fuera de nuestros conocimientos, nadie sabe lo que pasó hasta llegar al T. de Planck de 10-43 segundos.
      Un saludo cordial.
      PD.
      Si dejamos de confiar en la Ciencia…estaremos perdidos.

      Responder
  3. 3
    Tom Wood
    el 30 de noviembre del 2012 a las 17:40

    Me gusta mucho su resumen y creo que le puede servir de mucho a los docentes (a todos los niveles), a los padres,… para lograr una formación científica en espacio y tiempo del estudiante, del hijo,… También para que las personas sientan, como cada época tiene sus dogmas y creencias científicas, que cuesta mucho trabajo luchar y desterrar esas ideas de la mente de los humanos; cuesta trabajo hacer avanzar la ciencia y nuestros conocimientos reales de la naturaleza. Que esto es un resumen de muchos aciertos y muchos mas errores;  que ha valido la pena intentarlo para traernos hasta aquí, a donde estamos actualmente, aunque en ocasiones nuestras ideas y creencias solo sirvan para decirnos: no tomes ese camino que no conduce a nada, yo lo tome y me equivoque al creer en el. Que este modelo resume globalmente, el esfuerzo, el sacrificio, la vida y hasta la sangre de muchos hombres de ciencia, conocidos y desconocidos. Incluso creo que en el futuro se podría,… y de seguro se comenzaran los programas de física (a nivel escolar), igual que los de historia; a través de una escala temporal. Esto es bonito siempre que no se implemente como un dogma religioso y se deje bien claro que este modelo es el más aceptado por la comunidad científica actual, el más ajustado a un guión lógico continuo/evolutivo, el mas ajustado  a los  datos que vamos acumulando a través de las observaciones físicas, el mas ajustado a un universo con un principio finito desde la física-matemática que dominamos. Que todo esto no es poca cosa para la evolución del saber humano y la corta vida que lleva desarrollándose la ciencia, y el método científico que nos lego (de legado) Galileo al analizar críticamente y sintetizar lo positivo, lo real de  todo la ciencia que había hecho el único animal pensante sobre la tierra, hasta y antes de 1600 d.C. Pero que no es el único modelo, que de seguro podría no ser exactamente así en el futuro y que seria bueno que en el futuro, si se convierten en físicos, y se deciden a investigar en cosmología, tengan sus mentes abiertas a la compresión de otros modelos cosmológicos; que en algunos aspectos por separados, son hasta mas sólidos. Pero no así para formar un guión continuo y lógico de nuestros orígenes físicos, algo acorde con los principios generales que nuestro intelecto cree ver en la naturaleza física de las cosas que le rodean, y que hasta ahora han demostrado ser así; es decir, que las cosas tienen una lógica evolutiva, difícil de concatenar, de darnos cuenta en como están relacionadas de forma lógica y temporalmente; pero todo indica, que en general, en generalizaciones, todo sigue líneas lógicas/evolutivas y que no es una “cañona” artificial de nuestra legendaria soberbia intelectual, por arrogancia científica, impuesta desde afuera por el científico primitivo; nosotros. Digo primitivo al comparar la gran base de datos y preguntas sin respuestas con que contamos actualmente. Mente abierta y crítica es lo que hace evolucionar la ciencia, es lo que le da sentido real a la ciencia y le da nombre al científico. Aunque esta es nuestra mejor síntesis cosmológica; aun así tiene muchas grietas científicas que muchos se niegan a ver, por simpatías, deudas de gratitud formativas o por ser participes de alguna forma de su conformación como modelo; todas subjetividades anticientíficas en su naturalezas intrínsecas.
    Por ejemplo:
    -La base EXPERIMENTAL mas sólida para sustentar un Big Bang (no es una base experimental), su columna vertebral (hay otras muchas evidencias); es la Radiación Cósmica del  Fondo de Microonda (CMB, en ingles).  Pero como después se invierte la explicación y se dice que es el Big Bang (no se mide) el que da origen a CMB; esto crea una sospechosa tautológica entre los dos hechos, algo que no me gusta como científico.
    -Ahora, para admitir que el CMB proviene del modelo cosmológico del Big Bang; hay que crear, o creerse la existencia de un universo (insustancial) que se expande a mas velocidad que la luz, la materia o la energía que sale de esos instantes evolutivos  que usted capta en su resumen/esquema y que justifican que ese CMB (no es la asociación de boxeo mundial) nos llegue tan “estirado” electromagneticamente como se mide. Es decir, hay que hacer el artificio metafísico-matemático; de un universo insustancial, en expansión mas rápida que los real; para que los real este contenido en el y no escape por delante de el. Eso crea confusión y los científicos hablan del universo indiscriminadamente; pero no aclaran nunca de cual de los dos nos hablan; por eso yo me tome el trabajo de definirlos y diferenciarlo; y seria bueno que ellos aclararan siempre a cual de los dos se refieren para evitar confusiones, incluso entre ellos.
    Universo sustancial: El que contiene todas las energíamasas y todas las energíascampos. Es tangible; es decir, medible desde el punto de vista físico/experimental.
    Universo insustancial: El que se tiene que expandirse mas rápido que la luz para que pueda contener dentro de el a las energíamasas y las energíascampos. No es “tangible” y se dice que es medible indirectamente desde el punto de vista físico/experimental a través de los derroteros que propone la metafísica-matemática que le da origen.
    -Otra cosa es la evidentes contradicciones que genera que Big Bang, se quiera o no se quiera aceptar implica concentración de todo en una zona especifica del universo, del espaciotiempo (por poner algo, algún termino referente intelectualmente) y eso inrremediablemente crea una expansión no exponencial. Es decir hay una evidente contradicción de sentido común, que se detecte CMB hacia cualquier dirección que apuntemos o enfoquemos los telescopios y que exista una zona de origen para un Big Bang o un universo inflacionario, exponencial,… Más bien; el CMB, al ser detectado sin preferencias energeticas hacia cualquier dirección; es muestra de todo lo contrario. Esto para mi impone un orden diferente a las conclusiones que se extraen de lo que se mide, eso crea contradicciones, donde nos quieren dar lógica, concatenación. Un guión bien estructurado, palabras y metafísica-matemática bien bonita; sobre una base dudosa, no me parece que avale un modelo con sustento y objetividad científica en lo real. Más bien hay que hacer actos de FE y creer en artificios metafísicos-matemáticos; bien sutiles y sospechosos desde las conclusiones lógicas experimentales que se miden.
    http://cuentos-cuanticos.com/tag/expansion-del-universo/
    -Y la contradicción mas impórtate que saco de mis meditaciones: ¿Si las energíasmasas (lo material) no pueden superar la velocidad de la luz y estas evoluciona, se juntan lentamente, por anos, para formar los cuerpo celestes; como es posible que siendo el CMB, radiación electromagnética (las energíascampos CMB) que viaja  a la velocidad de la luz; desde que se formo, desde que sus no “estirados” por el universo insustancial fotones escaparon de su enclaustró material, ¿ya no le hubiera aventajado a lo material por ser mas rápidos?; tanto como para que estuviera bien lejos de todo lo material que existe dentro del universo insustancial que las contiene a las dos. Es decir, el CMB ya hubieran pasado por aquí hace mucho tiempo, por el lugar estelar que ocupamos actualmente y por tanto estaría tan lejos de nosotros, que no las detectaríamos. Eso es también contradictorio con la idea de una “explosión” primogénita de volumen menor, que después se expande hacia uno mayor.
    Lo dejo ahí, como siempre porque la vida no me da mucho tiempo libre (una lastima) para mis meditaciones, para revisarlas y queden de forma mas clara; pero como siempre les digo, la idea central es esa y ustedes como personas racionales, pueden juzgarlas sin prejuicios científicos infundados por otros, o demasiados actos de fe.
    Me gusta pensar,… después de muchos años de meditaciones, (aunque no parezca muy científico a futuro verlo así, pero si se ajusta a nuestros conocimientos científicos actuales no especulativo), por fines prácticos, de pragmatismo ejecutivo; que somos únicos, he irrepetibles en este universo, que estamos solitos, que nadie, ningún extraterrestre mas desarrollado,… vendrá en nuestro auxilio, que nuestra racionalidad es como nuestro propio Dios salvador, que por eso necesitamos hacer que la ciencia evoluciones, que eso es imposible sin una gran democracia científica, que necesitamos responsabilidad ante su uso inescrupuloso y dogmático, y sobre todo, ante su poder destructivo.
     
    Un aparte: Parece haber una errata al decir 17 000 millones de anos; porque eso es mas que los 137 00 millones de anos que se dan como edad del universo,…

    Responder
  4. 4
    emilio silvera
    el 1 de diciembre del 2012 a las 2:10

    Amigo Tom:
    Lo explicas bien y todo se entiende a la perfección. Lo que aquí quedó expuesto es algo aproximado a lo que se creía que pudo ser. En toda la exposición y conforme a los datos actuales, algunas discrepancias habrá. Por otra parte, cuando en Ciencia aparecen cuestiones que están supeditadas a “actos de fe” o a la “metafícica”, algo dentro de mí se crispa y reacciona mal, en la ciencia no deben caber ninguno de los dos conceptos que están situados en otros lugares muy alejados de lo científico.
    Lo único que debemos creer es lo que podamos comprobar y, todo lo demos, dejarlo como simples conjeturas y, al hablar de ello, poner delante las palabras: “parece que tal o cual cosa se comporta como si…” De esa manera, no damos nada por cierto y podremos continuar la búsqueda de esa verdad una y otra vez verificada.
    El Universo que conocemos está muy incompleto y como muy bien apuntas, algunos dogmas que están ahí irán cayendo solitos a medida que nuestras experiencias y avances científicos evolucionen hacia otros derroteros más firmes y ciertos.
    Ya sabes que, como lo de la “materia oscura” y el “bosón de Higgs”, tendemos a buscarnos soluciones “provisionales” para explicar lo que no sabemos y, cuando surge la auténtica explicación, no tenemos enpacho ni sentimos rubor en admitir que “aquello otro” estaba equivocado pero, mientras tanto, ¿cuántos han vivido de ese “cuento”?
    Y, de esa manera seguimos haciendo un recorrido largo que nos lleve al conocimiento que tanto necesitamos.No siempre los llamados científicos escogen como prioridad la ciencia, algunos son más políticos y trepas que cintífdicos y medran para su propio beneficio importándoles un rábano esa verdad que debería ser su credo.
    En cuanto a la errata, es cierto, el Universo, según todos los indicios que tenemos tiene una edad de sólo 13.700 millones de años.
    Un abrazo amigo.

    Responder

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