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Aquellos primeros momentos (?)

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Origen de las cosas    ~    Comentarios Comments (9)

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Todo en el Universo tiene un principio y un final y, el mismo universo tuvo que nacer y evolucionar para que hoy podamos contemplar, mediante nuestros sofisticados telescopios, un universo en expansión lleno de galaxias que contienen estrellas nuevas y viejas estrellas, muchas de ellas rodeadas de mundos que, aún no hemos podido determinar de qué criaturas estarán poblados muchos de ellos.

 Resultado de imagen de Y surgieron las primeras estrellas

Tuvieron que pasar millones de años para que nacieran las primeras estrellas
Antes de que la imagen de arriba fuese una realidad tuvieron que pasar millones de años. Hasta donde sabemos y el origen más aceptado para nuestro Universo es el de una inmensa explosión proveniente de una singularidad en la que la densidad y la energía eran “infinitas” y a partir de ahí, comenzó la gran aventura.

¡El Universo!

Antes de alrededor de un minuto y cuarenta segundos desde el comienzo del tiempo,  no hay núcleos atómicos estables.  El nivel de energía en el ambiente es mayor que la energía de unión nuclear. Por consiguiente, todos los núcleos que se forman, se destruyen de rápidamente.

Alrededor de un segundo desde el comienzo del tiempo, llegamos a la época de desacoplamiento de los neutrinos.  Aunque en esa época el Universo es más denso que las orcas (y tan caliente como la explosión de una bomba de hidrógeno), ya ha empezado a parecer vacío a los neutrinos.  Puesto que los neutrinossólo reaccionan a la fuerza débil, que tiene un alcance extremadamente corto, pueden escapar de sus garras y volar indefinidamente sin experimentar ninguna otra interacción.

Aunque parezca mentira, al día de hoy no sabemos, a ciencia cierta, como se formaron las galaxias

Así, emancipados, en lo sucesivo son libres de vagar por el Universo a su manera indiferente, volando a través de la mayor   de la materia como sino existiese. (Diez trillones de neutrinos atravesarán sin causar daños el cerebro y el cuerpo del lector en el tiempo que le lleve leer esta frase.  Y en el tiempo en que usted haya leído esta frase estarán más lejos que la Luna).

En menos de un siglo, el neutrino pasó de una partícula fantasma – propuesta en 1930 por el físico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958) a explicar el balance de energía en una forma de radioactividad,  el llamado decaimiento beta, en una sonda capaz de escrutar el interior de estrellas y de la propia Tierra.

De esa manera, oleadas de neutrinos liberados en un segundo después del big bang persiste aún después, formando una radiación cósmica de fondo de neutrinos semejante a la radiación de fondo de microondas producida por el desacoplamiento de los fotones.

Si estos neutrinos “cósmicos” (como se los llama para diferenciarlos de los neutrinos liberados más tarde por las supernovas) pudiesen ser observador por un telescopio de neutrinos de alguna clase, proporcionarían una visión directa del Universo cuando sólo tenía un segundo.

A medida que retrocedemos en el tiempo, el Universo se vuelve más denso y más caliente, y el nivel de  estructura que puede existir se hace cada vez más rudimentario.

Por supuesto, en ese tiempo, no hay moléculas, ni átomos, ni núcleos atómicos, y, a 10-6 (0.000001) de segundo después del comienzo del tiempo, tampoco hay neutrones ni protones.  El Universo es un océano de quarks libres y otras partículas elementales.

Si nos tomamos el de contarlos, hallaremos que por cada mil millones de antiquarks existen mil millones y un quark.  asimetría es importante.  Los pocos quarks en exceso destinados a sobrevivir a la aniquilación general quark-antiquark formaran todos los átomos de materia del Universo del último día.  Se desconoce el origen de la desigualdad; presumiblemente obedezca a la ruptura de una simetría materia antimateria en alguna etapa anterior.

Nos aproximamos a un tiempo en que las estructuras básicas de las leyes naturales, y no sólo las de las partículas y campos cuya conducta dictaban, cambiaron a medida que evolucionó el Universo.

La primera transición semejante se produjo en los 10-11 de segundo después del comienzo del tiempo, cuando las funciones de las fuerzas débiles y electromagnéticas se regían por una sola fuerza, la electrodébil.  hay bastante energía ambiente para permitir la creación y el mantenimiento de gran de bosones w y z.

Estas partículas – las mismas cuya aparición en el acelerador del CERN verificó la teoría electrodébil – son las mediadoras intercambiables en las interacciones de fuerzas electromagnéticas y débiles, lo que las hace indistinguibles.  En ese tiempo, el Universo está gobernando sólo por tres fuerzas: la gravedad, la interacción nuclear fuerte y la electrodébil.

Más atrás de ese tiempo nos quedamos en el misterio y envueltos en una gran nebulosa de ignorancia.  Cada uno se despacha a su gusto para lanzar conjeturas y teorizar sobre lo que pudo haber sido.   Seguramente, en el futuro, será la teoría M (de supercuerdas) la que contestará esas preguntas sin respuestas ahora.

En los 10-35 de segundo desde el comienzo del tiempo, entramos en un ámbito en el que las cósmicas son aún menos conocidas.  Si las grandes teorías unificadas son correctas, se produjo una ruptura de la simetría por la que la fuerza electronuclear unificada se escindió en las fuerzas electrodébil y las fuertes.  Si es correcta la teoría de la supersimetría, la transición puede haberse producido antes, había involucrado a la gravitación.

En el universo temprano la primera materia (hidrógeno y Helio) era llevada por la fuerza de gravedad a conformarse en grandes conglomerados de gas y polvo que interacioban, producían calor y formaron las primeras estrellas.

Elaborar una teoría totalmente unificada es tratar de comprender lo que ocurrió en ese tiempo remoto que, según los últimos estudios está situado entre 15.000 y 18.000 millones de años, cunado la perfecta simetría que, se pensaba, caracterizó el Universo, se hizo añicos para dar lugar a los simetrías rotas que hallamos a nuestro alrededor y que, nos trajo las fuerzas y constantes Universales que, paradójicamente, hicieron posible nuestra aparición para que , sea posible que, alguien como yo esté contando lo que pasó.

Pero hasta que no tengamos tal teoría no podemos esperar comprender lo que realmente ocurrió en ese Universo bebé.  Los límites de nuestras conjeturas actuales cuando la edad del Universo sólo es de 10-43de segundo, nos da la única respuesta de encontrarnos ante una puerta cerrada.

Del otro lado de esa puerta está la época de Plank, un tiempo en que la atracción gravitatoria ejercida por cada partícula era comparable en intensidad a la fuerza nuclear fuerte.

La fuerza nuclear fuerte hizo posible la existencia de los núcleos que atraían electrones para formar átomos

Así que, llegados a este punto podemos decir que la clave teórica que podría abrir esa puerta sería una teoría unificada que incluyese la gravitación, es decir, una teoría cuántica-gravitatoria que uniese, de una vez por todas, a Planck y Einsteins que, aunque eran muy amigos, no parecen que sus teorías (la Mecánica Cuántica) y (la Relatividad General) se lleven de maravilla.

emilio silvera

 

  1. 1
    Pedro
    el 30 de noviembre del 2018 a las 10:31

    Mira qué idea tan sugerente:

     ”El genio, como el sol, llegue a su ocaso dejando un rastro fulgido a su paso”.

                 
     
              

     
                               Salvador Rueda
    Y ahora una pequeña cuestión:
    Acerca de la tierra, velocidad de escape 11 km/s.  Ahora resulta que comprimimos la tierra hasta un garbanzo.

        Sabemos que la masa de la tierra es muy inderior a la masa de una estrella de 8-15 masas solares.ok que forman A.N.

    La tierra en teoría tiene los mismos componentes imaginemos que solo hemos anulado el vacío entre los mismos. Si, hemos variado su densidad por unidad de espacio. Pero sus constituyentes son los mismos.

        Resulta su velocidad de escape ahora es 300.000 km/¿s? ¿h?

    ¿Que pasa aquí? Algo se me escapa, debería ser la misma velocidad de escape 11 km/s. 40.000 km/h

    Responder
    • 1.1
      emilio silvera
      el 30 de noviembre del 2018 a las 10:46

      Eso nos dice la lógica, siendo la misma masa, la Gravedad que genera debe ser también la misma, no he oído nunca que la fuerza de gravedad aumente con la densidad. Y, como bien dices, la velocidad de escape del “garbanzo-Tierra” debería ser la misma al haber conservado la misma mada en sus dos versiones.
      La masa de la Tierra es 5,974 × 1024 kg. G es la constante gravitacional universal y vale aproximadamente 6,674 * 10-11 Si hacemos los cálculos nos dará la fuerza gravitacional del cuerpo en función de su masa. Así que, si la masa es la misma, no creo que pueda importar lo denso que el cuerpo pueda ser, la velocidad de escape, por lógica, debería ser la misma.
      Salvo mejor documentado parecer.

       

       
       
       

      Responder
  2. 2
    Fandila Soria
    el 1 de diciembre del 2018 a las 18:22

    Se entenderá que no sea la densidad o misma cantidad de masa en un espacio menor, lo que hace que la gravedad sea mayor, sino la distancia entre sus unidades componentes, que al estar más cerca, la fuerza gravitatoria aumenta, pues la distancia al cuadrado divide según la fórmula de Newton. A partir de ahí hay interpretaciones para todos los gustos.

    Para mi, que en la larga distancia, los “hilos” de la presión materia-energía oscuros comunes entre masas, no son tan concentrados como en la muy corta distancia, pues la energía oscura presiona desde afuera, traspasa, y procura una depresión entre las masas. Las masas no tienen por que variar, salvo si se mueven (Masas relativistas), y es de suponer que el grado de variación sea equivalente para todas.

    Responder
    • 2.1
      Pedro
      el 1 de diciembre del 2018 a las 20:32

      No lo pillo, aún diez millones más parte de milímetro  en ambos casos del centro de ambas supuestas tierras la fuerza de atracción diríamos que es la misma casi.

      Responder
    • 2.2
      emilio silvera
      el 1 de diciembre del 2018 a las 22:41

      Cierto, la única fuerza que aumenta con la distancia es la nuclear fuerte.

      Responder
  3. 3
    Pedro
    el 1 de diciembre del 2018 a las 20:04

    El texto siguiente, a través de internet, trata de explicar acerca de la distinta velocidad de escape . Garbanzo-Tierra. /Tierra normal. Yo sigo sin entenderlo.

    Imagina que ambas masas (la Tierra y un garbanzo que pesa como la Tierra) son puntuales (infinitamente pequeñas). La velocidad de escape desde la superficie de la tierra es mucho menor porque tu punto de partida está a un radio de la Tierra desde su centro. Ya tienes parte del camino hecho. No depende del volumen sino de tu punto de partida. La velocidad para salir desde la superficie del garbanzo tiene que ser tal que cuando estés una distancia igual al radio de la Tierra, lleves la misma velocidad de 40.000kmh, por tanto, tiene que ser mucho mayor.

    Yo sigo pensando que no cuadra, debería ser la misma. Ya que es la misma masa.
    Yo desde luego ignoro la formulación para calcular velocidad de escape. Pero si es la misma masa, el radio no debería influir.

    Responder
  4. 4
    nelson
    el 2 de diciembre del 2018 a las 3:08

    Hola muchachada.
    Hay que tener en cuenta que la fuerza de gravedad decrece con el aumento de la distancia y que se calcula desde el centro de gravedad de cada cuerpo en cuestión. Sin embargo, la velocidad de escape decrece también pero a mayor distancia de la superficie de cada cuerpo. En el ejemplo de las Tierra/garbanzo de igual masa, la velocidad de escape será la misma medida desde sus superficies respectivas (desde la superficie del garbanzo o desde la superficie de la Tierra: 11,2 k/s). Pero calculada desde el garbanzo a una altura de 6300 y pico (equivalente al radio de la Tierra, la velocidad de escape será menor pues la fuerza de gravedad ha decrecido a esa distancia. No se puede perder de vista que la fórmula entre sus términos tiene al radio de los cuerpos.
    Aquí encontré en Yahoo Respuestas esta ilustrativa consulta:
    ar.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101111132657AAk6fNj
    Saludos cordiales.

    Responder
  5. 5
    Fandila Soria
    el 2 de diciembre del 2018 a las 3:29

    Nada tiene que ver con el tema (La aglomeración primigenia)

    No es caso de sacar ahora la velocidad de escape (y menos en el formato de comentarios blog),  sino la consideración de cómo tras el impulso inicial…(Semejante al desarrollo como aglomeración con límites oscuros, para quienes creen ellos). La gravedad desciende porque el volumen aumenta y por tanto las distancias internas y externas,entre unidades de esa materia que hasta entonces era mayoritariamente, a la manera de plasma, más bien. Como es lógico la temperatura también decae.

    La caída de presión debida al incremento de volumen, haría que los elementos iguales, mayoritariamente, sufrieran un fraccionamiento  surgiendo subelementos más pequeños en cierta proporción y así sucesivamente, dando origen, a electrones fotones y toda una fauna de pequeñas partículas y otras mayores como protones neutrones…etc.. Los electrones pudieron orbitar en torno a esos ciertos fragmentos: protones, y a protones y neutrones. Los fotones se harían decisivos para el electromagnetismo. Y así sucesivamente.
    Pero la cosa no podría ser tan simple, las transformaciones serían escalonadas en el tiempo y las combinaciones de elementos
    grandes, pequeños, internos o externos, la aparición de fuerzas internas… Según unas combinaciones puramente matemáticas para la distribución material tal como se conoce.

    Responder

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