¡Hace 13,8 mil millones de años, el universo explotó y "explotó" toda la materia! ¿Las materias primas provienen de semillas energéticas?
Cuando miramos las estrellas, astros, galaxias y todos los demás objetos del universo, surge una pregunta obvia: ¿Por qué hay materia cuando no hay nada? La pregunta se vuelve aún más interesante si consideramos las leyes de la física que gobiernan nuestro universo. Todos sabemos que existe una simetría completa entre materia y antimateria, pero descubrimos que todas las estrellas y galaxias que vemos están hechas 100% de materia, sin ningún tipo de antimateria. Y al igual que las estrellas y las galaxias, tenemos más materia que antimateria. Todo esto nos permite saber que todo en el universo está compuesto de materia, pero ¿cómo aparecieron estas materias? El mayor misterio del universo ha eludido durante mucho tiempo a la humanidad, pero ahora estamos más cerca que nunca. El comienzo de todo esto surge de la explosión del universo.
En el mundo real, nadie sabe cómo se crearon el primer espacio, tiempo y materia del mundo. Los científicos llevan años trabajando en esta profunda cuestión. Sin comprender el universo en el que viven los humanos, no hay forma de comprender las leyes de la naturaleza. ¿Qué tipo de leyes naturales nos dieron origen? ¿Cómo nació el universo?
Para comprender cómo nació el universo se requiere el desarrollo de una buena teoría de la relación entre el espacio, el tiempo y la materia. En física, una teoría es una suposición o hipótesis. Es un modelo matemático que nos permite hacer predicciones relevantes sobre el comportamiento del mundo. Por ejemplo, la teoría de la gravedad de Einstein describe con precisión cómo reacciona la materia a la gravedad en el mundo que nos rodea. Sin embargo, la teoría actual sobre el origen del universo no está completa y es imposible describir con precisión el origen del universo primitivo. Algunas personas con talento en física están trabajando en una nueva teoría del espacio, el tiempo y la materia llamada "teoría de cuerdas" que podría ayudarnos a comprender mejor el origen del universo.
La teoría de cuerdas es una idea nueva que aún no ha sido probada. La teoría postula que las partículas fundamentales en la naturaleza no son partículas puntuales, sino que tienen forma de líneas. Esta teoría asume audazmente que el espacio es tridimensional y que las partículas y partículas que componen nuestro mundo se limitan a las tres dimensiones que vemos, pero no incluyen partículas pesadas. La gravedad es una fuerza que puede viajar a través de otras dimensiones. La teoría de cuerdas aporta algunas ideas novedosas sobre el origen del universo: cuando nuestro propio universo colisiona con el "universo plano" compuesto de otras dimensiones, se desencadenará el "Big Bang". La existencia de la teoría de cuerdas en realidad significa que el universo en el que vivimos puede no ser el único. El Big Bang en realidad se está creando constantemente, creando más de un universo. En esos universos, su composición material puede ser diferente a la nuestra. Las leyes de la naturaleza también son completamente diferentes a las dimensiones del espacio. Incluso se desconoce la existencia de vida. Las diferencias entre universos significan que su composición debe ser diferente y las condiciones para la existencia de la vida pueden ser diferentes.
Universo La teoría de la explosión es la principal explicación del origen del universo. En pocas palabras, lo que explica es que el universo que conocemos comenzó con una singularidad y luego, durante los siguientes 13.800 millones de años, este punto se expandió hasta convertirse en el universo que conocemos hoy. La palabra "teoría de la explosión" circula entre los astrofísicos desde hace varios años, en 2007, cuando la comedia "La Explosión" (que sigue las familias y la vida académica de los investigadores, incluidos los astrofísicos) se emitió en la CBS. Cuando debutó, la teoría ya se había convertido en algo común.
La teoría de la explosión es un modelo cosmológico del universo observable desde su período más temprano conocido hasta su posterior evolución a escala. El modelo describe cómo el universo se expandió desde un estado inicial de densidad y temperatura extremas, y proporciona una explicación integral basada en fenómenos generalizados observados. Fundamentalmente, la teoría es compatible con la ley de Hubble-Lemmert, que establece que cuanto más lejanas se observan las galaxias, más rápido se alejan de la Tierra. Esta teoría extrapola las leyes conocidas de la física hacia atrás en el tiempo hasta la expansión del universo, en la que el espacio-tiempo pierde su significado. Actualmente, mediciones detalladas del ritmo de expansión del universo pueden deducir que el universo explotó hace unos 13,8 mil millones de años, por lo que se considera 13,8 mil millones de años la edad del universo.
Después de la expansión inicial del universo, después de un largo período de enfriamiento suficiente, se pueden formar partículas subprime y partículas relacionadas en el universo. Estos elementos primitivos eran principalmente hidrógeno, con algo de helio y litio, y se fusionaron mediante recombinación para formar las primeras estrellas y galaxias, cuyos descendientes aún se pueden ver hoy. Además de esta materia prima, los astrónomos también han observado la introducción de materia oscura desconocida alrededor de las galaxias. Parte de la fuerza gravitacional del universo parece ajustarse a este patrón gravitacional. Las teorías de explosiones y diversas observaciones sugieren que la expansión del universo se está acelerando, posiblemente causada por la presencia de energía oscura.
Georges Lemaître propuso por primera vez en 1927 que el universo en expansión podía remontarse a la singularidad en su origen. Llamó a esa singularidad el "Principio Primigenio". Edwin Hubble confirmó mediante su análisis del corrimiento al rojo galáctico en 1929 que la Vía Láctea efectivamente está a la deriva. La deriva de la Vía Láctea es una prueba más favorable de que el universo se está expandiendo. En 1964, los humanos descubrieron la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB), una prueba importante que respalda el Big Bang porque la teoría predice una radiación de fondo uniforme en todo el universo. En los últimos años, una amplia evidencia empírica ha respaldado firmemente la teoría de la explosión cósmica, y la teoría actual de la explosión ha sido generalmente aceptada por los principales científicos.
El Big Bang - el origen de todo en el mundo
En un momento determinado, la singularidad se expandió repentinamente, creando espacio y tiempo, así como toda la materia y energía que el el universo tendrá para siempre. En aquel momento, el universo no era más que una bola de fuego de densidad infinita. La teoría dominante cree que se trata de una forma especial de energía que puede expulsar repentinamente el espacio. En un plazo de 10^-35 a 10^-33 segundos, un proceso descontrolado llamado "inflación" hace que el espacio lleno con esta energía se expanda rápidamente. Luego, cuando esta energía se convirtió en materia tal como la conocemos hoy, la expansión se detuvo.
El universo comienza a tomar forma
Después de la expansión (10^-6 segundos), es decir, una millonésima de segundo después del Big Bang, el universo continúa expandiéndose, pero no muy rápido. En este punto, se vuelve muy denso. Los enlaces fundamentales en la naturaleza comenzaron a aparecer: primero los enlaces pesados, luego la fuerza fuerte que mantenía unidos los núcleos atómicos, luego los enlaces débiles y electromagnéticos. En el primer segundo, el universo estaba compuesto de partículas elementales (quarks, electrones, fotones, neutrinos, etc.), que luego se entrelazaron para formar materia y neutrones.
Formación de elementos básicos en la Tierra
En el tercer segundo, protones y neutrones se unen para formar los núcleos de elementos simples, como el hidrógeno, el helio y el litio. Sin embargo, se necesitan otros 300.000 Å para que los electrones queden atrapados en órbitas alrededor de estos núcleos para formar átomos estables.
La Era de la Radiación
En el año 10.000, apareció la era en la historia del universo en la que existía la energía en forma de radiación. Esta era estaba compuesta de luz de. diferentes longitudes de onda, rayos X, ondas de radio y composición de rayos ultravioleta. Estas energías son un remanente de la explosión a medida que el universo se expande, las ondas de radiación se han extendido y diluido hasta el día de hoy. Constituyen las débiles microondas que llenan todo el universo.
Comienza la era del dominio material.
En el año 300.000, en este momento, la energía en la materia es igual a la energía en la radiación. Pero con la expansión infinita, las ondas de luz se estiran para reducir la pérdida de energía, mientras que la materia continúa produciéndose, ¿básicamente afectada? Alrededor de este tiempo, se forman átomos neutros cuando los electrones se unen a los núcleos de los átomos de hidrógeno y helio. ¿A partir de este momento cesa la radiación de microondas?.
El nacimiento de la galaxia, el sol y la tierra
En el año 300 millones, la gravedad comenzó a aumentar la densidad del gas original y a provocar su ligera regularidad. Las estrellas se encendieron en este gas y los cúmulos de estrellas se convirtieron en las primeras galaxias. El sol nació hace 5 mil millones de años. Se formó en las nubes de gas en rotación de la Vía Láctea. Las enormes cantidades de gas y desechos que orbitaban alrededor del Sol crearon estrellas, lunas y planetas, incluida la Tierra.
La aparición de la Supernova del Cangrejo
En el año 1054 d.C., una nueva estrella en la constelación de Tauro brillaba más que la estrella. En ese momento, China, Japón y otros lugares registraron la aparición de esta supernova.
Sin embargo, en Europa no existen registros, pero probablemente esto se deba a la falta de investigaciones sobre la naturaleza en la Edad Media europea. A día de hoy, la Nebulosa del Cangrejo, creada por los restos de la explosión, sigue siendo apenas visible. En su nebulosa, los astrónomos descubrieron más tarde un púlsar, el resto de una estrella que explotó.
Galileo construyó su primer telescopio.
En 1609 d.C., Galileo construyó su primer telescopio. Vio las lunas de Júpiter y los anillos de Saturno, las fases de las estrellas y las estrellas de la Vía Láctea.
Isaac Newton describe la gravedad
En 1665 d.C., Isaac Newton, que sólo tenía 23 años, se dio cuenta de que la gravedad era la causa de la caída de los objetos sobre la Tierra y la razón principal por la que la gravedad. La luna y las estrellas se mueven en sus órbitas. Este fue un paso revolucionario en la historia del universo porque extendió el impacto de las acciones en la Tierra más allá de la Tierra. En otras palabras, a partir de ese momento, las leyes descubiertas y probadas en nuestro planeta llegaron oficialmente al universo.
Albert Einstein publicó la teoría de la relatividad
En el año 1905 d.C., Einstein publicó la teoría de la relatividad, que supone una de las aportaciones científicas más importantes del siglo XX. Einstein reconoció que la velocidad de la luz era el límite absoluto de velocidad en el universo y, por lo tanto, cambió los conceptos previamente separados de espacio y tiempo por un espacio y tiempo unificados. Once años más tarde, su modelo relativista de la gravedad reemplazó al modelo de gravedad de Newton. En el nuevo modelo de gravedad, la gravedad se explicaba como la respuesta de los objetos a las distorsiones en el espacio-tiempo causadas por la materia misma. Los agujeros y la expansión cósmica son productos directos de esta teoría revolucionaria.
Edwin Hubble descubrió que el universo se está expandiendo.
En 1929 d.C., Edwin Hubble descubrió que el universo se está expandiendo. El astrónomo Edwin Hubble, utilizando un nuevo telescopio en las montañas, descubrió que cuanto más lejos está una galaxia, más roja se vuelve su luz. Cuanto más roja es la luz, más rápido se aleja de nosotros. Mediante este "desplazamiento Doppler", Hubble demostró que el universo es estacionario, pero se expande en todas direcciones. También descubrió que las galaxias son mucho más anchas de lo que nadie pensaba.
El cuásar fue descubierto por los humanos
En 1960 d.C., Allan Sandage y Thomas Matthews encontraron una poderosa fuente de energía de radio, llamada fuente de radio cuasi-estelar. Cuatro años más tarde, Maarten Schmidt descubrió que estas fuentes de radio estaban situadas en el borde del universo visible. Recientemente, los astrónomos se han dado cuenta de que se trata de enormes agujeros negros en los centros de las galaxias luminosas, donde la materia se calienta y brilla intensamente.
El descubrimiento de la radiación de fondo de microondas
En 1964 d.C., los científicos de los Laboratorios Bell descubrieron la radiación de microondas, que penetra en la Tierra desde todas las direcciones del espacio. Después del análisis, estas radiaciones deberían ser. Los restos del Big Bang.
Descubrimiento de los púlsares
En 1967, el profesor Anthony Hewish descubrió una poderosa fuente de pulsos de energía de radio pulsada, un púlsar. Los púlsares son las primeras partículas conocidas de estrellas de neutrones, objetos extremadamente densos que se forman después de determinadas supernovas. El Pulsar del Cangrejo es el remanente de una explosión de supernova que ocurrió en todo el mundo en el año 1054 d.C.
La luz de la supernova de 1987 llegó a la Tierra
En 1987, la luz de la supernova llegó a la Tierra. Los sensores subterráneos en Estados Unidos y Japón detectaron por primera vez partículas subatómicas llamadas neutrinos provenientes de explosiones. Los astrónomos utilizan telescopios en el hemisferio sur para estudiar las explosiones estelares y construir un modelo perfecto de muerte estelar.
El Telescopio Espacial Hubble fue lanzado al espacio
En 1990, el Telescopio Espacial Hubble, un telescopio de 12 toneladas equipado con un reflector de 94 pulgadas, fue puesto en órbita a bordo del Space Descubrimiento del transbordador. Pero al cabo de dos meses se descubrió un defecto en su espejo.
En 1993, los astronautas a bordo del transbordador espacial Endeavour corrigieron con éxito el sistema óptico defectuoso del Telescopio Hubble, iniciando así una nueva era de vuelos espaciales.
En la era estelar de 10.000 a 100 billones de años después del Big Bang, la mayor parte de la energía generada por el universo se manifestó en forma de combustión de estrellas. Los astrónomos creen que mientras el universo continúe expandiéndose y colapsando bajo su propia gravedad, eventualmente se marchitará. La materia o energía que conocemos actualmente en realidad ha quedado encerrada en las estrellas. Cuando estas estrellas mueren, inevitablemente explotarán y colapsarán en agujeros negros o se marchitarán hasta convertirse en enanas blancas. Al final, toda la materia es evaporada por el agujero negro y el universo finalmente entra en la era oscura. El universo no es algo eterno. Debe tener una vida útil. Cuando se reduce gradualmente, representa la muerte de la energía.
Cuando observamos el universo, lo vemos lleno de estrellas, galaxias, nubes de gas, cúmulos de estrellas y una serie de estructuras a gran escala. Todo parece estar hecho de materia y no de antimateria. Sin embargo, parece posible. Por un lado, dadas las partículas del universo y las interacciones entre ellas, no se conoce forma de tener más materia que antimateria. Por otro lado, absolutamente todo lo que vemos es materia y no antimateria. Esto es lo que sabemos. Siempre que y dondequiera que la antimateria y la materia se encuentren en el universo, se producirá una asombrosa explosión de energía debido a la destrucción de partículas y antipartículas.
De hecho, hemos observado este tipo de aniquilación en algunos lugares, pero solo alrededor de cuerpos de energía ultra alta que pueden producir cantidades iguales de materia y antimateria, como alrededor de agujeros negros gigantes. Cuando la antimateria choca contra la materia en el universo, produce rayos gamma en frecuencias muy específicas que podemos detectar. El medio entre la Vía Interestelar y la Vía Láctea está lleno de diversos materiales, sin embargo, es extremadamente difícil capturar rayos gamma, lo que también demuestra que es casi difícil que existan partículas de antimateria, porque una vez que existen, sus características serán inmediatas. aparente. Entonces, aunque no estamos seguros de cómo capturar partículas de antimateria, sí creamos antimateria en el pasado. La simetría entre materia y antimateria es más sutil de lo que se imagina, lo que la hace aún más confusa. ?Por ejemplo: cada vez que creamos un quark y un antiquark, cada vez que se destruye un quark, también se destruye el antiquark.
Aunque los astrónomos comprenden el universo apenas unos segundos después del Big Bang, nadie todavía sabe qué pasó exactamente cuando se produjo el Big Bang. En otras palabras, ¿sucedió antes del Big Bang? ¿Qué impulsó el surgimiento del Big Bang? ¿De dónde vino originalmente todo lo que hay en el universo? ¿Cómo era el universo antes del big bang? Sin embargo, los científicos han propuesto varias ideas novedosas sobre la fuerza impulsora del Big Bang y han creado muchas misiones espaciales audaces para verificar esta serie de ideas.
A estas ideas principales las llamamos modelo del "universo en expansión". La principal suposición de este modelo es que antes del Big Bang el espacio estaba lleno de energía estable, pero sus propiedades específicas aún no están claras. En un instante, esta energía se convirtió en partículas elementales, dando lugar a toda la materia que observamos hoy. Ese momento fue lo que llamamos el Big Bang. Un resultado sorprendente de este modelo es que incluso si un punto preciso en el espacio contiene energía en su forma original, ese punto preciso en el espacio se expandirá muy rápidamente y producirá más energía del mismo tipo. Prácticamente toda la materia del universo probablemente se originó a partir de una energía primordial de más de un guisante. Esta sorprendente situación es el resultado de aplicar la teoría de la inducción de Einstein a un modelo de un universo en rápida expansión.
Por lo tanto, las fuentes de materia y energía en el universo pueden explicarse mediante las leyes naturales conocidas, pero el requisito previo es que debe haber al menos una pequeña semilla de energía. Es posible que las semillas energéticas no tengan superenergía como imaginamos. En muchos casos, el surgimiento de la energía puede que sólo requiera un incentivo. Una vez que existe el incentivo, se puede crear un gran milagro. En general, los modelos teóricos sólo están disponibles a través de diversas pruebas prácticas. En la actualidad, el modelo de expansión del universo se puede probar con muchos ejemplos y finalmente se obtiene una serie de resultados. Uno de los importantes es que la energía original era originalmente "grumosa", es decir, distribuida uniformemente en el universo, es decir, una especie de ruido iónico producido cuando el universo era extremadamente pequeño. Cuando este ruido cuántico se transfiere a partículas que existieron repentinamente durante el Big Bang, la materia se dispersa de manera irregular por todo el universo.
Algunos lugares tendrán un poco más de sustancia, otros un poco menos. Las características del nacimiento del universo son muy afortunadas para el hombre. Si la materia producida durante la explosión se distribuyera regularmente, no se formarían estrellas, planetas y otros cuerpos celestes, y el hombre no nacería.
Si el modelo de expansión del universo es correcto, entonces deberíamos ver este tipo de estructura grumosa en los restos del Big Bang. Los astrónomos observaron exactamente esta manifestación en espectaculares fotografías de los restos del Big Bang tomadas por la sonda espacial WMAP de la NASA en 2003. Debido a las limitaciones de las leyes naturales de nuestro universo, la velocidad de propagación de la luz es un valor estándar. Por lo tanto, podemos tener la suerte de obtener mucha información sobre el universo. Como esta imagen de los restos del Big Bang, que nos muestra el universo unos 300.000 años después del Big Bang. El modelo de expansión cósmica es importante porque nos da, por primera vez, una idea de cómo la naturaleza crea las cosas que componen el universo. En otras palabras, sólo un pequeño número de "semillas" y una pequeña capacidad son completamente suficientes.
La naturaleza siempre está llena de sorpresas. De hecho, al ser humano todavía le queda un largo, muy largo camino por recorrer en su diálogo con la naturaleza. Con cada generación de esfuerzo, el universo que observamos parece hacerse más grande y más emocionante. Hace apenas unos cientos de años, las estrellas que vemos en el cielo nocturno parecían ser los límites de nuestro universo. Posteriormente, el telescopio de Galileo amplió nuestro campo de visión a una gama más amplia de galaxias. Hace apenas un siglo, los humanos no tenían idea de que el universo contenía miles de millones de galaxias más grandes que la Vía Láctea. Y hoy podemos ver casi todo lo que existe, incluso remontándonos al momento del propio Big Bang. Nuestras ideas e ingenio están creando un universo más grande y diverso de lo que imaginábamos.
En nuestro concepto, el universo es la existencia más masiva. En este universo, todo lo que conocemos proviene de las leyes naturales de nuestro propio universo. Pero, ¿alguien ha considerado alguna vez por qué las leyes de la naturaleza son siempre así, por ejemplo, por qué la velocidad de la luz es constante, etc.? Los físicos tradicionales han estado buscando algún tipo de lógica que pueda explicar la confusión en los corazones humanos e incluso explicar por qué el universo es como es. Sin embargo, según el continuo desarrollo de las teorías, se puede comprobar que coexisten múltiples universos, es decir, que sí existen universos paralelos. Todos los universos son sólo una semilla de energía al comienzo de su nacimiento. Cuando explotan, forman un universo único. Cada universo tiene sus propias leyes naturales en su interior. En cuanto a la vida, citando a un científico extranjero: La vida es simplemente el resultado de que la naturaleza arroje un tamiz. Cuando ciertos universos cumplan las condiciones correspondientes, la vida nacerá de forma natural. En otras palabras, incluso si nacen universos paralelos, eso no significa que todos los universos tengan vida.