7/24/2019 Tiempo de Evolucin y Expansin Del Universo

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TIEMPO DE EVOLUCIN Y EXPANSIN DEL UNIVERSO

El Universo es todo, sin excepciones. Materia, energa, espacio y tiempo,todo lo que existe forma parte del Universo y nosotros apenasconstituimos una parte muy pequea de esa materia y de esa energa.

Como vimos en la charla anterior, el modelo ms aceptado sore elorigen y evoluci!n del Universo es conocido con el nomre de "#ig#ang$.

%eg&n este modelo, en el principio de los tiempos, toda la materia del Universo se encontraaconcentrada en una regi!n de tamao muy pequeo, tan pequeo como un tomo, y, deido auna gran explosi!n, el Universo se expandi!.

'l expandirse se enfri! y mientras se enfriaa, la materia se ia transformando.

El Universo pas por ca!ro e!apas scesivas"

(. in)aci!n

*. con+namiento de quars

-. nucleosntesis

. recominaci!n

La in#acin cs$ica %/(01-2 segundos despu3s del #ig #an4 fueintroducida hace -0 aos por 'lan 5uth. %eg&n la teora del fsico

una hiperaceleraci!n revsima de la expansi!n del universo6menos de una mil3sima de segundo4 en los primeros instantesde la gran explosi!n 6ig ang4, el universo creci! (00.000illones de illones de veces. 7a hip!tesis in)acionaria ofrece unamanera de lidiar con el prolema del hori8onte y el prolema dela planitud de los modelos cosmol!gicos

Con&na$ien!os 'e (ar)s 9espu3s de la &ltima transici!n de fase hacia (01(* segundosdespu3s del tiempo cero, la expansi!n sigue y se acompaa de una cada de la temperatura.Cuando 3sta alcan8a (0(-grados, hacia una millon3sima de segundo, se produce una nueva

etapa: el con+namiento de los quars. ' causa de la enorme temperatura media del Universoall, los quars estaan demasiado agitados para someterse a la fuer8a nuclear fuerte. ;odan asvivir su vida de manera aut!noma sin preocuparse de sus cong3neres. ;ero a (0( -grados, laagitaci!n t3rmica de las partculas es su+cientemente d3il para que la fuer8a nuclear fuerte

tome el control.

's, cuando el Universo tiene edad de una millon3sima parte de segundo, la interacci!nfuerte oliga a los quars a asociarse entre ellos y formar con

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La e*presin +Ncleos,n!esis pri$or'ial+ se re+ere a lanucleosntesis de los elementos durante los primeros minutosque siguieron a la 5ran Explosi!n.

=odo lo que vemos en el Universo, incluidos nuestros cuerpos,est formado de tomos cuyos n&cleos contienen el llamadomaterial ari!nico: protones y neutrones, partculasprimordiales producidas en el #ig #ang, la gran explosi!n que dio origen al Universo. En losprimeros tres minutos aproximadamente, alrededor de una cuarta parte del material ari!nico

primordial se convirti! en n&cleos de helio, compuestos cada uno por dos protones y dosneutrones. Menos del (> del material ari!nico primordial se convirti! mediante nucleosntesis enpequeas cantidades de otros elementos ligeros, en particular deuterio y litio. Esta me8claconstituy! la materia prima a partir de la cual se formaron las primeras estrellas.La reco$-inacin 'ntes de esta 3poca, protones y electrones estn lires y los tomos nopueden existir. %i por casualidad un prot!n y un electr!n se encuentran y se asocian para formarun tomo, su conexi!n es inmediatamente destruida por un fot!n. ;or esta misma ra8!n, losfotones, que son asoridos rpidamente por estos tomos efmeros, tienen una duraci!n de vidamuy corta. ?o tienen, pues, apenas tiempo de despla8arse, lo que se expresa diciendo que elUniverso les es opaco.

El camio llega cuando la temperatura del Universo alcan8a los -000 grados. 7a energa media delos fotones pasa entonces a

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alg&n lugar DExisti! siempre, o comen8! en alg&n momento, en el pasado En (*, EdFin@ule, un astr!nomo del Caltech, reali8! un descurimiento crucial que rpidamente tra

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funci!n de su distancia, en forma lineal. 7a &nica explicaci!n para estaoservaci!n era que el Universo se estaa expandiendo.

Una ve8 que los cient+cos entendieron que el Universo se estaaexpandiendo, inmediatamente se dieron cuenta que deera haer sidoms pequeo en el pasado. En alg&n momento en el pasado, el universocompleto dee haer sido un &nico punto. Ese punto, ms tarde llamadoig ang, fue el comien8o del universo tal como lo entendemos hoy.

El universo en expansi!n es +nito tanto en tiempo como en espacio. 7ara8!n por la cual el universo no colapsa, como las ecuaciones de ?eFton y

de Einstein decan que deera ocurrir, es que se est expandiendo desde el momento de sucreaci!n. El universo est en un estado de camio constante. 7a expansi!n del universo, unanueva idea asada en la fsica moderna, permiti! a los astr!nomos superar las parado