Blog educativo en construcción


viernes, 18 de febrero de 2011

La gravedad

Qué es lo que causa que los objetos se caigan sobre la tierra? ¿Por qué los planetas giran alrededor del sol? ¿Qué mantiene a las galaxias juntas? Si viajase a otro planeta, ¿por qué cambiaría su peso? Todas estas preguntas están relacionadas a un aspecto de la física: la gravedad. A pesar de toda su influencia en nuestras vidas, de todo su control sobre el cosmos y de toda nuestra aptitud para describir y moldear sus efectos, no entendemos los mecanismos de la fuerza gravitacional. De las cuatro fuerzas fundamentales identificadas por los físicos - nuclear fuerte, eléctrica débil, eléctrica estática y de gravedad- la fuerza gravitacional es la menos comprendida. Hoy en día, los físicos aspiran llegar hacia la “Gran Teoría Unificada”, donde todas estas fuerzas estén unidas en un modelo físico que describa el comportamiento total en el universo. En este momento, la fuerza gravitacional es el problema, la fuerza que se resiste a la unión.

A pesar del misterio detrás de los mecanismos de la gravedad, los físicos han podido describir bastante ampliamente el comportamiento de los objetos bajo la influencia de la gravedad. Isaac Newton, el científico inglés y matemático de los siglos 17 y 18, fue la primera persona en proponer un modelo matemático que describe la atracción gravitacional entre los objetos. Albert Einstein se basó sobre este modelo en el siglo 20 y desarrolló una descripción más completa de la gravedad en su Teoría General de la Relatividad.





sábado, 5 de febrero de 2011

Materia oscura y energía oscura

A principios de la década de 1990, un aspecto de la expansión del Universo estaba prácticamente fuera de discusión. Podría haber suficiente densidad de energía para detener su expansión y colapsarse, podría haber tan poca densidad de energía que nunca dejaría de expandirse, pero a medida que el tiempo progresara la gravedad con certeza tenía que ir reduciendo la velocidad de expansión. De acuerdo, este “frenado” no había sido observado, pero, teóricamente, el Universo tenía que reducir su velocidad de expansión. El Universo está lleno de materia y la fuerza atractiva de la gravedad hace que la materia tienda a aglutinarse. Luego vino 1998, y con él las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de supernovas muy distantes que demostraron que, mucho tiempo atrás, el Universo se estaba expandiendo de hecho más lentamente de lo que hoy lo hace. Esto implica que el Universo no ha estado reduciendo su velocidad de expansión debido a la gravedad, como todos suponían, sino todo lo contrario, la ha estado incrementando. Nadie esperaba esto, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo estaba provocando esta aceleración cósmica.

Eventualmente los teóricos propusieron tres tipos de explicaciones. Quizás era un resultado de una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, descartada mucho tiempo atrás, en la que aparecía la llamada “constante cosmológica”. Quizás había algún tipo extraño de fluido de energía que llenaba todo el espacio. Quizás hay algo erróneo en la teoría de la gravedad de Einstein, y una nueva teoría que la reemplace podría incluir algún tipo de campo que produzca esta aceleración. Los teóricos todavía no saben cuál es la explicación correcta, pero a la solución le han dado ya un nombre: “energía oscura”.

Al ajustar un modelo teórico de la composición del Universo al conjunto combinado de observaciones cosmológicas, los científicos han determinado aproximadamente la composición que describimos con anterioridad: ~70% de energía oscura, ~25% de materia oscura, y ~5% de materia normal. Pero, ¿qué es la materia oscura?.

Eventualmente los teóricos propusieron tres tipos de explicaciones. Quizás era un resultado de una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, descartada mucho tiempo atrás, en la que aparecía la llamada “constante cosmológica”. Quizás había algún tipo extraño de fluido de energía que llenaba todo el espacio. Quizás hay algo erróneo en la teoría de la gravedad de Einstein, y una nueva teoría que la reemplace podría incluir algún tipo de campo que produzca esta aceleración. Los teóricos todavía no saben cuál es la explicación correcta, pero a la solución le han dado ya un nombre: “energía oscura”.

Al ajustar un modelo teórico de la composición del Universo al conjunto combinado de observaciones cosmológicas, los científicos han determinado aproximadamente la composición que describimos con anterioridad: ~70% de energía oscura, ~25% de materia oscura, y ~5% de materia normal. Pero, ¿qué es la materia oscura?.







Leer más...

domingo, 23 de enero de 2011

Las estrellas

El universo es el hábitat de las estrellas y su estudio constituye una de las partes más atrayentes de la Astronomía.

Aunque la mayor parte del espacio que podemos observar está vacío, es inevitable que nos fijemos en esos puntitos que brillan. No es que el espacio vacío carezca de interés. Simplemente, las estrellas llaman la atención.

En un sentido general, puede afirmarse que una estrella es todo cuerpo celeste que brilla con luz propia. Ahora bien, de un modo más técnico y preciso, podría decirse que se trata de una esfera de plasma, que mantiene su forma gracias a un equilibrio de fuerzas denominado equilibrio hidrostático. El equilibrio se produce esencialmente entre la fuerza de gravedad, que empuja la materia hacia el centro de la estrella, y la presión que hace el plasma hacia fuera, que tal como sucede en un gas, tiende a expandirlo. La presión hacia fuera depende de la temperatura, que en un caso típico como el Sol, se mantiene con el suministro de energía producida en el interior de la estrella. Por ello, el equilibrio se mantendrá esencialmente en las mismas condiciones, en la medida en que la estrella mantenga el ritmo de producción energética.




Cuál es la estrella más grande?, Cuál es la más pequeña?, la más brillante?

viernes, 15 de octubre de 2010

Galaxias

Desde hace muchos años se conocen objetos nebulosos entre las estrellas los cuales se creía hacían parte de nuestra galaxia, algunos tenían forma espiral y de allí que se denominaran Nebulosas Espirales. La utilización de telescopios más poderosos con mejor poder de resolución permitió a astrónomos como Edwin Hubble y Milton Humason en la década de los 30 establecer la presencia de estrellas variables Cefeidas en la nebulosa espiral de Andrómeda, estableciendo que ésta era una galaxia independiente a la nuestra y localizada a una distancia aproximada de 2.5 millones de años-luz de nosotros, confirmando la teoría de Emmanuel Kant sobre la existencia de universos islas.

Una galaxia es un sistema masivo de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo, materia oscura, y quizá energía oscura, unidos gravitacionalmente. La cantidad de estrellas que forman una galaxia es variable, desde las enanas, con unos pocos millones, hasta las gigantes, con miles de millones de estrellas 8según datos de la NASA del último trimestre del 2009). Formando parte de una galaxia existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.

Se estima que existen más de cien mil millones de galaxias en el universo observable. La mayoría de las galaxias tiene un diámetro entre 100 y 100.000 parsecs y están usualmente separadas por distancias del orden de un millón de parsecs. El espacio intergaláctico está compuesto por un tenue gas, cuya densidad media no supera un átomo por metro cúbico. La mayoría de las galaxias están dispuestas en una jerarquía de agregados, llamados cúmulos, que a su vez pueden formar agregados más grandes, llamados supercúmulos. Estas estructuras mayores están dispuestas en hojas o filamentos rodeados de inmensas zonas de vacío en el Universo.



Leer más...

miércoles, 29 de septiembre de 2010

Agujeros negros

¿Qué es un agujero negro?

Un agujero negro es un hipotético cuerpo celeste, una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que genera un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de dicha región.

Es el punto final de todo, de la estrella, de la materia, de la energía, de la gravedad y del tiempo mismo. Consumen cuanto se les acerque demasiado, planetas, estrellas, sistemas solares y hasta galaxias.

Su fuerza proviene de una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza: la gravedad. Dan dolores de cabeza a los físicos por que rompen todas las reglas de la física, pero ahora se sabe que dominan la evolución del universo mismo.

A pesar de tener el poder más grande del Universo, los agujeros negros ayudan a construir galaxias, son parte vital de la gran maquinaria cósmica y hay astrónomos que piensan que pueden ser puertas de acceso a universos paralelos. Eran parte de la ciencia ficción, pero se sabe que son reales.

video

Leer más...

domingo, 13 de junio de 2010

Nueva teoría sobre el origen del Universo

Bueno, ¿y qué había antes de que empezara este jaleo?

Es posible saber algo de lo que hubo antes de comenzar el actual ciclo.
Una teoría que habla de universos que colapsan, rebotan y se estiran.
Lo que va de la Gran Explosión al Gran Bote sobre el origen del Universo.

Todo comenzó con una gran explosión. ¡Pum! Eso se acepta, desde hace años. ¿Y si no fuera así?
Del Big Bang al Big Bounce o Gran Bote (Rebote). Sí. Es que el Universo pudo haber nacido en un rebote de... un Universo previo.

Si es así, ¿hubo antes otro Universo? ¿Qué podemos saber de él? ¿Y cuando acabe este nacerá otro? ¿Distinto? Una nueva teoría viene a resolver este embrollo. O a... ¿complicarlo?

Leer más...

El sonido del Big Bang


El sonido del Big Bang
John G. Cramer
Profesor de Física
Universidad de Washington
Seattle, WA 98195-1560


el-eco-del-Big-bang.mp3

sábado, 12 de junio de 2010

Fondo Cósmico de Microondas

El Fondo Cósmico de Microondas (FCM) o Cosmic Microwave Background (CMB) es una radiación electromagnética de longitud de onda del orden de milímetros (microondas) que llena el Universo por completo, o sea, que procede de todos los puntos del cosmos. También se denomina radiación cósmica de microondas o radiación del fondo cósmico. Este fenómeno sólo encaja en el marco de la Teoría del Big Bang del ruso y después estadounidense George Gamow (1904 -1968) aportando una prueba directa de la validez de dicha teoría. Muchos cosmólogos consideran esta radiación como la prueba principal del modelo cosmológico del Big Bang del Universo. La explicación es la siguiente: "hace unos 380.000 años después del Big Bang la temperatura del plasma original formado por fotones, electrones y protones descendió hasta los 2.727 ºC debido a la expansión del universo. En este momento la temperatura era lo suficientemente baja para que los electrones y los protones se unieran formando átomos neutros de hidrógeno, helio y trazas de litio (Recombinación) por lo que la materia perdió su capacidad de dispersar y retener a los fotones. Estos fotones formaron un fondo cósmico de radiación cuya longitud de onda se alargó hasta las microondas debido a la expansión del universo proporcionando al espacio exterior una temperatura media de 2,73 K.


Satélite Planck escanea el cielo

Leer más...

Composición del Universo


La ciencia determina la edad y la composición exacta del Universo.

"Si no fuera que sabemos de hecho que él es como es, sería bastante fácil demostrar que es imposible que fuera así". Esas fueron las palabras del cosmólogo John Bahcall, del Instituto para Estudios Avanzados en Princeton, en una comparecencia de prensa para anunciar nuevos hallazgos que prometen revolucionar la ciencia de la cosmología.

Los datos vienen de un satélite conocido como WMAP diseñado por el Goddard Space Flight Center de la NASA, y la Universidad de Princeton. Está en órbita en lo que se llama "el punto Lagrange" donde la fuerza gravitacional de la tierra y el sol están balanceadas, permitiéndole permanecer a 1.500.000 kilómetros de la Tierra.

Los datos recabados por la nave han sido ensamblados en una detallada foto del al instante que comenzó a haber luz, 380 mil años después del "Big Bang," o sea la gran explosión que marcó el inicio del Universo.