El Conocimiento Del Universo

El Conocimiento Del Universo

Universo

El universo se define comúnmente como la totalidad de todo lo que existe , [ 1 ], incluidos todos los físicos materia y la energía , los planetas, estrellas, galaxias, y el contenido del espacio intergaláctico , [ 2 ] [ 3 ] , aunque este uso puede variar con la contexto (ver definiciones más adelante). El término universo puede ser utilizado en sentidos contextuales ligeramente diferentes, que denotan conceptos como el cosmos , el mundo o la naturaleza . Observaciones de las primeras etapas en el desarrollo del universo, que se puede ver a grandes distancias, sugieren que el universo se rige por la física las mismas leyes y constantes durante la mayor parte de su extensión y la historia.

Historia

A lo largo de la historia, varias cosmologías y cosmogonías se han propuesto para dar cuenta de las observaciones del universo. Los primeros cuantitativos geocéntrica modelos fueron desarrollados por los antiguos griegos , que propuso que el universo posee un espacio infinito y ha existido eternamente, sino que contiene un conjunto único de concéntricos esferas de tamaño finito - que corresponde a las estrellas fijas, el dom y varios planetas - rotación acerca de un esférico, pero sin moverse la Tierra . A través de los siglos, precisa las observaciones más y mejores teorías de la gravedad llevó a Copérnico modelo heliocéntrico y la newtoniana modelo del Sistema Solar , respectivamente. Nuevas mejoras en la astronomía llevó a la constatación de que el Sistema Solar se incorpora en una galaxia compuesta por miles de millones de estrellas, la Vía Láctea y otras galaxias que existen fuera de él, en cuanto a instrumentos de astronomía puede alcanzar. Estudios detallados de la distribución de estas galaxias y sus líneas espectrales han llevado a gran parte de la cosmología moderna . El descubrimiento del corrimiento hacia el rojo y cósmico de radiación de fondo de microondas reveló que el universo se expande y, al parecer tuvo un comienzo.

Esta imagen de alta resolución del Hubble, de campo ultra profundo muestra una gran variedad de galaxias , cada una compuesta de miles de millones de estrellas . El área equivalente de cielo que la imagen ocupa se muestra en la esquina inferior izquierda. El más pequeño, las galaxias más rojas, unos 100, son algunas de las galaxias más distantes que han sido fotografiadas por un telescopio óptico, existentes en el momento poco después del Big Bang.

interpretación artística (muy exagerada) de un péndulo de Foucault que demuestra que la Tierra no es estacionaria, sino que gira.

Una interpretación alternativa de unvorsum es “todo lo que gira como una” o “todo lo que gira por uno”. En este sentido, puede considerarse como una traducción de una palabra griega anterior para el universo, περιφορά , “algo transportados en un círculo”, originalmente utilizado para describir un curso de una comida, la comida se lleva alrededor del círculo de los invitados a la cena. [ 8 ] Esta palabra griega se refiere a un griego primer modelo del universo , en el que figura toda la materia en rotación esferas centradas en la Tierra, de acuerdo con Aristóteles , la rotación de la esfera exterior fue el responsable del movimiento y el cambio de todo lo que esté . Era natural que los griegos para suponer que la Tierra era inmóvil y que los cielos girar alrededor de la Tierra , debido cuidado astronómica física y las mediciones (como el péndulo de Foucault ) están obligados a probar lo contrario.

El término más común para el “universo” entre los antiguos filósofos griegos desde Pitágoras en adelante se τὸ πᾶν (All), definida como toda la materia ( τὸ ὅλον ) y todo el espacio ( τὸ κενόν ). [ 9 ] [ 10 ] Otros sinónimos para la universo entre los antiguos filósofos griegos incluyeron κόσμος (es decir, el mundo , el cosmos ) y φύσις (es decir, la naturaleza , de la cual se deriva la palabra física ). [ 11 ] Los sinónimos mismo se encuentran en los autores latinos ( totum , mundus , natura ) [ 12 ] y sobrevivir en las lenguas modernas, por ejemplo, las palabras alemanas Das Todos , Weltall , y Natur de universo. Los sinónimos mismo se encuentran en Inglés, como todo (como en la teoría del todo ), el cosmos (como en la cosmología ), el mundo (como en la hipótesis de muchos mundos ), y la naturaleza (como en las leyes naturales o la filosofía natural ). [ 13 ]

definición más amplia: la realidad y la probabilidad

Ver también: Introducción a la mecánica cuántica , la interpretación de la mecánica cuántica , y los mundos Muchas hipótesis La definición más amplia del universo se pueden encontrar en divisione naturae por el medieval filósofo y teólogo Juan Escoto Eriúgena , que lo define simplemente como todo: todo lo que se crea y todo lo que no se crea. El tiempo no es considerado en la definición Eriúgena, por lo que su definición incluye todo lo que existe, ha existido y existirá, así como todo lo que no existe, nunca ha existido y nunca existirá. Esta definición abarca todo, no fue aprobado por mayoría de los filósofos más tarde, pero algo no del todo diferente reaparece en la física cuántica , quizás más evidente en la formulación integral camino de Feynman . [ 14 ] Según esta formulación, las amplitudes de probabilidad de los distintos resultados de un experimento dado un estado perfectamente definido inicial del sistema se determina mediante la suma de todos los caminos posibles por los cuales el sistema pueda seguir avanzando desde el inicial al estado final. Naturalmente, un experimento sólo puede tener un resultado, es decir, sólo un resultado posible se hace real en este universo, a través del misterioso proceso de la medición cuántica , también conocido como el colapso de la función de onda (pero ver el mundo-muchas hipótesis a continuación en el Multiverso sección). En este sentido matemático definido, bueno, aun lo que no existe (todos los caminos posibles) puede influir en lo que hace finalmente existe (la medida experimental). Como ejemplo concreto, cada electrón está intrínsecamente idénticos a todos los demás, por lo tanto, las amplitudes de probabilidad debe calcularse teniendo en cuenta la posibilidad de que las posiciones de cambio, algo conocido como la simetría de intercambio . Esta concepción del universo que abarca tanto lo existente y la existente no vagamente paralelo a la budista doctrinas de shunyata y desarrollo interdependiente de la realidad , y Gottfried Leibniz ‘s más modernos conceptos de contingencia y la identidad de los indiscernibles .

Definición como la realidad

Más habitualmente, el universo se define como todo lo que existe, ha existido, y existirá [ cita requerida ] . De acuerdo con esta definición y nuestra comprensión actual, el universo se compone de tres elementos: espacio y tiempo , conocidos colectivamente como el espacio-tiempo o el vacío , la materia y diversas formas de energía y el impulso de ocupación del espacio-tiempo , y la leyes físicas que rigen el los dos primeros. Una definición del término relacionado con el universo es todo lo que existe en un solo momento de tiempo cosmológico , como el presente, como en la frase “El universo está bañado uniforme de la radiación de microondas “.

Los tres elementos del universo (espacio-tiempo, la materia-energía, y la ley física) corresponden aproximadamente a las ideas de Aristóteles . En su libro La Física ( Φυσικῆς , de la cual se deriva la palabra “física”), Aristóteles divide τὸ πᾶν (todo) en tres elementos más o menos similar: la materia (el material del que está hecho el universo), forma (la disposición de que materia en el espacio) y el cambio (cómo la materia se crea, destruidos o alterados en sus propiedades, y del mismo modo, cómo la forma se altera). Las leyes físicas se concibieron como las normas relativas a las propiedades de la materia, forma y sus cambios. Más tarde, filósofos como Lucrecio , Averroes , Avicena y Baruch Spinoza alterado o refinado estas divisiones [ cita requerida ] , por ejemplo, Averroes y Spinoza discernir natura naturans (los principios activos que rigen el universo) de natura natura , los elementos pasivos en los que la antigua actuar.

Definición como conectado el espacio-tiempo

Ver también: teoría de la inflación caótica Es posible concebir desconectado del espacio-tiempo , cada uno existente, pero no pueden interactuar entre sí. Una metáfora visualizar fácilmente es un grupo independiente de pompas de jabón , en los que los observadores que viven en una burbuja de jabón no pueden interactuar con los de otras burbujas de jabón, ni siquiera en principio. De acuerdo con la terminología de una común, cada “burbuja de jabón” del espacio-tiempo se representa como un universo, mientras que nuestro particular espacio-tiempo se denota como el universo , al igual que nosotros llamamos nuestra luna de la Luna . La colección completa de estos espacios-tiempo separados se denota como el multiverso . [ 15 ] En principio, los universos desconectados otras pueden tener diferentes dimensionalidades y topologías del espacio-tiempo , las diferentes formas de materia y energía , y diferentes leyes físicas y constantes físicas , aunque estas posibilidades son actualmente especulativa.

Definición de la realidad observable

Ver también: Universo observable y la cosmología observacional De acuerdo con a-más restrictiva definición aún, el universo es todo lo vinculado a nuestro espacio-tiempo que podría tener la oportunidad de interactuar con nosotros y viceversa. [ cita requerida ] De acuerdo con la teoría de la relatividad general , algunas regiones del espacio puede nunca interactúan con los nuestros, incluso en la vida del universo, debido a la limitada velocidad de la luz y la actual expansión del espacio . Por ejemplo, los mensajes de radio enviadas desde la Tierra no puede llegar a algunas regiones del espacio, incluso si el universo iba a vivir para siempre, el espacio puede expandirse más rápido que la luz puede atravesar. Cabe destacar que las regiones distantes del espacio se llevan a existir y ser parte de la realidad tanto como estamos, sin embargo no podemos interactuar con ellos. La región del espacio en el que nos puede afectar y ser afectados se denota como el universo observable . En rigor, el universo observable depende de la localización del observador. Al viajar, un observador puede entrar en contacto con una región mayor de espacio-tiempo de un observador que sigue siendo todavía, por lo que el universo observable para el primero es mayor que para el segundo. Sin embargo, incluso el viajero más rápida puede no ser capaz de interactuar con todo el espacio. Por lo general, el universo observable se entiende el universo observable desde nuestro punto de vista en la Galaxia Vía Láctea.

Tamaño, edad, contenidos, estructura, y las leyes

Artículo principal: Universo observable , Edad del universo , la estructura a gran escala del universo , y la abundancia de los elementos químicos El universo es inmensamente grande y posiblemente infinito en volumen. La región visible desde la Tierra (el universo observable ) es una esfera con un radio de unos 46 mil millones de años luz , [ 16 ] sobre la base de que la expansión del espacio ha tenido la mayoría de los objetos distantes observados. En comparación, el diámetro de una típica galaxia es sólo 30.000 años luz, y la distancia típica entre dos galaxias vecinas es sólo 3 millones de años luz . [ 17 ] Por ejemplo, nuestra Vía Láctea, galaxia es de aproximadamente 100.000 años luz de diámetro , [ 18 ] y nuestra galaxia más cercana hermana, la Galaxia de Andrómeda , se encuentra a aproximadamente 2,5 millones de años luz de distancia. [ 19 ] Probablemente hay más de 100 billones (10 11 ) las galaxias en el universo observable. [ 20 ] galaxias típicas van desde enanos con tan sólo diez millones [ 21 ] (10 7 ) estrellas hasta los gigantes con un billón [ 22 ] (10 12 ) estrellas, todos los que orbitan el centro de la galaxia de la masa. Así, una estimación muy aproximada de estos números sugieren que hay alrededor de un sextillones (10 21 ) de estrellas en el universo observable, aunque un estudio de 2010 por los astrónomos como resultado una cifra de 300 sextillones (3 × 10 23 ).

El universo se cree que es en su mayoría compuesta por la energía oscura y materia oscura , los cuales son poco conocidos en la actualidad. Menos del 5% del universo es materia ordinaria, una pequeña contribución relativamente.

La materia observable se extiende de manera uniforme ( homogénea ) en todo el universo, en promedio de distancias más largas de 300 millones de años luz. [ 24 ] Sin embargo, en las pequeñas escalas de longitud, la materia se observa la formación de “grupos”, es decir, al grupo jerárquicamente , muchos átomos se condensan en estrellas , la mayoría de las estrellas en las galaxias, la mayoría de las galaxias en cúmulos, supercúmulos y, por último, la escala de las estructuras más grandes como la Gran Muralla de las galaxias . La materia visible del universo también se propaga isótropa , lo que significa que ninguna dirección de observación parece ser diferente de cualquier otra, y cada región del cielo tiene aproximadamente el mismo contenido. [ 25 ] El universo está también bañado por una gran isotrópico microondas de radiación que corresponde a un equilibrio térmico del espectro de cuerpo negro de unos 2.725 grados Kelvin . [ 26 ] La hipótesis de que el universo a gran escala es homogéneo e isótropo se conoce como el principio cosmológico , [ 27 ] , que es apoyada por observaciones astronómicas .

El actual general de la densidad del universo es muy baja, aproximadamente 9.9 × 10 −30 gramos por centímetro cúbico. Esta masa-energía parece consistir en el 73% de energía oscura , 23% de materia oscura fría y un 4% la materia ordinaria . Por lo tanto la densidad de los átomos es del orden de un solo átomo de hidrógeno por cada cuatro metros cúbicos de volumen. [ 28 ] Las propiedades de la energía oscura y materia oscura son en gran parte desconocida. La materia oscura gravita como la materia ordinaria, y por lo tanto trabaja para frenar la expansión del universo , por el contrario, la energía oscura acelera su expansión .

La precisa estimación de la mayoría de la edad del universo es 13,73 ± 0,12 mil millones de años, basado en observaciones de la radiación de microondas cósmica de fondo . [ 29 ] Según estimaciones independientes, (basado en medidas tales como datación radiactiva ) de acuerdo, aunque son menos precisos, que van desde 11 hasta 20 mil millones years [ 30 ] a 13–15 millones de años. [ 31 ] El universo no ha sido el mismo en todo momento en su historia, por ejemplo, la población relativa de los cuásares y las galaxias han cambiado y el espacio en sí parece haber ampliado . Esto explica la expansión de cómo enlazado a científicos de la Tierra se puede observar la luz de una galaxia de 30 mil millones años luz de distancia, incluso si esa luz ha viajado por sólo 13 millones de años; el propio espacio entre ellos se ha expandido. Esta expansión es consistente con la observación de que la luz de galaxias distantes ha sido desplazada hacia el rojo ; los fotones emitidos se han estirado hasta más longitudes de onda y menor frecuencia durante el viaje. La velocidad de esta expansión espacial es la aceleración , según los estudios de las supernovas de tipo Ia y corroborada por otros datos.

Las fracciones relativas de los diferentes elementos químicos - en particular los átomos más ligeros como el hidrógeno , el deuterio y el helio - parecen ser idénticos en todo el universo y en toda su historia observables. [ 32 ] El universo parece haber mucha más materia que antimateria , una asimetría posiblemente relacionados con las observaciones de violación de CP . [ 33 ] El universo parece haber ninguna red de carga eléctrica , y por lo tanto la gravedad parece ser la interacción dominante en escalas de longitud cosmológica. El universo también parece haber ninguna red de impulso ni momento angular . La ausencia de carga neta y el impulso que se derivan de las leyes físicas aceptadas ( la ley de Gauss y la no-divergencia de la energía-momento pseudotensor estrés , respectivamente), si el universo fuera finito.

Las partículas elementales de la cual el universo está construido. Seis leptones y seis quarks forman la mayor parte de la materia , por ejemplo, los protones y neutrones de los núcleos atómicos están compuestos de quarks, y el omnipresente electrón es un leptón. Estas partículas interactúan a través de los bosones de norma se muestra en la fila del medio, cada uno correspondiente a un tipo particular de simetría gauge . El bosón de Higgs (aún no observada) se cree que confiere masa a las partículas con el que está conectado. El gravitón , un bosón de norma supone para la gravedad , no se muestra.

El universo parece tener un suave continuo espacio-tiempo que consta de tres espaciales dimensiones y una temporal ( tiempo de dimensión). En promedio, el espacio se observa que casi plano (cercano a cero la curvatura ), lo que significa que la geometría euclidiana es cierto experimentalmente con gran precisión en la mayor parte del Universo. [ 35 ] Espacio-tiempo también parece haber un sólo vinculado topología , por lo menos de la longitud escala del universo observable. Sin embargo, estas observaciones no se puede excluir la posibilidad de que el universo tiene más dimensiones y que su espacio-tiempo puede tener un multiplican relacionada topología global, en analogía con la forma cilíndrica o toroidal topologías de dos dimensiones de los espacios . [ 36 ]

El universo parece comportarse de una manera que sigue con regularidad un conjunto de leyes físicas y constantes físicas . [ 37 ] De acuerdo con el vigente modelo estándar de la física, toda la materia está compuesta de tres generaciones de leptones y los quarks , los cuales son fermiones . Estas partículas elementales interactúan a través de más de tres interacciones fundamentales : la electrodébil interacción que incluye el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil , la fuerza nuclear fuerte descrita por la cromodinámica cuántica y la gravedad , que se describe mejor en la actualidad por la relatividad general . Las dos primeras interacciones pueden ser descritas por renormalizado teoría cuántica de campos , y están mediadas por bosones de norma que corresponden a un tipo particular de simetría gauge . Una teoría cuántica de campos renormalizado de la relatividad general no se ha logrado, a pesar de las diversas formas de la teoría de cuerdas parecen prometedores. La teoría de la relatividad especial se cree para contener todo el universo, siempre que la longitud de las escalas temporales y espaciales son lo suficientemente corto, de lo contrario, la teoría más general de la relatividad general debe aplicarse. No hay explicación para los valores particulares que las constantes físicas parecen tener todo nuestro universo, como la constante de Planck, h , o la constante gravitacional G . Varias leyes de conservación se han identificado, como la conservación de la carga , impulso , momento angular y la energía , en muchos casos, estas leyes de conservación puede estar relacionado con simetrías o identidades matemáticas .

Puesta a punto

Artículo principal: Ajustado Universo Parece que muchas de las propiedades del universo tienen valores especiales en el sentido de que un universo donde estas propiedades sólo difieren ligeramente, no sería capaz de sostener vida inteligente. [ 38 ] [ 39 ] No todos los científicos coinciden en que este ajuste existe . [ 40 ] [ 41 ] En particular, no se sabe bajo qué condiciones de vida inteligente podría formar y qué forma o la forma que tomaría. Una observación relevante en esta discusión es que para un observador de existir para observar de ajuste, el universo debe ser capaz de soportar vida inteligente. Como tal, la probabilidad condicional de observar un universo que está afinado para la vida inteligente es 1. Esta observación se conoce como el principio antrópico y es especialmente importante si la creación del universo fue probabilístico o universos múltiples con una variedad de propiedades existentes (véase a continuación ).

modelos históricos

Ver también: Cosmología y la línea de tiempo de la cosmología Muchos modelos del cosmos (cosmología) y su origen (cosmogonías) se han propuesto, basado en la información disponible, a continuación, y concepciones del universo. Históricamente, las cosmologías y cosmogonías se basaron en relatos de los dioses actúan de diversas maneras. Las teorías de un universo impersonal regido por las leyes físicas se propuso por primera vez por los griegos y los indios. A través de los siglos, las mejoras en las observaciones astronómicas y las teorías del movimiento y la gravitación llevado a cada vez más descripciones exactas del universo. La era moderna de la cosmología comenzó con Albert Einstein de 1915 la teoría de la relatividad general , lo que hizo posible predecir cuantitativamente el origen, evolución, y la celebración del universo como un todo. Más moderna, aceptó las teorías de la cosmología se basa en la relatividad general y, más concretamente, la predicción del Big Bang , sin embargo, más cuidado las medidas siguen siendo necesarias para determinar qué teoría es correcta.

Creación

Artículo principal: mito de la Creación y la deidad creadora Muchas culturas tienen historias que describen el origen del mundo , que puede ser más o menos agrupados en tipos comunes. En un tipo de historia, el mundo nace de un huevo del mundo , estas historias son el finlandés poema épico Kalevala , el chino historia de Pangu o el indio Purana Brahmanda . En noticias relacionadas, la idea de la creación es causado por una sola entidad que emana o producir algo por él-o ella misma, como en el budismo tibetano concepto de Adi-Buda , el griego antiguo historia de Gaia (la Madre Tierra), los aztecas la diosa Coatlicue mito , el egipcio antiguo dios Atum historia, o el relato de la creación Génesis . En otro tipo de historia, el mundo se crea de la unión de deidades masculinas y femeninas, como en la historia de los maoríes de Rangi y Papa . En otras historias, el universo es creado por la elaboración de materiales pre-existentes, como el cadáver de un Dios muerto - a partir de Tiamat en Babilonia épico Enuma Elish o del gigante Ymir en la mitología nórdica - o de materiales caóticos, como en Izanagi y Izanami en la mitología japonesa . En otras historias, el universo emana de los principios fundamentales, tales como Brahman y Prakriti , o el yin y el yang del Tao .

Filosófica modelos

Más información: Cosmología Ver también: la filosofía socrática-Pre , Física (Aristóteles) , la cosmología hindú , la cosmología islámica , y el tiempo Desde el siglo 6 aC, los griegos socráticos filósofos pre- desarrollados los primeros modelos conocidos filosófica del universo. Los primeros filósofos griegos señalaron que las apariencias pueden ser engañosas, y trató de entender la realidad que subyace detrás de las apariencias. En particular, señalaron la posibilidad de la materia para cambiar de forma (por ejemplo, el hielo de agua en vapor) y varios filósofos propone que todos los diferentes materiales al parecer, del mundo (madera, metal, etc) son todas las formas diferentes de un solo material , el archi . El primero en hacerlo fue Thales , que llamó a este material de agua . Tras él, Anaxímenes se llama aire , y postula que no debe ser atractivo y repulsivo fuerzas que hacen que el arjé para condensar o se disocian en diferentes formas. Empédocles propuso que varias materias fundamentales eran necesarios para explicar la diversidad del universo, y propuso que todos los cuatro elementos clásicos (Tierra, Aire, Fuego y Agua) existía, aunque en diferentes combinaciones y formas. Este elemento teoría de los cuatro fue adoptado por muchos de los filósofos posteriores. Algunos filósofos antes de Empédocles abogó por menos cosas materiales para el arjé, Heráclito abogado por un Logos , Pitágoras creía que todas las cosas estaban compuestas de números , mientras que “los estudiantes Tales, Anaximandro , propuso que todo estaba compuesto de una sustancia conocida como caóticos apeiron , que corresponde aproximadamente al concepto moderno de una espuma cuántica . Varias modificaciones de la teoría apeiron se propusieron, sobre todo la de Anaxágoras , que propuso que el asunto diversas en el mundo se separó de una rotación apeiron rápidamente, puesto en marcha por el principio de Nous (Mente). Sin embargo otros filósofos - sobre todo Leucipo y Demócrito - propone que el universo estaba compuesto de indivisibles átomos en movimiento a través del espacio vacío, un vacío , Aristóteles se opuso a esta visión (“La naturaleza aborrece el vacío”) sobre la base de que la resistencia al movimiento se incrementa con la densidad ; por lo tanto, el espacio vacío que no ofrecen resistencia al movimiento, lo que lleva a la posibilidad de infinita velocidad .

Aunque Heráclito abogó por el cambio eterno, su casi contemporáneo Parménides hizo la sugerencia radical que todo cambio es una ilusión, que la realidad subyacente cierto es eternamente inmutable y de una sola naturaleza. Parménides denota esta realidad como τὸ ἐν (The One). ‘Teoría de Parménides parecía inverosímil para muchos griegos, pero su discípulo Zenón de Elea los desafió con varias famosas paradojas . Aristóteles resolver estas paradojas mediante el desarrollo de la noción de un continuo infinitamente divisible, y su aplicación al espacio y tiempo .

El filósofo indio Kanada , fundador de la Vaisheshika escuela, desarrolló una teoría del atomismo y propuso que la luz y el calor fueron las variedades de la misma sustancia. [ 42 ] En el siglo 5 dC, los budistas atomista filósofo Dignaga propuesta átomos a punto de tamaño , sin duración, y está hecho de energía. Negaron la existencia de la materia sustancial, y propuso que el movimiento consistió en destellos momentáneos de una corriente de energía. [ 43 ]

La teoría de la finitismo temporales se inspiró en la doctrina de la creación compartida por las tres religiones abrahámicas : el judaísmo , el cristianismo y el Islam . El filósofo cristiano , Juan Filopón , presentó los argumentos filosóficos en contra de la griega antigua noción de un pasado infinito. Philoponus los argumentos en contra de un pasado infinito fueron utilizados por los primeros filósofos musulmanes , Al-Kindi (Alkindus), el filósofo judío , Saadia Gaon (Saadia ben Joseph), y el teólogo musulmán , Al-Ghazali (Algazel). Se emplearon dos argumentos lógicos en contra de un pasado infinito, el primero fue el “argumento de la imposibilidad de la existencia de un infinito real”, que dice: [ 44 ]

Un infinito real no puede existir.” Un retroceso temporal infinito de acontecimientos es un infinito real.” Un retroceso temporal infinito de acontecimientos no puede existir. “ El segundo argumento, el “argumento de la imposibilidad de completar un infinito real por adición sucesiva”, establece lo siguiente: [ 44 ]

Un infinito real no puede ser completada por adición sucesiva.” La serie temporal de acontecimientos pasados ​​ha sido completado por adición sucesiva.” La serie temporal de acontecimientos pasados ​​no puede ser un infinito real. “ Ambos argumentos fueron adoptadas más tarde por los filósofos y teólogos cristianos, y el segundo argumento, en particular, se hizo más famoso después de haber sido aprobada por Immanuel Kant en su tesis de la primera antinomia sobre el tiempo . [ 44 ]

Astronómica modelos

Artículo principal: Historia de la astronomía modelos astronómicos del universo se propusieron poco después de la astronomía comenzó con la astrónomos babilonios , que veían el universo como un disco plano flotando en el océano, y esto constituye la premisa para principios de los mapas griegos como los de Anaximandro y Hecateo de Mileto .

Más tarde griego filósofos, observando los movimientos de los cuerpos celestes, estaban preocupados por el desarrollo de modelos del universo basada más profundamente en la evidencia empírica. El modelo coherente primero fue propuesto por Eudoxo de Cnido . Según este modelo, el espacio y el tiempo es infinito y eterno, la Tierra es esférica y estacionaria, y todo otro asunto se limita a girar las esferas concéntricas. Este modelo fue refinado por Calipo y Aristóteles , y puesto en perfecto acuerdo casi en las observaciones astronómicas de Tolomeo . El éxito de este modelo es en gran parte debido al hecho de que cualquier función matemática (como la posición de un planeta) puede ser descompuesto en un conjunto de funciones circulares (el modo de Fourier ). Sin embargo, no todos los científicos griegos aceptaron el modelo geocéntrico del universo. El Pitágoras filósofo Filolao postula que en el centro del universo era un “fuego central” en torno al cual la Tierra , dom , la Luna y los planetas giraban en movimiento circular uniforme. [ 45 ] El astrónomo griego Aristarco de Samos fue el primer individuo de proponer un heliocéntrica modelo del universo. Aunque el texto original se ha perdido, una referencia en Arquímedes ‘El libro de arena Reckoner Aristarco describe la teoría heliocéntrica. Arquímedes escribió: (traducido al Inglés)

Usted rey Gelón son conscientes del ‘universo’ es el nombre dado por la mayoría de los astrónomos a la esfera cuyo centro es el centro de la Tierra, mientras que su radio es igual a la línea recta entre el centro del Sol y el centro de la Tierra. Esta es la cuenta común como has oído de astrónomos. Pero Aristarco ha sacado un libro que consiste en ciertas hipótesis, en donde al parecer, como consecuencia de las hipótesis, que el universo es muchas veces mayor que el ‘universo’ que acabo de mencionar. Sus hipótesis son que las estrellas fijas y el Sol permanecen inmóviles, que la Tierra gira alrededor del Sol en la circunferencia de un círculo, el sol tumbado en medio de la órbita, y que la esfera de estrellas fijas, situada alrededor del mismo centro como el Sol, es tan grande que el círculo en el que se supone que la Tierra gira lleva una proporción a la distancia de las estrellas fijas que el centro de la esfera lleva a su superficie.

Aristarco lo que creía que las estrellas se encuentran muy lejos, y vieron esto como la razón por la que no había paralaje visible, es decir, un movimiento observado de las estrellas en relación con los demás como la Tierra se movía alrededor del sol. Las estrellas son en realidad mucho más lejos que la distancia que se suponía en general, en los tiempos antiguos, por lo que la paralaje estelar sólo es detectable con telescopios. El modelo geocéntrico, en consonancia con paralaje planetario, se supone que es una explicación de la imposibilidad de observar el fenómeno paralelo, paralaje estelar. El rechazo de la visión heliocéntrica era al parecer bastante fuerte, ya que el siguiente pasaje de Plutarco sugiere (en la cara aparente en el orbe de la Luna):

Cleantes [un contemporáneo de Aristarco y jefe de los estoicos] pensó que era el deber de los griegos para acusar a Aristarco de Samos, acusado de impiedad por poner en marcha el Hogar del universo [es decir, la tierra],. . . suponiendo que el cielo para permanecer en reposo y la tierra que giran en un círculo oblicuo, mientras gira, al mismo tiempo, sobre su propio eje. [1]

El otro astrónomo de la antigüedad sólo se conoce por el nombre que apoyaron el modelo heliocéntrico “Aristarco fue Seleuco de Seleucia , un helenizado Babilonia astrónomo que vivió un siglo después de Aristarco. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] Según Plutarco , Seleuco fue el primero en probar el sistema heliocéntrico a través de un razonamiento , pero no se sabe qué argumentos que ha utilizado. Seleuco los argumentos para una teoría heliocéntrica posiblemente relacionadas con el fenómeno de las mareas . [ 49 ] Según Estrabón (1.1.9), Seleuco fue el primero en afirmar que la mareas se deben a la atracción de la Luna, y que la altura de las mareas depende de que el Sol la Luna posición relativa. [ 50 ] Por otra parte, pudo haber sido la teoría heliocéntrica por la determinación de las constantes de un geométricas modelo de la teoría heliocéntrica y por el desarrollo de métodos para calcular las posiciones planetarias con este modelo, al igual que lo que Nicolás Copérnico más tarde que en el siglo 16. [ 51 ] Durante la Edad Media , los modelos heliocéntrica también pueden haber sido propuesto por el astrónomo indio , Aryabhata , [ 52 ] y por los astrónomos persas , Albumasar [ 53 ] y Al-Sijzi .

Modelo del universo de Copérnico por Thomas Digges en 1576, con la enmienda que las estrellas ya no están confinados a una esfera, sino que se extienden de manera uniforme en todo el espacio que rodea los planetas .

El modelo aristotélico fue aceptada en el mundo occidental por casi dos milenios, hasta que Copérnico revivió la teoría de Aristarco que los datos astronómicos se podría explicar más plausible si la tierra gira sobre su eje y si el dom se colocaron en el centro del universo.

En el centro descansa el sol. Porque, ¿quién pondría esta lámpara de un templo muy hermoso en otro lugar o mejor que este de donde puede iluminar todo al mismo tiempo? ” Nicolás Copérnico, en el capítulo 10, libro 1 de Revolutionibus Orbium Coelestrum De (1543)

Como señaló el propio Copérnico, la sugerencia de que la Tierra gira era muy viejo, que data al menos de Filolao (c. 450 aC), Heráclides Póntico (c. 350 aC) y la Ecphantus Pitágoras . Aproximadamente un siglo antes de Copérnico, Christian erudito Nicolás de Cusa también propuso que la Tierra gira sobre su eje en su libro, El Docta Ignorancia (1440). [ 55 ] Aryabhata (476–550), Brahmagupta (598–668), Albumasar y Al-Sijzi , también propuso que la Tierra gira sobre su eje. [ cita requerida ] La primera evidencia empírica de la rotación de la Tierra sobre su eje, con el fenómeno de los cometas , estuvo a cargo de Tusi (1201–1274) y Ali Qushji (1403 −1474). [ cita requerida ] Tusi, sin embargo, siguió apoyando el universo aristotélico, por lo tanto Qushji fue el primero en refutar la noción aristotélica de una Tierra inmóvil en una empírica base, similar a como Copérnico más tarde justificó la rotación de la Tierra. Al- Birjandi (d. 1528) seguir desarrollando una teoría de la “circular de la inercia “para explicar la rotación, similar a la Tierra de cómo Galileo Galilei lo explicó.

Copérnico modelo heliocéntrico permite que las estrellas se colocarán de manera uniforme a través del infinito) espacio (alrededor de los planetas, como propuso por primera vez por Thomas Digges en su Descripción de la Perfit Orbes Caelestiall de acuerdo con la doctrina aunciente la mayoría de los pitagóricos, latelye revivido por Copérnico y Las manifestaciones por Geometricall aprobado 1576). ( [ 58 ] Giordano Bruno aceptó la idea de que el espacio era infinito y lleno de sistemas solares similares al nuestro, por la publicación de este punto de vista, fue quemado en la hoguera en el Campo dei Fiori en Roma el 17 de febrero de 1600. [ 58 ]

Esta cosmología fue aceptada provisionalmente por Isaac Newton , Christiaan Huygens y los científicos más tarde, [ 58 ] a pesar de que había varias paradojas que se resolvieron sólo con el desarrollo de la relatividad general . La primera de ellas fue que supone que el espacio y el tiempo eran infinitas, y que las estrellas en el universo había estado ardiendo por siempre, sin embargo, ya que las estrellas están en constante radiación de energía , una estrella finitos parece incompatible con la radiación de energía infinita. En segundo lugar, Edmund Halley (1720) [ 59 ] y Jean-Philippe de Cheseaux (1744) [ 60 ] señaló de forma independiente que la asunción de un espacio infinito lleno de estrellas con el uniforme que llevan a la predicción de que el cielo nocturno sería tan brillante como el sol mismo, lo que se conoce como “paradoja de Olbers en el siglo 19. [ 61 ] En tercer lugar, el propio Newton demostró que un espacio infinito uniformemente lleno de materia que causa las fuerzas infinitas y la inestabilidad que causa el asunto al ser aplastado hacia dentro bajo su propia gravedad. [ 58 ] Esta inestabilidad se aclaró en 1902 por la inestabilidad de Jeans criterio. [ 62 ] Una solución a estas dos últimas paradojas es el universo Charlier , en los que se arregla el asunto jerárquicamente (sistemas de cuerpos en órbita que se están orbitando en un sistema mayor, ad infinitum ) en un fractal de tal manera que el universo tiene una densidad global de pequeñas insignificante, como un modelo cosmológico también había sido propuesto anteriormente en 1761 por Johann Heinrich Lambert . [ 63 ] Un avance significativo astronómicos del siglo 18 fue la realización, por Thomas Wright , Immanuel Kant y otros que las estrellas no están distribuidas uniformemente en todo el espacio, sino que se agrupan en galaxias . [ 64 ]

La era moderna de la cosmología física se inició en 1917, cuando Albert Einstein aplicó por primera vez su teoría de la relatividad general para modelar la estructura y dinámica del universo. [ 65 ] Esta teoría y sus implicaciones se discutirán con más detalle en la sección siguiente.

Modelos teóricos

De alta precisión de la prueba de la relatividad general por la Cassini sonda espacial (la impresión del artista): radio señales enviadas entre la Tierra y la sonda (onda verde) se retrasó por la deformación del espacio y el tiempo (líneas azules), debido a las dom masa s ‘ .

Dada la gravedad de predominio en la formación de estructuras cosmológicas, las predicciones exactas del universo el pasado y el futuro requiere una teoría exacta de la gravitación. La mejor teoría disponible es Albert Einstein ‘s teoría de la relatividad general, que ha pasado hasta ahora todas las pruebas experimentales. Sin embargo, ya que los experimentos rigurosos no se han llevado a cabo en escalas de longitud cosmológica, la relatividad general, posiblemente podría ser inexacta. Sin embargo, sus predicciones cosmológicas parecen ser consistentes con las observaciones, lo que no hay razón de peso para adoptar otra teoría.

La relatividad general proporciona un conjunto de diez ecuaciones diferenciales parciales para la métrica del espacio-tiempo ( de campo de las ecuaciones de Einstein ) que deben ser resueltos de la distribución de masa-energía y el impulso en todo el universo. Debido a que estos no son conocidas en detalle exacto, los modelos cosmológicos se han basado en el principio cosmológico , que establece que el universo es homogéneo e isótropo. En efecto, este principio afirma que los efectos gravitacionales de las galaxias que integran el universo son equivalentes a las de un polvo fino distribuido de manera uniforme en todo el universo con la misma densidad media. La asunción de un polvo uniforme hace que sea fácil de resolver ecuaciones de campo de Einstein y predecir el pasado y el futuro del universo en escalas de tiempo cosmológicas.

de campo de las ecuaciones de Einstein son una constante cosmológica ( Λ ), [ 65 ] [ 66 ] que corresponde a una densidad de energía del espacio vacío. [ 67 ] En función de su signo, la constante cosmológica puede lenta (negativo Λ ) o acelerar (positiva Λ ) la expansión del universo . Aunque muchos científicos, incluyendo a Einstein, se había especulado que Λ es cero, [ 68 ] astronómicos observaciones recientes de supernovas de tipo Ia han detectado una gran cantidad de “ energía oscura “que se está acelerando de expansión del universo el. [ 69 ] Los estudios preliminares sugieren que este oscuro de energía corresponde a una positiva Λ , aunque las teorías alternativas no se puede descartar por el momento. [ 70 ] Rusia físico Zel’dovich sugirió que Λ es una medida de la energía de punto cero asociadas a las partículas virtuales de la teoría cuántica de campo , una omnipresente energía del vacío que existe en todas partes, incluso en el espacio vacío. [ 71 ] La evidencia de la energía de punto cero como se observa en el efecto Casimir .

La relatividad especial y espacio-tiempo

Sólo su longitud L es intrínseca a la barra (en negro), coordinar las diferencias entre sus extremos (como Dx, Dy o Δξ, Δη) dependen de su marco de referencia (representado en azul y rojo, respectivamente).

El universo tiene al menos tres espaciales y una temporal ( el tiempo ) dimensión. Mucho tiempo se pensó que la dimensión espacial y temporal son de naturaleza distinta e independiente el uno del otro. Sin embargo, de acuerdo con la teoría de la relatividad espacial y temporal de las separaciones, son interconvertibles (dentro de ciertos límites), cambiando de un movimiento.

Para entender esta interconversión, es útil considerar la interconversión análogos de separaciones espaciales a lo largo de las tres dimensiones espaciales. Considere los dos extremos de una barra de longitud L . La longitud puede determinarse a partir de las diferencias en las tres coordenadas Dx, Dy y DELTA.z de los dos puntos finales en un marco de referencia dado

L 2 = Δ x 2 + Δ y 2 + Δ z 2 usando el teorema de Pitágoras . En una gira marco de referencia, la diferencia de coordenadas diferentes, pero dan la misma longitud

L 2 = Δξ dos Δη + 2 + Δζ 2 . Por lo tanto, las coordenadas diferencias (Dx, Dy, DELTA.z) y (Δξ, Δη, Δζ) no son intrínsecos a la barra, sino que son el marco de referencia utilizado para describir, por el contrario, la longitud L es una propiedad intrínseca de la varilla. Las diferencias de coordenadas se puede cambiar sin afectar a la barra, girando de un sistema de referencia.

La analogía en el espacio-tiempo se denomina el intervalo entre dos eventos, un evento se define como un punto en el espacio-tiempo, una posición específica en el espacio y un momento específico en el tiempo. El intervalo de espacio-tiempo entre dos eventos se da por

donde c es la velocidad de la luz. De acuerdo con la relatividad especial , se puede cambiar y el tiempo de separación espacial ( L 1 , Δ t 1 ) a otro ( L 2 , Δ t 2 ), cambiando de un sistema de referencia, siempre y cuando el cambio mantiene el intervalo de espacio-tiempo s . Este cambio en el marco de referencia corresponde a la evolución de un movimiento, en un marco móvil, las longitudes y los tiempos son diferentes de sus homólogos en un marco de referencia estacionario. La forma precisa en que las coordenadas y el tiempo cambia las diferencias con el movimiento es descrito por la transformación de Lorentz .

Solución de ecuaciones de campo de Einstein

Véase también: Big Bang y el destino último del universo Las distancias entre el aumento de las galaxias girando con el tiempo, pero las distancias entre las estrellas en cada galaxia estancia más o menos la misma, debido a sus interacciones gravitatorias. Esta animación muestra un universo cerrado Friedmann con cero constante cosmológica Λ; un universo oscila entre un Big Bang y el Big Crunch .

Animación que ilustra la expansión métrica del universo En no-cartesiano (no cuadrados) o curvas sistemas de coordenadas, el teorema de Pitágoras es válida sólo en escalas infinitesimales de longitud y debe ser aumentada con un carácter más general tensor métrico g μν , que puede variar de un lugar a otro y que describe la geometría local en el particular sistema de coordenadas. Sin embargo, suponiendo que el principio cosmológico que el universo es homogéneo e isotrópico en todas partes, cada punto del espacio es como cualquier otro punto, por lo que el tensor métrico debe ser el mismo en todas partes. Esto nos lleva a un formulario único para el tensor métrico, llamado el de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker métricas

donde ( r , θ, φ) corresponden a un sistema de coordenadas esféricas . Esta métrica tiene sólo dos parámetros indeterminados: una escala de longitud total R , que puede variar con el tiempo, y un índice de curvatura k que puede ser 0, 1 o −1, correspondiente a plana la geometría euclidiana , o espacios de positivo o negativo curvatura . En la cosmología, la solución para la historia del universo se realiza mediante el cálculo de R en función del tiempo, habida cuenta de k y el valor de la constante cosmológica Λ , que es un pequeño) de parámetros (en el campo de las ecuaciones de Einstein. La ecuación que describe la forma I varía con el tiempo se conoce como la ecuación de Friedmann , después de su inventor, Alexander Friedmann . [ 72 ]

Las soluciones de R (t) depende de k y Λ , pero algunas de las características cualitativas de este tipo de soluciones son de carácter general. Primero y lo más importante, la escala de longitud I del universo puede permanecer constante sólo si el universo es perfectamente isótropo con curvatura positiva ( k = 1) y tiene un valor preciso de la densidad en todas partes, como observó en primer lugar por Albert Einstein . Sin embargo, este equilibrio es inestable y ya que el universo es conocido por ser homogénea en menor escala, R debe cambiar, de acuerdo con la relatividad general . Cuando R cambios, todas las distancias espaciales en el universo cambia a la par, hay una expansión o contracción general del espacio mismo. Esto explica la observación de que las galaxias parecen estar volando además, el espacio entre ellos es el estiramiento. El estiramiento del espacio también se explica la aparente paradoja de que dos galaxias pueden ser de 40 millones de años luz de distancia, a pesar de que comenzó desde el mismo punto 13.7 mil millones de años y no se movió más rápido que la velocidad de la luz .

En segundo lugar, todas las soluciones sugieren que hubo una singularidad gravitacional en el pasado, cuando R tiende a cero y la materia y la energía se convirtió infinitamente denso. Puede parecer que esta conclusión es incierta, ya que se basa en las suposiciones cuestionables de perfecta homogeneidad e isotropía (el principio cosmológico) y que sólo la interacción gravitatoria es importante. Sin embargo, los teoremas de singularidad de Hawking-Penrose mostrar el resultado de una singularidad que debe existir para las condiciones generales de muy. Por lo tanto, de acuerdo con las ecuaciones de campo de Einstein, R creció rápidamente a partir de una inimaginable caliente, estado denso que existía inmediatamente después de esta singularidad (cuando R había una, finito de poco valor), lo que es la esencia del Big Bang modelo del universo. Un error común es que el modelo del Big Bang predice que la materia y la energía explotó desde un único punto en el espacio y el tiempo, esto es falso. Por el contrario, el espacio mismo fue creado en el Big Bang y imbuidos de una cantidad fija de energía y materia distribuida uniformemente a lo largo, como el espacio se expande (es decir, como R (t) aumenta), la densidad de esa energía y la materia se reduce.

El espacio no tiene límites - que es empíricamente más seguro que cualquier observación externa. Sin embargo, eso no implica que el espacio es infinito … (traducido, original en alemán)

Bernhard Riemann (Habilitationsvortrag, 1854) En tercer lugar, el índice de curvatura k determina el signo de la curvatura espacial media de espacio-tiempo promedio en escalas de longitud superior a mil millones de años luz . Si k = 1, la curvatura es positivo y el universo tiene un volumen finito. Estos universos se han visualizado como una esfera de tres dimensiones S 3 incrustado en un espacio de cuatro dimensiones . Por el contrario, si k es cero o negativo, el universo puede tener un volumen infinito, dependiendo de su general topología . Puede parecer contrario a la intuición de que uno y sin embargo infinitamente denso universo infinito se podría crear en un solo instante en el Big Bang, cuando R = 0, pero exactamente lo que se predice matemáticamente cuando k no es igual a 1. En comparación, un plano infinito tiene curvatura cero pero la superficie infinita, mientras que un cilindro infinito es finito en una dirección y un toro es finito en ambos. Un universo toroidal podría comportarse como un universo normal, con condiciones de frontera periódicas , como se ve en “wrap-around” juegos de video , tales como asteroides , un viajero de paso un externo “frontera” del espacio va hacia el exterior volvería a aparecer de inmediato en otro punto de la frontera en movimiento hacia el interior .

Prevaleciente modelo del origen y la expansión de espacio-tiempo y todo lo que contiene. El destino final del universo sigue siendo desconocida, ya que depende de manera crítica en el índice de curvatura K y la constante cosmológica Λ . Si el universo es lo suficientemente densa, k es igual a 1, lo que significa que su curvatura media de todo es positivo y el Universo eventualmente colapsarse en un Big Crunch , posiblemente iniciar un nuevo universo en un Big Bounce . Por el contrario, si el universo no es lo suficientemente densa, k es igual a 0 ó −1 y el universo se expandirá para siempre, de reflexión y, eventualmente, convertirse en inhóspitos para la vida, como las estrellas mueren y todo se une la materia en los agujeros negro (la gran congelación y el calor la muerte del universo ). Como se ha señalado, los últimos datos anteriores sugieren que la velocidad de expansión del universo no está disminuyendo como se esperaba, pero va en aumento, y si esto continúa de forma indefinida, el universo con el tiempo se rasgar en pedazos (el Big Rip ). Experimentalmente, el universo tiene una densidad global que es muy cercana al valor crítico entre colapsarse y la expansión eterna; observaciones astronómicas más cuidado son necesarios para resolver la cuestión.

Modelo del Big Bang

Artículo principal: Big Bang , la línea de tiempo del Big Bang , nucleosíntesis , y -MDL modelo Lambda El vigente modelo de Bang mayores cuentas de muchas de las observaciones experimentales descritas anteriormente, tales como la correlación de la distancia y desplazamiento al rojo de galaxias, la relación universal de hidrógeno: los átomos de helio, y el, isotrópico de radiación de microondas de fondo en todas partes. Como se señaló anteriormente, el corrimiento al rojo surge de la expansión métrica del espacio , como el propio espacio se expande, la longitud de onda de un fotón viajando a través del espacio también aumenta, disminuyendo su energía. Cuanto más tiempo un fotón ha estado viajando, la expansión más que ha sido sometido, por lo tanto, mayores los fotones de galaxias más distantes son los más desplazada al rojo. Determinar la correlación entre la distancia y desplazamiento al rojo es un problema importante en la experimentación cosmología física .

reacciones nucleares máximo responsable de la abundancia relativa de la luz núcleos atómicos observados en todo el universo. Otras observaciones experimentales puede explicarse por la combinación de la expansión general del espacio con nuclear y la física atómica . A medida que el universo se expande, la densidad de energía de la radiación electromagnética disminuye más rápidamente que la de la materia , ya que la energía de un fotón disminuye con su longitud de onda. Así, aunque la densidad de energía del universo está dominado por la materia, que estuvo dominada por la radiación, poéticamente hablando, todo era luz . A medida que el universo se expandía, su densidad de energía disminuyó y se volvió más frío, como lo hizo, la partículas elementales de la materia estable podrían asociarse en grandes combinaciones nunca. Por lo tanto, en la primera parte de la época dominada por la materia, estable protones y neutrones formada, que a su vez asociada a los núcleos atómicos . En esta etapa, la materia en el universo era principalmente una densa y caliente del plasma de la negativa electrones , neutral neutrinos y los núcleos positivos. reacciones nucleares entre los núcleos llevó a la abundancia actual de los núcleos más ligeros, sobre todo de hidrógeno , el deuterio y el helio . Finalmente, los electrones y los núcleos se combinaron para formar átomos estables, que son transparentes a la mayoría de las longitudes de onda de la radiación, en ese momento, la radiación disociado de la materia, formando el, isotrópico de fondo omnipresente de la radiación de microondas que observamos hoy.

Otras observaciones no son respondidas definitivamente por la física conocida. Según la teoría predominante, un ligero desequilibrio de la materia sobre la antimateria estuvo presente en el universo de la creación, o se desarrolló muy poco después, posiblemente debido a la violación de CP que ha sido observado por los físicos de partículas . Aunque la materia y la antimateria en su mayoría aniquilados entre sí, produciendo fotones , un pequeño residuo de materia sobrevivido, dando a la cuestión, dominado universo actual. Varias líneas de evidencia sugieren que una rápida inflación cósmica del universo se produjo muy temprano en su historia (alrededor de 10 −35 segundos después de su creación). Observaciones recientes también sugieren que la constante cosmológica ( Λ ) es cero y no que la red de masa-energía del universo contenido está dominado por una energía oscura y materia oscura que no se han caracterizado científicamente. Ellos difieren en sus efectos gravitatorios. La materia oscura gravita como materia ordinaria no, y por lo tanto disminuye la expansión del universo, por el contrario, la energía oscura sirve para acelerar la expansión del universo.

teoría Multiverso

Artículos principales: Multiverso , mundos Muchas hipótesis , la teoría de la burbuja universo y universo paralelo (ficción)

Representación de un multiverso de siete “burbuja” universos , que son independientes del espacio-tiempo continuos, cada uno con diferentes leyes físicas , constantes físicas , e incluso tal vez de números de diferentes dimensiones o topologías . Algunas teorías especulativas han propuesto que este universo es sólo uno de un conjunto de universos desconectados, en conjunto denotado como el multiverso , alterando el concepto de que el universo comprende todo. [ 15 ] [ 73 ] Por definición, no hay forma posible, por nada un universo a afectar a otro, si dos “universos” podría afectar a unos de otros, serían parte de un único universo. Por lo tanto, aunque algunos personajes de ficción de viaje entre paralela de ficción “universos” , esto es, estrictamente hablando, un uso incorrecto del término universo . Los universos desconectados se conciben como física, en el sentido de que cada uno debe tener su propio espacio y tiempo, su propia materia y la energía, y sus propias leyes de la física - que también desafía la definición de paralelismo en estos universos no existen de forma sincrónica ( ya que tienen su propio tiempo) o en forma paralela geométricamente (ya que no hay relación interpretables entre las posiciones espaciales de los universos diferentes). Tales universos desconectados físicamente debe distinguirse de la metafísica concepción de planos alternos de conciencia , que no se cree que son lugares físicos y están conectados a través del flujo de información. El concepto de un multiverso de universos desconectados es muy antiguo, por ejemplo, el obispo Esteban Tempier de París dictaminó en 1277 que Dios pudo crear como muchos universos a su antojo, una cuestión que estaba siendo muy debatido por los teólogos franceses. [ 74 ]

Hay dos sentidos científico en el que se analizan múltiples universos. En primer lugar, el espacio-tiempo continua desconectada puede existir, probablemente, todas las formas de materia y energía se limitan a un universo y no puede “túnel” entre ellos. Un ejemplo de esta teoría es la inflación caótica de los primeros. modelo de universo [ 75 ] En segundo lugar, de acuerdo con la hipótesis de muchos mundos , un universo paralelo que nace con cada medición cuántica , el universo “tenedores” en copias, cada una en correspondiente a un resultado diferente de la medición cuántica. Sin embargo, los dos sentidos del término “multiverso” son especulativas y puede ser considerada científica , no experimental, de ensayo conocido en un universo en constante podría revelar la existencia o inmuebles de otro universo que no interactúan, como la manifestación misma de otro universo que retire su no interacción.

Forma del universo

Artículo principal: Forma del Universo La forma o geometría del universo incluye tanto la geometría local en el universo observable y geometría global , que puede o no ser capaces de medir. Forma de hacer referencia a la curvatura y topología . Más formalmente, el tema que se investiga en la práctica 3-variedad corresponde a la sección territorial en comóviles coordenadas de las cuatro dimensiones del espacio-tiempo del universo. Los cosmólogos suelen trabajar con un determinado espacio-como la división del espacio-tiempo llamado comóviles coordenadas . En cuanto a la observación, la sección del espacio-tiempo que se puede observar es el revés cono de luz (puntos en el horizonte la luz cósmica , el tiempo dado para llegar a un observador determinado). Si el universo observable es más pequeño que el universo entero (en algunos modelos es muchos órdenes de magnitud más pequeñas), no se puede determinar la estructura global mediante la observación: uno se limita a un pequeño parche.

Entre las de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) modelos, el más popular actualmente forma del Universo que se encuentran para adaptarse a los datos de observación de acuerdo a los cosmólogos es el modelo plano infinito, [ 76 ] mientras que otros modelos FLRW incluir el espacio de dodecaedro de Poincaré [ 77 ] [ 78 ] y el cuerno de Picard . [ 79 ] El ajuste de datos por estos modelos FLRW de espacio especialmente incluyen el Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), los mapas de la radiación cósmica de fondo. La NASA ha publicado la primera WMAP cósmica datos de radiación de fondo en febrero de 2003. En 2009, el observatorio Planck se puso en marcha para observar el fondo de microondas en alta resolución de WMAP, lo cual puede dar más información sobre la forma del Universo. Los datos serán, en principio, lanzado a finales de 2012.

Universe. (2011, June 1). In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved 04:54, June 7, 2011, from http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Universe&oldid=432061197

Universo

Universo es una palabra derivada del latín que a su vez proviene de ūnus (‘uno’, en el sentido de ‘único’) y versus (‘desarrollado, puesto junto’).

El Universo es más comúnmente definido como todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término “universo” puede ser utilizado en sentidos contextuales ligeramente diferentes, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.

Observaciones astronómicas indican que el Universo tiene una edad de 13,73 ± 0,12 mil millones de años y por lo menos 93 mil millones de “años luz” de extensión.[1] El evento que dio inicio al Universo se llama Big Bang. En aquel instante toda la materia y la energía del universo observable estaba concentrada en un punto de densidad infinita. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse para llegar a su condición actual, y lo continúa haciendo.

Ya que, de acuerdo con la teoría especial de la relatividad, la materia no puede moverse a velocidad superior a la de la luz, puede parecer paradójico que dos objetos del universo puedan haberse separado 93 mil millones de años luz en un tiempo de sólo 13 mil millones de años; sin embargo esta separación es una consecuencia natural de la teoría de relatividad general.

Dicho simplemente, el espacio puede ampliarse a un ritmo superior que no está limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dos galaxias puede separarse una de la otra más rápidamente que la velocidad de la luz, si el espacio entre ellas es el que crece.

Mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo (“redshift”) de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros, apoyan la teoría de la expansión del espacio y, más en general, la teoría del Big Bang, que propone que el espacio en sí se creó a partir de la nada en un momento específico en el pasado.

Universo. (2008, 6) de agosto. Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 07:18, agosto 8, 2008 from http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Universo&oldid=19273808.


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