La astronomía y el concepto del universo

Full Transcript — Download SRT & Markdown

00:09
Speaker A
Bienvenidos, les voy a hablar de la astronomía y el concepto del universo.
00:17
Speaker A
El escritor Augusto Monterroso nos dejó la siguiente frase: "Pocas cosas como el universo".
00:26
Speaker A
Considero que la astronomía sirve para encontrar nuestro lugar en el universo, ya con esto bastaría para justificar su práctica.
00:38
Speaker A
Pero con el paso del tiempo puedo decir que sirve para varias cosas más.
00:44
Speaker A
Las primeras observaciones sirvieron a las necesidades de los agricultores para elaborar calendarios que les permitieran saber cuándo sembrar y cuándo recoger la cosecha.
00:57
Speaker A
También sirvieron para señalar las fechas del culto a los dioses y a las fechas de las fiestas religiosas.
01:05
Speaker A
Más tarde, hubo necesidad de hacer calendarios para los asuntos civiles.
01:12
Speaker A
Así se hicieron registros sistemáticos de los fenómenos astronómicos, incluso meteorológicos.
01:20
Speaker A
Para determinar los ciclos de los planetas, de la luna y del sol.
01:27
Speaker A
Y para hacer predicciones de los eclipses.
01:32
Speaker A
También la astronomía influyó en la navegación.
01:38
Speaker A
Y la construcción de las tumbas, los templos y los grandes edificios.
01:45
Speaker A
En el siglo IV antes de nuestra era, los griegos establecieron que la Tierra era esférica.
01:52
Speaker A
Aristarco, en el siglo II antes de nuestra era, logró hacer una muy buena aproximación de la medida de la circunferencia de la Tierra.
02:00
Speaker A
Como vemos, la astronomía sirve para decirnos la forma del planeta y de qué tamaño es.
02:07
Speaker A
Ptolomeo, en el siglo II de nuestra era, hizo una recopilación del conocimiento de la época en su gran libro, el Almagesto.
02:16
Speaker A
En él propuso que la Tierra estaba inmóvil y ocupaba el centro del universo.
02:25
Speaker A
Y que el sol, la luna y los planetas giraban alrededor de ella.
02:31
Speaker A
Una ilustración de la visión de Ptolomeo se muestra en la figura.
02:39
Speaker A
Donde la Tierra se presenta como el centro del universo.
02:43
Speaker A
Y se ven los demás círculos hasta fuera.
02:45
Speaker A
El astrolabio, en esta figura, era conocido desde antes que Ptolomeo escribiera su Almagesto.
02:52
Speaker A
Para los romanos significó un renacimiento de la astronomía.
03:00
Speaker A
Nos servía para medir la altura sobre el horizonte de las estrellas.
03:09
Speaker A
Y también se usaba para calcular la latitud si se conocía la hora local.
03:17
Speaker A
O para determinar la hora local si se conocía la latitud.
03:23
Speaker A
Copérnico, en la siguiente figura.
03:26
Speaker A
Acabó con la idea de que la Tierra era fija y que el sol giraba alrededor de la Tierra.
03:33
Speaker A
Propuso que A, la Tierra y los demás planetas giran alrededor del sol.
03:40
Speaker A
B, la Tierra gira sobre su eje cada 24 horas.
03:48
Speaker A
Lo cual explica el movimiento aparente del sol en la bóveda celeste.
03:54
Speaker A
C, la Tierra tiene un movimiento de traslación que le lleva un año recorrer una órbita alrededor del sol.
04:02
Speaker A
Y D, que la velocidad de traslación de los planetas disminuye con la distancia al sol.
04:08
Speaker A
Galileo observó el cielo con sus telescopios.
04:12
Speaker A
Lo que le permitió obtener descubrimientos fundamentales como son la existencia de manchas solares.
04:20
Speaker A
Montañas y cráteres en la luna, los cuatro satélites de Júpiter.
04:27
Speaker A
Las fases de Venus.
04:30
Speaker A
Y además, al analizar la Vía Láctea, se da cuenta que el brillo tenue se debe a un sinnúmero de estrellas.
04:39
Speaker A
Y no a una nube gaseosa.
04:41
Speaker A
En su libro Sidereus Nuncius.
04:46
Speaker A
Galileo escribió sobre la Vía Láctea.
04:50
Speaker A
No es pues otra cosa que un conglomerado de innumerables estrellas reunidas en montón.
05:00
Speaker A
Hacia cualquier región que se dirija el anteojo.
05:05
Speaker A
Inmediatamente se presenta a la vista una ingente cantidad de estrellas.
05:10
Speaker A
Posteriormente en el libro Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo.
05:17
Speaker A
Recoge la visión copernicana de que el sol es el centro del sistema.
05:25
Speaker A
Y refuerza esta visión con sus observaciones de los satélites de Júpiter.
05:32
Speaker A
Kepler, al tratar de explicar las posiciones de los planetas.
05:39
Speaker A
Encontró que A, los planetas tienen movimientos elípticos y que el sol se encuentra en uno de los dos focos de la elipse.
05:49
Speaker A
B, las áreas barridas por los cuerpos celestes son proporcionales al tiempo usado por aquellos en recorrer los perímetros de esas áreas.
05:58
Speaker A
Y C, los cuadrados de los periodos de las órbitas son proporcionales al cubo de las distancias al sol.
06:05
Speaker A
A estos descubrimientos se les llama las leyes de Kepler.
06:09
Speaker A
Newton fue matemático, físico y astrónomo.
06:13
Speaker A
Los conceptos del heliocentrismo y la nueva mecánica celeste de Newton pusieron a la astrología en entredicho.
06:24
Speaker A
Y el término astronomía que se encargaba de medir y describir el movimiento observado de los astros.
06:33
Speaker A
Pasó a ser el nombre que se ocupa del estudio del universo.
06:38
Speaker A
No solo de los astros.
06:42
Speaker A
La astrología ya tenía muchos detractores desde tiempo atrás.
06:46
Speaker A
Poco a poco, con cada vez mayores telescopios, se ha avanzado en conocer la estructura del universo.
06:52
Speaker A
Uno de los resultados más importantes es que todos y cada uno de los cuerpos u objetos celestes no es inmutable.
07:00
Speaker A
Que cambian continuamente y además todos los cuerpos se mueven en el espacio.
07:05
Speaker A
Por ejemplo, ya en la década de 1920, se determinó que las estrellas están agrupadas en sistemas.
07:13
Speaker A
Separados unos de otros, lo que llamamos galaxias.
07:18
Speaker A
Y en 1929 se encontró que las galaxias más alejadas se alejan con velocidades cada vez más altas.
07:27
Speaker A
Lo cual llevó a la conclusión de que el universo está en expansión.
07:33
Speaker A
A partir de los años 60 y hasta la fecha, las observaciones de la radiación cósmica de fondo.
07:41
Speaker A
Y las de las abundancias de hidrógeno y helio primordiales confirmaron que la expansión del universo procede de la gran explosión.
07:50
Speaker A
Y que ahora sabemos que ocurrió hace 13,800 millones de años.
07:56
Speaker A
Tres veces la edad de la Tierra.
07:58
Speaker A
En este apretado relato de la astronomía, deseo señalar algunos de los resultados recientes sobre el estudio del universo.
08:05
Speaker A
Los resultados son muchos y variados.
08:10
Speaker A
Sin embargo, solamente mencionaré algunos de los más espectaculares.
08:15
Speaker A
Hablaré del descubrimiento de la materia oscura, de los exoplanetas.
08:21
Speaker A
De exoplanetas en formación y del centro de la galaxia.
08:25
Speaker A
También hablaré sobre la energía oscura y algunas reflexiones sobre el universo.
08:31
Speaker A
Materia oscura.
08:33
Speaker A
Fritz Zwicky, en 1933, observó que las galaxias del cúmulo de Coma.
08:40
Speaker A
Se mueven muy rápido con relación a la masa de las galaxias.
08:47
Speaker A
Y propuso que esto se debía a la presencia de materia invisible entre las galaxias.
08:53
Speaker A
Vera Rubin, en 1968, al observar la galaxia de Andrómeda.
09:02
Speaker A
Encontró que la velocidad de rotación de las estrellas como función de la distancia al centro de dicha galaxia se mantenía constante en lugar de disminuir.
09:13
Speaker A
Lo cual atribuyó a la presencia de la materia oscura.
09:18
Speaker A
A lo largo de los años también encontró el mismo comportamiento en muchas galaxias espirales.
09:25
Speaker A
Aquí, en la figura, muestro una fotografía de la galaxia NGC 4414.
09:33
Speaker A
Y también una gráfica de cómo se comporta la velocidad de rotación de las estrellas con la distancia al centro de la galaxia.
09:43
Speaker A
La curva esperada debido al gas y las estrellas es la línea segmentada.
09:51
Speaker A
Que muestra una disminución de la velocidad de rotación de las estrellas como función de la distancia al centro.
09:59
Speaker A
Mientras que la curva observada presenta una velocidad constante.
10:05
Speaker A
El comportamiento observado implica que una sexta parte de la masa total se debe a las estrellas y al gas interestelar.
10:13
Speaker A
Y el resto se debe a materia desconocida.
10:18
Speaker A
A este exceso de masa se le llama la materia oscura y no sabemos a qué se debe.
10:24
Speaker A
Sabemos que no se debe a los elementos de la tabla periódica.
10:30
Speaker A
Exoplanetas.
10:31
Speaker A
Otro resultado que me parece de enorme importancia es el estudio de los planetas alrededor de las estrellas.
10:40
Speaker A
Ahora llamados exoplanetas.
10:42
Speaker A
Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron el primer planeta en otra estrella que no es el sol.
10:50
Speaker A
Es decir, descubrieron planetas fuera del sistema solar.
10:55
Speaker A
Por imágenes directas es extremadamente difícil su detección, pues hay que ocultar la luz de la estrella central.
11:04
Speaker A
Que es millones de veces más brillante que la luz que refleja el planeta.
11:12
Speaker A
Un ejemplo de sistemas planetarios es el sistema TRAPPIST-1.
11:19
Speaker A
Al cual se le han detectado siete planetas asociados a la estrella.
11:25
Speaker A
Sabemos que al menos tres de estos planetas están en la zona habitable de la estrella.
11:32
Speaker A
Lo que ha despertado un gran interés en su estudio.
11:37
Speaker A
Aquí muestro en la figura una representación artística del caso.
11:43
Speaker A
Pues no es posible ver la estrella ni los planetas con este detalle.
11:49
Speaker A
Se ha encontrado que hay muchas estrellas con sistemas planetarios.
11:54
Speaker A
Sobre la posibilidad de la existencia de estos cuerpos se había especulado mucho.
12:02
Speaker A
Por lo que su descubrimiento en 1995 resultó un gran hallazgo.
12:08
Speaker A
Fue fruto de observaciones muy cuidadosas.
12:11
Speaker A
Actualmente se han detectado más de 4,300 exoplanetas.
12:19
Speaker A
Y que son más de 3,200 estrellas a los cuales se les ha encontrado uno o más planetas.
12:26
Speaker A
Discos protoplanetarios.
12:28
Speaker A
Siguiendo la lista de resultados recientes que me han llamado mucho la atención.
12:36
Speaker A
Puedo señalar las observaciones de los discos de materia alrededor de estrellas en formación.
12:44
Speaker A
Ha sido espectacular conocer que durante el proceso de formación de algunas estrellas.
12:51
Speaker A
Estas se encuentran rodeadas de discos de materia en los que se están formando sus planetas.
13:00
Speaker A
Aunque ya había información sobre estos discos, apenas en 2014.
13:08
Speaker A
Se pudieron observar directamente en HL Tauri.
13:11
Speaker A
En la figura que se muestra.
13:13
Speaker A
Que es una estrella T Tauri de la constelación del Toro a una distancia de 450 años luz de nosotros.
13:21
Speaker A
Y que tiene una edad menor a 100,000 años.
13:24
Speaker A
Está rodeada por un disco protoplanetario marcado por bandas oscuras.
13:32
Speaker A
Que se cree indican la formación de planetas en cada una de ellas.
13:38
Speaker A
Esta imagen es del interferómetro ALMA en el desierto de Atacama en Chile.
13:44
Speaker A
Ahora sabemos que los sistemas protoplanetarios son parte de la formación de las estrellas.
13:50
Speaker A
Es decir, que no son casos extraordinarios.
13:54
Speaker A
Sino muy frecuentes.
13:57
Speaker A
Estructura de la Vía Láctea.
14:00
Speaker A
También sabemos cuál es la estructura de nuestra galaxia.
14:05
Speaker A
En años recientes se ha podido representar la localización de la barra de estrellas en la parte central.
14:14
Speaker A
Y los brazos espirales dominantes, así como los brazos secundarios y la localización del sistema solar.
14:23
Speaker A
Resulta de enorme interés saber que en el centro de nuestra galaxia.
14:30
Speaker A
Hay un hoyo negro de 4 millones de masas solares.
14:36
Speaker A
Aunque ya había evidencia de su existencia, las observaciones del conjunto de estrellas en el centro de la galaxia.
14:45
Speaker A
Permitieron determinar en apenas 30 años las trayectorias de algunas de las estrellas.
14:53
Speaker A
Así se encontró que una de las estrellas denominada S2 tiene una órbita de 15 años.
15:00
Speaker A
Y describe una elipse alrededor de un punto que no alcanzamos a ver, que es el que está abajo a la izquierda en color rojo.
15:05
Speaker A
Y que es necesario interpretar como un hoyo negro de gran masa.
15:12
Speaker A
Que está precisamente en el centro de nuestra galaxia.
15:17
Speaker A
Estas investigaciones fueron realizadas por dos grupos independientes.
15:23
Speaker A
Liderados por Andrea Ghez y Reinhard Genzel.
15:30
Speaker A
Por cuyo resultado recibieron el Premio Nobel de Física este año.
15:35
Speaker A
Además, en mayo de 2018, la estrella S2 pasó tan cerca del hoyo negro.
15:44
Speaker A
Que se pudieron apreciar los efectos de la relatividad general de Einstein.
15:51
Speaker A
Predichos por su teoría.
15:57
Speaker A
Es decir, que sufriera un abrillantamiento y un enrojecimiento al pasar cerca del hoyo negro.
16:04
Speaker A
Central.
16:07
Speaker A
Esta figura es un dibujo elaborado por un artista.
16:12
Speaker A
El señor Cormenser.
16:15
Speaker A
Basado en un mosaico de imágenes tomadas en distintas fechas.
16:23
Speaker A
Que muestran la posición y el brillo de la estrella.
16:27
Speaker A
El hoyo negro es el objeto en el centro.
16:31
Speaker A
La estrella S2 es de color azul en el lado izquierdo.
16:37
Speaker A
De tipo B0 y con una masa de alrededor de 20 veces la masa solar.
16:42
Speaker A
Al acercarse al hoyo negro, la estrella S2, sus fotones azules se enrojecen.
16:49
Speaker A
Y al alejarse de la estrella, sus fotones azules se vuelven azules nuevamente.
16:56
Speaker A
Como predice la teoría general de la relatividad.
17:00
Speaker A
El universo hoy.
17:02
Speaker A
Ahora me enfocaré en algunos aspectos sobre el universo.
17:08
Speaker A
Uno de los grandes problemas de la astronomía es tratar.
17:15
Speaker A
De determinar cómo se comporta el universo en su conjunto.
17:20
Speaker A
Para ello es necesario conocer las distancias y velocidades de los objetos más lejanos.
17:26
Speaker A
En 1927, Albert Einstein creía que el universo era estático.
17:30
Speaker A
Y que tenía una edad muy grande.
17:34
Speaker A
Para ser congruente con estas ideas, se le ocurrió introducir en las ecuaciones del campo la llamada constante cosmológica.
17:42
Speaker A
Esta constante modifica la ley de la atracción gravitacional al agregarle un término de repulsión gravitacional a grandes distancias.
17:50
Speaker A
De esta manera, evitaría que la fuerza gravitacional hiciera que se contrajera el universo.
17:57
Speaker A
Cuando en 1929 le comunicaron a Einstein que Edwin Hubble había encontrado que el universo estaba en expansión.
18:05
Speaker A
Einstein exclamó que la introducción de la constante cosmológica en sus ecuaciones del campo había sido el mayor error de su vida.
18:14
Speaker A
Porque debido a la expansión del universo, esta ya no era necesaria.
18:19
Speaker A
Para conocer la evolución del universo es necesario obtener distancias precisas a las galaxias lejanas.
18:24
Speaker A
Para ello se requieren calibradores de distancia absoluta de gran precisión.
18:29
Speaker A
En estudios del brillo de supernovas se ha encontrado que para las del tipo 1A.
18:37
Speaker A
Su brillo en el máximo de intensidad es el mismo para todos los objetos de este grupo.
18:42
Speaker A
Se han hecho grandes esfuerzos para detectar supernovas.
18:46
Speaker A
Y de entre ellas identificar las que son del tipo 1A.
18:51
Speaker A
Un ejemplo lo proporciona la supernova SN2011fe que se observó en 2011 en la galaxia M101.
18:59
Speaker A
Y se muestra en esta figura.
19:02
Speaker A
En 1998, dos grupos independientes de astrónomos.
19:10
Speaker A
Liderados por Saúl Perlmutter y Adam Riess.
19:17
Speaker A
Encontraron a partir de la determinación de la distancia a galaxias muy lejanas.
19:26
Speaker A
Que las aceleraciones con las que se alejaban de nuestra galaxia aumentaban con la distancia.
19:32
Speaker A
Mientras que debido al campo gravitacional producido por la materia en el universo.
19:39
Speaker A
Se esperaba que las aceleraciones disminuyeran con la distancia.
19:44
Speaker A
En 2011, Perlmutter, Schmidt y Riess obtuvieron el Premio Nobel por este resultado.
19:51
Speaker A
Este resultado implica que la fuerza gravitacional, además de tener la componente de atracción conocida a corta distancia.
20:00
Speaker A
A grandes distancias posee una componente de repulsión que domina sobre la de atracción.
20:07
Speaker A
Y que produce la aceleración del universo.
20:11
Speaker A
Este resultado implica que el mayor error de Einstein cometido en su vida fue uno de sus grandes aciertos.
20:20
Speaker A
Al estar el universo en expansión acelerada.
20:27
Speaker A
Se concluye que hay una energía adicional.
20:34
Speaker A
Cuyo origen todavía desconocemos y a la que se le ha denominado presión negativa.
20:40
Speaker A
Energía del vacío o energía oscura.
20:43
Speaker A
La cual no debe confundirse con la materia oscura mencionada anteriormente.
20:50
Speaker A
Este resultado lo podemos mostrar esquemáticamente mediante los modelos siguientes de comportamiento del universo.
20:58
Speaker A
En la figura actual.
21:00
Speaker A
Se presentan diversas opciones.
21:04
Speaker A
Ahí se representan cuatro familias de modelos de evolución del universo.
21:11
Speaker A
El modelo 1 corresponde a la expansión del universo que es frenada por la atracción debida a su propia masa.
21:19
Speaker A
El modelo 2, el caso en que la expansión se enfrena en un tiempo infinito.
21:26
Speaker A
El modelo 3 corresponde a un universo en que la velocidad de expansión se mantiene constante.
21:32
Speaker A
Sin embargo, al ajustar las observaciones de supernovas de tipo 1A que se muestran como puntos negros.
21:40
Speaker A
Es necesario representarlas mediante el modelo 4.
21:46
Speaker A
Este conjunto de observaciones demuestra que el universo no solamente está en expansión.
21:53
Speaker A
Sino que la expansión es acelerada.
21:57
Speaker A
Lo cual implica que existe una energía oscura responsable de la aceleración.
22:04
Speaker A
En la siguiente figura se presentan las tres componentes del universo.
22:09
Speaker A
Y la fracción de la masa que corresponde a cada una de ella.
22:15
Speaker A
La materia ordinaria está formada por todos los elementos de la tabla periódica.
22:22
Speaker A
Y contribuye nada más con el 5% de la masa del universo.
22:28
Speaker A
La materia oscura contribuye con el 27%.
22:33
Speaker A
Y la energía oscura con el 68%.
22:37
Speaker A
Los astrónomos, los físicos y los químicos.
22:43
Speaker A
Saben mucho sobre los elementos de la tabla periódica.
22:49
Speaker A
Pero casi nada sobre la materia oscura y la energía oscura.
22:54
Speaker A
La existencia de la energía del vacío lleva a modificar las ecuaciones de campo de Einstein.
23:01
Speaker A
Introduciendo la constante cosmológica.
23:07
Speaker A
Que es proporcional a la densidad del vacío.
23:12
Speaker A
Durante la expansión del universo, la densidad debida a la materia bariónica y a la materia no bariónica disminuye.
23:20
Speaker A
Mientras que la densidad del vacío se mantiene constante.
23:25
Speaker A
Esto hace que después de un tiempo, la densidad del vacío domine a la densidad de la materia.
23:32
Speaker A
Y que el universo entre en una etapa de aceleración en la cual se encuentra.
23:38
Speaker A
El resultado acerca de la energía oscura basado en la aceleración del universo ha sido confirmado.
23:46
Speaker A
A partir del estudio detallado de la radiación de fondo.
23:51
Speaker A
Se ha propuesto modelos en los que la densidad del vacío no es constante.
23:57
Speaker A
Sino que decae con el tiempo.
23:59
Speaker A
Estos modelos se llaman de quintaesencia.
24:04
Speaker A
Concepto tomado de los griegos de la época en que se creía que había cinco elementos.
24:13
Speaker A
La tierra, el agua, el aire, el fuego y un quinto elemento.
24:20
Speaker A
Una sustancia especial de la que estaba formada la esfera celeste llamada quintaesencia.
24:27
Speaker A
También han surgido modelos con cinco dimensiones.
24:30
Speaker A
Cuatro espaciales y una temporal para explicar la aceleración del universo.
24:37
Speaker A
Si hubiera un universo paralelo en otro espacio tridimensional separado del nuestro.
24:44
Speaker A
Por una dimensión adicional, la atracción gravitacional entre ellos.
24:50
Speaker A
Podría generar un campo con las propiedades de la quintaesencia.
24:56
Speaker A
Con una fuerza gravitacional que dependería de la distancia entre los dos universos.
25:03
Speaker A
La etapa inflacionaria del universo observable.
25:08
Speaker A
No sabemos por qué la densidad del universo observable es cercana a la densidad crítica.
25:14
Speaker A
La densidad crítica es la que corresponde a un universo plano o euclidiano.
25:19
Speaker A
Tampoco sabemos por qué el universo es altamente homogéneo e isotrópico.
25:24
Speaker A
Lo que es equivalente a decir que la temperatura de la radiación de fondo.
25:30
Speaker A
Es casi la misma en cualquier dirección de la esfera celeste.
25:35
Speaker A
Por otro lado, para explicar estas dos características del universo.
25:42
Speaker A
A partir de 1981, Alan Guth, Andrei Linde y Andreas Albrecht y Paul Steinhardt.
25:49
Speaker A
Y otros cosmólogos, han sugerido acertadamente la existencia de una etapa inflacionaria en la historia del universo.
25:56
Speaker A
La evolución del universo se conoce bien desde un segundo.
26:00
Speaker A
Hasta de que empezara la expansión hasta el presente.
26:07
Speaker A
Y en este presente, y en este periodo, ya había ocurrido la etapa inflacionaria.
26:13
Speaker A
Requerida para explicar la densidad, la homogeneidad y la isotropía del universo.
26:19
Speaker A
Que se observa en la actualidad.
26:22
Speaker A
Sobre lo que pasó antes del primer segundo.
26:27
Speaker A
Existen muchas especulaciones.
26:31
Speaker A
Pero casi todas ellas giran alrededor de la idea de que la etapa inflacionaria ocurrió cuando el universo.
26:41
Speaker A
Había pasado alrededor de 1 por 10 a la menos 35 segundos.
26:46
Speaker A
Desde el inicio de la expansión.
26:49
Speaker A
Un segundo dividido entre un uno seguido de 35 ceros.
26:53
Speaker A
En ese momento el universo, el universo estaba dominado por la densidad de energía del vacío.
27:00
Speaker A
Que tendría un valor muchos órdenes de magnitud mayor que el valor actual.
27:06
Speaker A
Esta densidad de energía produjo que el radio del universo o que la distancia entre los dos puntos del universo.
27:14
Speaker A
Creciera de manera exponencial.
27:19
Speaker A
Cualquier distancia duplicaría su valor cuando menos 80 veces.
27:25
Speaker A
Equivalente a un aumento de cuando menos 10 elevado a 24 veces.
27:30
Speaker A
Es decir, un uno seguido por 24 ceros.
27:34
Speaker A
La densidad de energía del vacío se mantendría aproximadamente constante.
27:40
Speaker A
Durante esta colosal inflación.
27:44
Speaker A
Al final de la etapa inflacionaria, que ocurriría antes de que el universo tuviera un segundo de edad.
27:52
Speaker A
La energía latente del vacío se convertiría en energía ordinaria representada por materia y radiación.
27:59
Speaker A
Partículas de materia, de antimateria y fotones.
28:03
Speaker A
El crecimiento exponencial del universo durante la inflación implica una etapa de aceleración.
28:10
Speaker A
Por otro lado, antes de la etapa inflacionaria el universo era muy pequeño.
28:15
Speaker A
Lo cual le permitió adquirir una gran homogeneidad e isotropía.
28:21
Speaker A
Que se mantuvo durante la enorme inflación.
28:26
Speaker A
Y sigue manteniéndose hasta ahora, de acuerdo con las observaciones de la radiación de fondo y del universo en su conjunto.
28:33
Speaker A
Un segundo después de iniciada la expansión del universo.
28:37
Speaker A
La densidad de energía estaría dominada por los fotones, radiación.
28:44
Speaker A
Este dominio se extendería por aproximadamente 50,000 años.
28:51
Speaker A
Y a partir de entonces la densidad de energía estaría dominada por la materia.
28:57
Speaker A
Esto se debe a que durante la expansión, la densidad de energía de los fotones.
29:03
Speaker A
Disminuye como el inverso del radio elevado a la cuarta potencia.
29:10
Speaker A
Mientras que la densidad de energía de la materia disminuye de manera más lenta.
29:15
Speaker A
Como el universo del radio elevado al cubo.
29:18
Speaker A
La situación actual.
29:20
Speaker A
Debemos distinguir entre diferentes definiciones de la palabra universo.
29:25
Speaker A
Mencionaré algunas.
29:27
Speaker A
Primera, el universo comprende todo lo que existe, existió y existirá.
29:33
Speaker A
Segunda, el universo observable es aquel que podríamos advertir en un momento dado.
29:40
Speaker A
Con los mejores instrumentos imaginables.
29:45
Speaker A
Telescopios gigantes diseñados para detectar radiación electromagnética de distinta energía.
29:52
Speaker A
Gama, X, ultravioleta, visible, infrarroja, submilimétrica y de radio.
29:58
Speaker A
Detectores muy sensibles de neutrinos, de rayos cósmicos, etcétera.
30:03
Speaker A
Cabe destacar que la palabra universo utilizada en la mayoría de los libros de texto y artículos de investigación.
30:10
Speaker A
Corresponde al universo observable.
30:14
Speaker A
Tercera, el universo del cual es parte el universo observable.
30:20
Speaker A
Cuarta, el multiverso formada por un número infinito de universos.
30:26
Speaker A
Que en caso de existir también lo definiríamos como aquel que comprende todo lo que existe.
30:30
Speaker A
Existió y existirá.
30:33
Speaker A
De este modelo podemos resumir que el universo observable es finito en tamaño, edad y masa.
30:39
Speaker A
Y cumple con el principio cosmológico.
30:42
Speaker A
Pero no cumple con el principio cosmológico perfecto.
30:47
Speaker A
El universo es mucho mayor que el universo observable.
30:51
Speaker A
Existen decenas de teorías sobre el universo.
30:56
Speaker A
Que incluyen una etapa inflacionaria.
31:00
Speaker A
También se les llama variantes de la teoría inflacionaria.
31:03
Speaker A
Además, recientemente Paul Steinhardt y Neil Turok han propuesto la idea de un universo cíclico.
31:11
Speaker A
Con principio indefinido pero sin fin.
31:15
Speaker A
Todas estas teorías son especulativas.
31:18
Speaker A
Y los cosmólogos están trabajando intensamente para escoger entre ellas.
31:24
Speaker A
Cuando mucho solo una será correcta y las demás no.
31:28
Speaker A
Las observaciones del universo observable en su conjunto y también del mundo subatómico.
31:35
Speaker A
Tal vez nos permitan en el futuro avanzar en el estudio de este problema.
31:41
Speaker A
Hay cuando menos seis preguntas importantes.
31:45
Speaker A
Cuyas respuestas nos llevarían a eliminar algunas teorías y a desarrollar otras.
31:50
Speaker A
Sobre el pasado, el presente y el futuro del universo y del multiverso.
31:56
Speaker A
A continuación, enuncio estas interrogantes y digo algunas palabras sobre ellas.
32:01
Speaker A
¿De qué está formada la materia no bariónica?
32:06
Speaker A
La densidad de energía en materia no bariónica es aproximadamente cinco veces mayor que la densidad de energía debida a los bariones.
32:15
Speaker A
Por su parte, los neutrinos y los fotones son materia no bariónica.
32:20
Speaker A
Y hay del orden de 1,000 millones a 10,000 millones de ellos por cada barión.
32:26
Speaker A
Sin embargo, la densidad de energía debida a ellos es una pequeñísima fracción de la materia oscura no bariónica.
32:33
Speaker A
¿En qué consiste la energía oscura?
32:35
Speaker A
No sabemos.
32:36
Speaker A
Necesitamos pruebas más concluyentes basadas en observaciones.
32:43
Speaker A
Para producir teorías razonables.
32:48
Speaker A
Las observaciones de la expansión acelerada del universo son congruentes con la existencia de una energía del vacío constante.
32:55
Speaker A
Sin embargo, no prueban que esta energía sea realmente constante.
33:00
Speaker A
Se podría tratar de un campo físico más general.
33:04
Speaker A
Que varía con el tiempo y la posición.
33:07
Speaker A
A partir de la determinación de la velocidad y la distancia de miles de galaxias.
33:13
Speaker A
Desde muy cercanas hasta muy lejanas para tener información de todo el universo observable.
33:19
Speaker A
Será posible saber si la energía del vacío es constante o cambia con el tiempo.
33:25
Speaker A
De acuerdo con las ecuaciones de la relatividad general.
33:30
Speaker A
La fuerza de gravedad no solo depende de la densidad, sino también de la presión.
33:36
Speaker A
Si la energía del vacío es positiva, su presión sería negativa.
33:41
Speaker A
Esta presión negativa acelera la expansión del universo.
33:45
Speaker A
Si la energía del vacío decae a cero, entonces el universo cambiará de etapa.
33:51
Speaker A
Acelerándose con una su etapa de aceleración a una de desaceleración.
33:57
Speaker A
¿Qué pasó antes de que empezara la expansión del universo observable?
34:02
Speaker A
La teoría de la gran explosión sin etapa inflacionaria.
34:06
Speaker A
Nos dice que el universo pasó, empezó con la expansión.
34:12
Speaker A
Y no nos explica nada sobre lo que pasó antes de la expansión.
34:17
Speaker A
La teoría de un universo sin fin de Steinhardt y Turok.
34:23
Speaker A
Propone un universo en el que a la etapa de la gran explosión sigue una etapa de gran contracción.
34:30
Speaker A
La cual a su vez da origen a una gran explosión.
34:34
Speaker A
Tenemos así una teoría cíclica del universo.
34:37
Speaker A
De acuerdo con esta, el espacio y el tiempo aparecieron hace muchos ciclos.
34:44
Speaker A
Y de ahora en adelante el número de ciclos es infinito.
34:50
Speaker A
Esta teoría cumple con el principio cosmológico perfecto hacia el futuro.
34:55
Speaker A
Porque en cada ciclo habrá un momento similar al actual.
35:00
Speaker A
Dicho de otra manera, el elemento de espacio-tiempo que debe tomarse en consideración.
35:07
Speaker A
Para determinar si la teoría cumple con el principio cosmológico perfecto.
35:13
Speaker A
Debería incluir un ciclo completo.
35:16
Speaker A
También un observador vería un ciclo completo.
35:20
Speaker A
Más o menos lo mismo que otro observador en otro ciclo completo.
35:26
Speaker A
En un pasado remoto, hace muchos ciclos.
35:30
Speaker A
Existió un momento en que se originó este universo.
35:36
Speaker A
Y este momento de la teoría es contrario al principio cosmológico perfecto.
35:42
Speaker A
Esta teoría no dice qué pasó antes de tal momento privilegiado.
35:47
Speaker A
El conjunto infinito de universos no habría tenido principio ni tendría fin.
35:53
Speaker A
El conjunto infinito de universos, el multiverso.
35:57
Speaker A
Cumpliría con el principio cosmológico perfecto.
36:01
Speaker A
¿Cuál es el tamaño del universo que incluye al universo observable?
36:06
Speaker A
El horizonte del universo observable se encuentra a una distancia aproximadamente igual a la velocidad de la luz.
36:13
Speaker A
Multiplicada por la edad del universo observable.
36:17
Speaker A
Por lo tanto, el radio del universo observable en centímetros es de alrededor de 1 por 10 a la 28.
36:24
Speaker A
Un uno seguido de 28 ceros.
36:28
Speaker A
La expansión del universo desde que tenía un segundo de edad hasta que tiene una edad de cerca de 7,000 millones de años.
36:35
Speaker A
Estuvo dominado por las densidades de energía de la radiación y de la materia.
36:41
Speaker A
Se puede demostrar que en este caso la velocidad de expansión del universo.
36:46
Speaker A
Es menor que la velocidad de la luz.
36:49
Speaker A
En esta etapa, el universo se encuentra en un estado de desaceleración.
36:55
Speaker A
Y la masa contenida por el horizonte, es decir, la masa del universo observable.
37:00
Speaker A
Aumenta con el tiempo porque el horizonte va alcanzando galaxias.
37:05
Speaker A
Que estaban fuera del universo observable.
37:08
Speaker A
Desde que el universo observable tenía una edad de 7,000 millones de años hasta la fecha.
37:15
Speaker A
La densidad de la materia oscura domina a las otras dos densidades.
37:21
Speaker A
Lo cual quiere decir que el universo se está acelerando.
37:25
Speaker A
Las galaxias que están fuera del universo observable existen.
37:30
Speaker A
Y por lo tanto no podemos decir que lo único que existe.
37:35
Speaker A
Es lo que está dentro del universo observable.
37:39
Speaker A
De acuerdo con Martin Rees, el universo que contiene al universo observable.
37:45
Speaker A
Podría ser del orden de 10 elevado a la potencia 1 millón.
37:53
Speaker A
Un uno seguido de un millón de ceros.
37:58
Speaker A
De veces más grande que el universo observable.
38:03
Speaker A
Otra pregunta es, ¿existen otros universos?
38:06
Speaker A
No sabemos.
38:07
Speaker A
Pero los cosmólogos están estudiando esa posibilidad y produciendo teorías.
38:15
Speaker A
Que pueden ser verificadas o rechazadas a partir de predicciones.
38:22
Speaker A
Susceptibles de ser probadas mediante observaciones en escalas cosmológicas o subatómicas.
38:29
Speaker A
En la teoría cíclica de Steinhardt y Turok.
38:34
Speaker A
Se requiere de otro universo paralelo fuera del nuestro.
38:40
Speaker A
Este universo adicional estaría interaccionando gravitacionalmente con el nuestro.
38:47
Speaker A
Tendríamos un par de universos con cuatro dimensiones.
38:51
Speaker A
Tres espaciales y una temporal.
38:55
Speaker A
Inmersos en una quinta dimensión espacial.
39:00
Speaker A
Este par no requiere de la etapa inflacionaria.
39:05
Speaker A
Existen muchas versiones de la teoría inflacionaria.
39:11
Speaker A
En la versión caótica inflacionaria.
39:16
Speaker A
Las fluctuaciones cuánticas llevan a la energía del vacío.
39:22
Speaker A
A adquirir valores más altos de lo normal.
39:27
Speaker A
Generando inflaciones enormes en regiones pequeñas.
39:31
Speaker A
En esta teoría el universo observable sería uno más de un número infinito de universos.
39:39
Speaker A
Que estarían siendo formados por un multiverso.
39:43
Speaker A
Las leyes de la física han propiciado la aparición de seres inteligentes en el universo observable.
39:50
Speaker A
Para evitar vivir en un universo privilegiado.
39:54
Speaker A
Se especula sobre la posibilidad de que existan otros universos donde las constantes y las leyes de la física.
40:02
Speaker A
Sean diferentes y por lo tanto impidan la aparición de seres inteligentes.
40:10
Speaker A
La astronomía ya ha influido en los artistas.
40:15
Speaker A
Los cuales ya están produciendo cuadros que representan los multiversos.
40:20
Speaker A
Que que vimos anteriormente.
40:28
Speaker A
Conclusiones.
40:31
Speaker A
Son varias.
40:33
Speaker A
Uno, así como en muchas otras ramas del conocimiento.
40:39
Speaker A
La filosofía griega es en verdad un referente obligado.
40:45
Speaker A
También en la cosmología, 25 siglos después.
40:50
Speaker A
Se puede apreciar la influencia de los filósofos griegos.
40:57
Speaker A
La cual nos lleva a plantear conjeturas cada vez más generales acerca del universo.
41:04
Speaker A
Dos, las observaciones de Galileo nos llevaron a expandir las fronteras del universo observable.
41:10
Speaker A
Ya que al proporcionar resultados sencillos en pro de que el sol es el centro del sistema planetario.
41:18
Speaker A
Se dio un paso importante a favor del razonamiento copernicano.
41:22
Speaker A
Tres, el razonamiento copernicano se cumple espacialmente.
41:26
Speaker A
Para la Tierra, el sol y nuestra galaxia.
41:32
Speaker A
Puesto que la Tierra no es el centro del universo y no es un objeto único.
41:38
Speaker A
Ya que no solo el sol, sino también muchas estrellas tienen planetas.
41:45
Speaker A
Se han descubierto más de 4,300 planetas.
41:50
Speaker A
Que giran alrededor de otras estrellas y se estima que el número de planetas en el universo observable es cuando menos similar al total de estrellas.
41:59
Speaker A
Que es del orden de 1,000 trillones.
42:02
Speaker A
Es decir, un uno seguido de 21 ceros.
42:07
Speaker A
El sol no es único.
42:10
Speaker A
Pues tan solo en nuestra galaxia hay aproximadamente 100,000 millones de estrellas.
42:18
Speaker A
Tres, el sol no se encuentra en el centro de la galaxia.
42:22
Speaker A
Cuatro, el sol gira alrededor del centro de nuestra galaxia.
42:27
Speaker A
Cinco, nuestra galaxia no es el centro del universo.
42:30
Speaker A
Seis, en el universo observable hay cuando menos 10,000 millones de estrellas.
42:36
Speaker A
De otro modo, ni la Tierra, ni el sol, ni nuestra galaxia son objetos únicos.
42:42
Speaker A
Ni están en un lugar privilegiado.
42:46
Speaker A
Siguiendo con los resultados generales.
42:51
Speaker A
Tenemos el cuatro romano, la teoría de la gran explosión es superior a la teoría de la creación continua de materia.
42:59
Speaker A
A pesar de que en el dominio definido por el universo observable, la teoría de la gran explosión no cumple con el principio cosmológico perfecto.
43:08
Speaker A
Mientras que la de la creación continua de materia sí.
43:12
Speaker A
Quinto resultado, la teoría inflacionaria caótica.
43:17
Speaker A
Predice que el multiverso está formado por un número infinito de universos.
43:25
Speaker A
Y que el universo observable es parte de uno de estos.
43:30
Speaker A
Según esta teoría, el universo observable no es único.
43:35
Speaker A
Ni está en un lugar privilegiado.
43:38
Speaker A
Lo cual generaliza aún más el razonamiento copernicano.
43:43
Speaker A
Dicho de otra manera, la gran explosión no tiene por qué ser un evento único.
43:50
Speaker A
No solo eso, sino que el conjunto de un número infinito de universos.
43:56
Speaker A
Cumpliría con el principio cosmológico perfecto.
44:00
Speaker A
Sexta conclusión.
44:02
Speaker A
Siguiendo la idea de la existencia de un número infinito de universos.
44:09
Speaker A
Se especula ya generalizando el razonamiento copernicano.
44:15
Speaker A
Más allá del principio cosmológico perfecto, que podrían existir universos con distintas constantes fundamentales de la física.
44:23
Speaker A
Con diferentes leyes de la física y con un número de dimensiones distinto.
44:29
Speaker A
Al del universo observable.
44:33
Speaker A
Al revelar la existencia de un gran número de estrellas que no se pueden detectar a simple vista.
44:40
Speaker A
Las observaciones de Galileo con el telescopio.
44:46
Speaker A
Abrieron el camino a la idea de que puede haber más objetos en el universo.
44:53
Speaker A
Además, observable.
44:56
Speaker A
Que los que ya han sido detectados.
45:00
Speaker A
Y que fuera del universo observable también pueden existir estrellas.
45:06
Speaker A
Galaxias y hasta universos completos.
45:10
Speaker A
Parte de lo que aquí he dicho está en un librito.
45:15
Speaker A
Que circula en la feria de Guadalajara.
45:20
Speaker A
Y si están interesados, pues les recomiendo que le echen un ojo.
45:25
Speaker A
Muchísimas gracias por su atención.
45:29
Speaker A
Es todo por lo pronto.

Get More with the Söz AI App

Transcribe recordings, audio files, and YouTube videos — with AI summaries, speaker detection, and unlimited transcriptions.

Or transcribe another YouTube video here →