martes, marzo 27, 2007

TEORIA DEL BIG BANG O TEORIA DE LA GRAN EXPLOSION

Sabia usted? acerca de la Teoria del Big Bang o Teoria de la Gran Explosión

Wise you? It brings over of the THEORY OF THE BIG BANG OR THEORY OF THE GREAT EXPLOSION


En cosmología, se llama teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión a un modelo dentro de la teoría de la relatividad general que describe el desarrollo del Universo temprano y su forma. Técnicamente, se trata de una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann - Robertson - Walker. El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo. Curiosamente, fue el astrofísico inglés Fred Hoyle, uno de los detractores de esta teoría y, a su vez, uno de los principales defensores de la teoría del estado estacionario, quien, en 1950 y para mofarse, caricaturizó esta explicación con la expresión big bang ("gran explosión", "gran boom" en el inicio del universo), nombre con el que hoy se conoce dicha teoría.

In cosmology, a model is called theory of the Big Bang or theory of the great explosion inside the theory of the general relativity that describes the development of the early Universe and his form. Technically, it is a question of a collection of solutions of the equations of the general relativity, so called models of Friedmann - Robertson - Walker. The term"Big Bang" is in use for recounting so much specifically to the moment in the one that began the observable expansion of the Universe (quantified in Hubble's law), as in a more general sense to say to the cosmological paradigm that it explains the origin and the evolution of the same one. Curiously, he was the astrophysicist Englishman Fred Hoyle, one of the detractors of this theory and, in turn, one of the principal defenders of the theory of the stationary condition state, who, in 1950 and to mock, caricaturizó this explanation with the expression big bang (" great explosion ", " great boom " in the beginning of the universe), names with that today the above mentioned theory is known.

Según la teoría del big bang, el universo se originó en una singularidad espaciotemporal de densidad infinita y físicamente paradójica. El espacio se ha expandido desde entonces por lo que los objetos astrofísicos se han alejado unos respecto a otros.



Una consecuencia de todos los modelos de Big Bang es que en el pasado el universo tenía una temperatura más alta y una mayor densidad y, por tanto, que las condiciones del universo actual son diferentes de sus condiciones en el pasado o en el futuro. A partir de este modelo, George Gamow en 1948 pudo predecir que debería haber evidencia de un Big Bang en un fenómeno más tarde bautizado como radiación de fondo de microondas cósmicas (CMB). El CMB fue descubierto en los años 1960 y se utiliza como confirmación de la teoría del Big Bang sobre su más importante alternativa, la teoría del estado estacionario. Para llegar a esta explicación, diversos científicos, con sus estudios, han ido construyendo el camino que lleva a la génesis del modelo del Big Bang.

A consequence of all the models of Big Bang is that in the past the universe had a higher temperature and a major density and, therefore, that the conditions of the current universe are different from his conditions in the past or in the future. From this model, George Gamow in 1948 could predict that there should be evidence of a Big Bang in a phenomenon later baptized as radiation of bottom of cosmic microwaves (CMB). The CMB was discovered in the year 1960 and it is in use as confirmation of the theory of the Big Bang on his more important alternative, the theory of the stationary condition state.To come to this explanation, diverse scientists, with his studies, they have been constructing the way that leads to the genesis of the model of the Big Bang.


Historia de la teoría

La teoría del Big Bang se desarrolló a partir de observaciones y de un avance teórico. Por medio de observaciones en los
años 1910, el astrónomo estadounidense Vesto Slipher y después el de Estrasburgo Carl Wilhelm Wirtz determinaron que la mayoría de las nebulosas espirales se alejaban de la tierra; pero no llegaron a darse cuenta de las implicaciones cosmológicas de esta observación, ni tampoco que las supuestas nebulosas eran en realidad galaxias más allá de nuestra propia vía Láctea.

The theory of the Big Bang developed from observations and a theoretical advance. By means of observations in the year 1910, the American astronomer Vesto Slipher and later that of Strasbourg Carl Wilhelm Wirtz they determined that the majority of the nebulous spirals they were moving away from the land; but they did not manage to realize the cosmological implications of this observation, not either that the supposed nebulous ones were actually galaxies beyond our own Lacteal route.

También en la segunda década del siglo XX, la teoría de Albert Einstein sobre la relatividad general no admite soluciones estáticas (es decir, el universo debe estar en expansión o en reducción) un resultado que él mismo consideró equivocado, por lo que trató de corregirlo agregando la constante cosmológica. El primero en aplicar formalmente la relatividad a la cosmología sin la constante cosmológica fue Alexander Friedman cuyas ecuaciones describen el universo Friedman-Lemaître-Robertson-Walker, que puede expandirse o contraerse.

Also in the second decade of the 20th century, Albert Einstein's theory on the general relativity does not admit static solutions (it is to say, the universe must be in expansion or in reduction) a result that he itself considered to be wrong, for what he itself tried to correct it adding the cosmological constant. The first one in applying formally the relativity to the cosmology without the cosmological constant was Alexander Friedman whose equations describe the universe Friedman-Lemaître-Robertson-Walker, which can expand or to contract.

Descripción del Big Bang



Basándose en medidas de la expansión del universo utilizando observaciones de las supernovas tipo 1a, en medidas de la variación de temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en medidas de la función de correlación de las galaxias, la edad del universo es de 13,7 ± 0,2 miles de millones de años.

Being based on measurements of the expansion of the universe using observations of the supernovas type 1a, in measurements of the variation of temperature in different scales in the radiation of bottom of microwave and in measurements of the function of correlation of the galaxies, the age of the universe is of 13,7 ± 0,2 thousands of million years.

Es notable el hecho de que tres medidas independientes sean consistentes, por lo que se consideran como una fuerte evidencia del llamado modelo de concordancia que describe la naturaleza detallada del universo.

It is notable the fact that three independent measurements are consistent, by what they are considered to be a strong evidence of the so called model of conformity who describes the detailed nature of the universe.

El universo en sus primeros momentos estaba lleno homogénea e isotrópicamente con una energía muy densa y tenía una temperatura y presión concomitante. Se expandió y se enfrió, experimentando unos cambios de fase análogos a la condensación de vapor o la congelación de agua, pero relacionados con las partículas elementales.

The universe in his first moments was full homogeneous and isotrópicamente with a very dense energy and had a temperature and concomitant pressure. It expanded and cooled, experiencing a few analogous changes of phase to the condensation of steam or the water freezing, but related to the elementary particles.

Un cambio de fase causó que el universo se expandiese de forma exponencial durante un período llamado inflación cósmica. Al terminar la inflación, los componentes materiales del universo quedaron en la forma de un plasma quark-gluon en donde todas las partes que lo formaban estaban en movimiento en forma relativista.

A phase change caused that the universe was expanding of exponential form during a period called cosmic inflation. On having finished the inflation, the material components of the universe stayed in the form of a plasma quark-gluon where all the parts that they it were forming were in movement in form relative way.


Con el crecimiento en tamaño del universo, la temperatura bajó. A cierta temperatura, debido a un cambio todavía desconocido llamado la bario génesis, los quarks y gluones se combinaron en bariones tal como el protón y el neutrón, produciendo de alguna manera la asimetría observada entre materia y antimateria.

With the growth in size of the universe, the temperature went down. To certain temperature, due to a still unknown called change the bario genesis, the quarks and gluones they combined in bariones such as the proton and the neutrón, producing somehow the asymmetry observed among matter and antimatter.

Las temperaturas aún más bajas condujeron a nuevos cambios de fase que rompen la simetría así que les dieron su forma actual a las fuerzas fundamentales de la física y a las partículas elementales. Más tarde unos protones y neutrones se combinaron para formar los núcleos de deuterio y de helio en un proceso llamado núcleo síntesis primordial.

The temperatures furthermore low drove to new changes of phase that break the symmetry so they gave to them his current form to the fundamental forces of the physics and to the elementary particles. Later a few protons and neutrones they combined to form the nuclei of deuterio and of helium in a process called nucleus basic synthesis.

Al enfriarse el universo, la materia gradualmente dejó de moverse de forma relativista y su densidad de energía comenzó a dominar gravitacionalmente sobre la radiación. Pasados 300.000 años, los electrones y los núcleos se combinaron para formar los átomos (mayoritariamente de hidrógeno). Por eso la radiación se desacopló de los átomos y continuó por el espacio prácticamente sin obstáculos. Ésta es la radiación de fondo de microondas.

On the universe having be cooled, the matter gradually stopped moving of form relativista and his density of energy began to dominate gravitacionalmente on the radiation. Passed 300.000 years, the electrons and the nuclei combined to form the atoms (for the most part of hydrogen). Because of it the radiation desacopló of the atoms and it continued for the space practically without obstacles. This one is the radiation of bottom of microwave.


El futuro de acuerdo a la teoría del Big Bang

Antes de las observaciones de la energía oscura, los cosmólogos consideraron dos posibles escenarios para el futuro del universo. Si la densidad de masa del Universo se encuentra sobre la densidad crítica, entonces el Universo alcanzaría un tamaño máximo y luego comenzaría a colapsarse. Éste se haría más denso y más caliente nuevamente, terminando en un estado similar al estado en el cual empezó en un proceso llamado Big Crunch.

Before the observations of the dark energy, the cosmologists considered two possible stages for the future of the universe. If the stand density of the Universe is on the critical density, at the time the Universe It would reach a maximum size and then it would begin to collapse. This one would become denser and warmer again, ending in a state similar to the state in which it began in a process called Big Crunch.

Por otro lado, si la densidad en el Universo es igual o menor a la densidad crítica, la expansión disminuiría su velocidad, pero nunca se detendría. La formación de estrellas cesaría mientras el Universo en crecimiento se haría menos denso cada vez. El promedio de la temperatura del universo podría acercarse asintóticamente al cero absoluto (0 K ó -273,15ºC). Los agujeros negros se evaporarían por efecto de la radiación Hawking.

On the other hand, if the density in the Universe is equal or minor to the critical density, the expansion would diminish his speed, but it would never stop. The formation of stars would stop while the Universe in growth would become less dense every time. The average of the temperature of the universe might approach asintóticamente the absolute zero (0 K ó-273,15ºC). The black holes would evaporate for effect of the radiation Hawking.

La entropía del universo se incrementaría hasta el punto en que ninguna forma de energía podría ser extraída de él, un escenario conocido como muerte térmica. Más aún, si existe la descomposición del protón, proceso por el cual un protón decaería a partículas menos masivas emitiendo radiación en el proceso, entonces todo el hidrógeno, la forma predominante de la materia bariónica en el universo actual, desaparecería a muy largo plazo, dejando solo radiación.

The entropy of the universe would increase up to the point in which no form of energy might be extracted from him, a stage known as thermal death. Even more, if the decomposition of the proton exists, I try for whom a proton decaería to less massive particles emitting radiation in the process, then the whole hydrogen, the predominant form of the matter bariónica in the current universe, it would disappear to very long term, making radiation alone.

Esta teoría sugiere que sólo los sistemas mantenidos gravitacionalmente, como las galaxias, se mantendrían juntos, y ellos también estarían sujetos a la muerte térmica a medida que el universo se enfriase y expandiese. Otras explicaciones de la energía oscura-llamadas teorías de la energía fantasma sugieren que los cúmulos de galaxias y finalmente las galaxias mismas se desgarrarán por la eterna expansión del universo, en el llamado Big Rip.

This theory suggests that only the supported systems gravitacionalmente, as the galaxies, would be kept united, and they also would be subject to the thermal death as the universe was cooling and expanding. Other explanations of the dark energy - called theories of the energy ghost suggest that the heaps of galaxies and finally the galaxies themselves will crush for the eternal expansion of the universe, in the so called Big Rip.


Warning! Planet Earth The Big Bang comes!

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