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El origen y evolución del universo

En este siglo, hay dos "modelos de universo" que tienen una mayor influencia, uno es la teoría del estado estacionario y el otro es la teoría del big bang. A finales de la década de 1920, Edwin Hubble descubrió el fenómeno del corrimiento al rojo, que indica que el universo se está expandiendo. A mediados de la década de 1960, Arnold Penzias y Robert Wilson descubrieron la "radiación cósmica de fondo de microondas". La teoría del Big Bang ahora es ampliamente aceptada. La teoría del Big Bang ahora es ampliamente aceptada.

La teoría del Big Bang sostiene que el universo se originó a partir de un punto adimensional, una singularidad que no tiene dimensiones tanto en el espacio como en el tiempo, pero que contiene toda la materia del universo. El universo y el espacio mismo se formaron a partir de la explosión de este punto hace al menos entre 12 y 15 mil millones de años.

La "cosmología del Big Bang" que actualmente influye en los círculos académicos fue propuesta por el matemático belga Lemaitre en 1927. Creía que la materia inicial del universo estaba concentrada en un "huevo cósmico" superatómico. En 1948, se produjo el Big Bang sin precedentes. El físico ruso-estadounidense Gamow y otros describieron en detalle la evolución del universo desde una singularidad densa y caliente en el Big Bang hace 15 mil millones de años a través de una serie de evoluciones elementales. Se forma la expansión de los planetas, las galaxias y la evolución del universo. Pero hay muchas cosas confusas en esta teoría.

El ser humano ha determinado que el tiempo que tarda la tierra en girar alrededor del sol es de un año. Pero todos los objetos del universo se mueven a diferentes velocidades y, en una escala cósmica, no existe una escala de tiempo. Por ejemplo, los conceptos de norte, oeste, este y sur en la Tierra no tienen significado a escala cósmica. Dado que el concepto de "año" no existe en el universo, ¿cómo puede la cosmología del Big Bang utilizar el concepto de "año" para calcular la edad exacta del universo?

En 1929, el astrónomo estadounidense Hubble propuso la "Ley de Hubble", es decir, el desplazamiento hacia el rojo de una galaxia es proporcional a la distancia entre galaxias. La ley de Hubble simplemente establece que cuanto más lejos está una galaxia de la Tierra, más rápido se mueve: el corrimiento al rojo de una galaxia es directamente proporcional a la distancia de la galaxia. Pero ignoró otra cuestión importante: el corrimiento al rojo de la galaxia también es directamente proporcional a la masa de la galaxia.

La distancia entre galaxias en el universo es muy, muy larga, y la propagación de la luz se irá debilitando gradualmente debido a la absorción y bloqueo de la materia espacial. Por tanto, las galaxias que se mueven más rápido son galaxias con mayor masa. Las galaxias que se mueven más rápido son más masivas. Cuanto mayor es la masa, más energía se irradia, por lo que las galaxias que observamos con corrimientos al rojo muy grandes son, por supuesto, las galaxias más masivas. Esta es la razón por la que las galaxias distantes llamadas "cuásares" tienen grandes desplazamientos hacia el rojo porque son muy masivas. Las galaxias con masas más pequeñas y menos energía radiante (a excepción de algunas galaxias muy cercanas a la Vía Láctea, como la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes) son más difíciles de observar. La mayoría de las galaxias que vemos ahora son galaxias desplazadas al rojo. . Las estrellas de la Vía Láctea están muy cerca de la Tierra y se pueden ver estrellas grandes y pequeñas, por lo que el número de desplazamientos al rojo y al púrpura de las estrellas es aproximadamente igual.

Cuando la distribución de la materia en el universo está desequilibrada, la estructura local de la materia continuará expandiéndose y contrayéndose, pero el estado de equilibrio relativo de la estructura general del universo no cambiará. Los cambios en la distancia entre algunas (pero no todas) galaxias visibles y la Tierra, observados desde la perspectiva de la Tierra, no indican que el universo en su conjunto se esté expandiendo o contrayendo. Al igual que el fenómeno de las mareas de los océanos de la Tierra que suben y bajan constantemente debido a la gravedad, no significa que la cantidad total de agua esté aumentando o disminuyendo.

En 1994, Friedman y otros de la Institución Carnegie de Estados Unidos calcularon la edad del universo estimando la tasa de expansión del universo. Los valores obtenidos fueron de 8 mil millones a 12 mil millones de años. Sin embargo, según el análisis de los espectros estelares, las estrellas más antiguas del universo tienen entre 14.000 y 16.000 millones de años. La edad de las estrellas es mayor que la edad del universo.

La radiación de fondo de microondas detectada por los ingenieros estadounidenses Penzias y Wilson en 1964 está provocada por el efecto de transferencia de energía entre diversos materiales que llenan el universo. La radiación de la materia en el universo existe todo el tiempo, y el valor de temperatura de 3K o 5K es solo un estándar de medición diseñado por los humanos según su propio criterio.

Este fenómeno de radiación de energía sólo puede mostrar que, debido al efecto de la gravedad, la distribución general de la materia en el universo es relativamente uniforme en el espacio a gran escala, y que hay una gran cantidad de "materia oscura" en el espacio interestelar que no podemos todavía observa.

En cuanto a la abundancia de helio en la cosmología del Big Bang, el helio es originalmente la estructura atómica más abundante en el universo después del hidrógeno. Su contenido porcentual en el espacio también es el mismo que el de otros elementos. pertenece a la ley del mismo porcentaje en la distribución de las estructuras materiales. Este fenómeno físico es muy común. En el universo a gran escala, no sólo la abundancia de helio es similar, sino que también lo son las abundancias de otros elementos como el hidrógeno y el oxígeno. Además, varios elementos continúan cambiando con diferentes temperaturas y ambientes, y no siempre mantienen la misma apariencia. Por lo tanto, no existe una conexión inevitable entre la radiación de fondo de microondas, la abundancia de elementos de helio y el origen del universo.

Según las observaciones astronómicas y las teorías físicas que describen la forma específica del universo, las características morfológicas de las galaxias son cruciales para estudiar la estructura del universo. La forma estructural de todo el universo se puede inferir a partir de la. Patrones de movimiento de las galaxias. La estructura de anillos y vórtices de una galaxia es un microcosmos de todo el universo. Las diferentes formas de las galaxias, como elipses y espirales, sólo son causadas por la edad de la galaxia y los efectos visuales de los diferentes ángulos de observación.

Este fenómeno espiral es de gran importancia para comprender la forma del universo, desde las galaxias espirales hasta las moléculas de ADN. La naturaleza no reconoce formas rectilíneas y la estructura básica de toda la materia en la naturaleza es un círculo que se mueve de forma curva. Desde átomos y moléculas hasta planetas y galaxias, pasando por cúmulos de galaxias y cúmulos de supergalaxias, el vasto universo es sin duda una gran espiral. Por lo tanto, el establecimiento de un "modelo cósmico con un patrón de movimiento en espiral" es un enfoque diferente a aquel en el que todos los "universos" están compuestos de materia como suma de materia, pero se salen del patrón de movimiento curvo y se extienden infinitamente en un línea recta desde un centro hacia todas las direcciones. El "Modelo del Universo Big Bang" representa mejor la verdadera estructura del universo.