¡Buscando una hipótesis sobre el origen del universo! ! ! ! ! !
El universo es el término general para designar al vasto espacio y a los diversos cuerpos celestes y materia difusa que en él existen. El universo es un mundo material que está en constante movimiento y desarrollo. "Huainanzi·Yuan Dao Xun" señala: "Las cuatro direcciones arriba y abajo se llaman Yu, y a lo largo de los siglos, se les llama Universo, para describir el cielo y la tierra". todas las cosas en el cielo y en la tierra. Durante miles de años, los científicos han estado explorando cuándo y cómo se formó el universo. Hasta hoy, los científicos están convencidos de que el universo se formó a partir de un Big Bang que ocurrió hace unos 15 mil millones de años. Antes de la explosión, toda la materia y la energía del universo se reunieron y se condensaron en un pequeño volumen. La temperatura era extremadamente alta y la densidad era extremadamente alta (llamada singularidad), lo que instantáneamente produjo una presión enorme. Luego ocurrió el big bang. Los físicos llaman al principio de reacción de este big bang física cuántica (aún no ha sido resuelto). El Big Bang provocó que la materia se dispersara, el universo continuó expandiéndose y la temperatura también bajó en consecuencia. Todas las galaxias, estrellas, planetas e incluso la vida que apareció posteriormente en el universo se formaron gradualmente en este proceso de expansión y enfriamiento continuo.
Sin embargo, la teoría de la creación del universo a partir del Big Bang aún no puede explicar exactamente qué existía antes de que "toda la materia y la energía se reunieran en un solo punto". La "teoría del Big Bang" fue creada por Gamow en 1946.
¿Sobre cómo se originó el universo? ¿Cuál es la naturaleza del espacio y el tiempo? Esta es una cuestión que han estado abordando desde los filósofos antiguos de hace más de 2.000 años hasta los astrónomos modernos. Después de la trilogía de exploraciones del universo desde el sistema solar, la Vía Láctea y las galaxias extragalácticas de Copérnico, Herschel y Hubble, la cosmología ya no es una profunda especulación filosófica abstracta, sino que se basa en observaciones astronómicas y experimentos físicos.
Hasta el siglo XX surgieron dos "modelos de universo" que fueron relativamente influyentes. Una es la teoría del estado estacionario y la otra 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, Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la "radiación cósmica de fondo de microondas". Estos dos descubrimientos respaldan firmemente la teoría del Big Bang. La teoría del Big Bang ahora es ampliamente aceptada.
[Editar este párrafo] Teoría del Big Bang
La teoría más influyente en el universo moderno, también conocida como cosmología del Big Bang. Explica más hechos observacionales que otros modelos del universo. Su idea principal es que nuestro universo alguna vez tuvo un proceso de evolución de calor a frío. Durante este período, el sistema cósmico no era estático, sino que se expandía constantemente, provocando que la densidad de la materia evolucionara de densa a delgada. Este proceso de calor a frío, de denso a fino es como una gran explosión. Según la perspectiva de la cosmología del Big Bang, todo el proceso del Big Bang es el siguiente: En los primeros días del universo, la temperatura era extremadamente alta, por encima de los 10 mil millones de grados. La densidad de la materia también es bastante grande y todo el sistema cósmico alcanza el equilibrio. En el universo sólo existe materia en forma de algunas partículas básicas como neutrones, protones, electrones, fotones y neutrinos. Pero como todo el sistema está en constante expansión, la temperatura desciende rápidamente. Cuando la temperatura desciende a aproximadamente mil millones de grados, los neutrones comienzan a perder las condiciones para la existencia libre. Durante este período, se descomponen o se combinan con los protones para formar hidrógeno pesado, helio y otros elementos químicos; Después de que la temperatura desciende aún más a 1 millón de grados, finaliza el proceso inicial de formación de elementos químicos (consulte la teoría de la síntesis de elementos). La materia del universo está formada principalmente por protones, electrones, fotones y algunos núcleos atómicos más ligeros. Cuando la temperatura desciende a unos pocos miles de grados, la radiación disminuye y el universo es principalmente materia gaseosa. El gas se condensa gradualmente en nubes de gas y luego forma varios sistemas estelares, convirtiéndose en el universo que vemos hoy. El modelo del Big Bang puede explicar uniformemente los siguientes hechos observacionales:
(1) La teoría del Big Bang sostiene que todas las estrellas se crean después de que la temperatura baja, por lo que la edad de cualquier cuerpo celeste debería ser mayor que el tiempo. el descenso de la temperatura hasta el momento actual es corto, es decir, debería ser inferior a 20 mil millones de años. Las mediciones de las edades de varios cuerpos celestes lo demuestran.
(2) Se ha observado un desplazamiento sistemático hacia el rojo de las líneas espectrales de objetos extragalácticos, y el desplazamiento hacia el rojo es aproximadamente proporcional a la distancia. Si se explica por el efecto Doppler, entonces el corrimiento al rojo es un reflejo de la expansión del universo.
(3) En varios cuerpos celestes, la abundancia de helio es bastante grande, y la mayoría de ellos es del 30%. El mecanismo de las reacciones nucleares estelares no basta para explicar por qué hay tanto helio.
Según la teoría del Big Bang, la temperatura inicial era muy alta y la eficiencia de producción de helio también era muy alta, lo que puede explicar este hecho.
(4) A partir de la tasa de expansión del universo y la abundancia de helio, se puede calcular específicamente la temperatura del universo en cada período histórico. Gamow, uno de los fundadores de la teoría del Big Bang, predijo una vez que el universo actual es muy frío, con una temperatura absoluta de sólo unos pocos grados. En 1965, se detectó radiación de fondo de microondas con un espectro de radiación térmica en la banda de microondas, con una temperatura de aproximadamente 3K.
La teoría del Big Bang sostiene que el universo se originó a partir de un único punto adimensional, es decir, una singularidad que no tiene escala en el espacio y el tiempo pero que contiene toda la materia del universo. Hace al menos 12 a 15 mil millones de años, el universo y el espacio explotaron a partir de este punto.
La "cosmología del Big Bang" que actualmente influye en los círculos académicos fue propuesta por el matemático belga Lemaître en 1927. Creía que la materia en el universo original estaba concentrada en un "huevo cósmico" superatómico, dividido en innumerables fragmentos en una gran explosión sin precedentes, formando el universo actual. En 1948, el físico ruso-estadounidense Gamow y otros describieron en detalle cómo el universo evolucionó desde una singularidad densa y caliente después de una gran explosión hace 15 mil millones de años a través de una serie de elementos para finalmente formar estrellas y galaxias Imagen de todo el proceso de evolución de expansión. . Pero hay muchos aspectos confusos en esta teoría.
El universo macroscópico es relativamente infinito. La hipótesis de la "Cosmología del Big Bang" de que el universo era sólo un punto en el principio y que estaba rodeado por un espacio en blanco, es decir, que el universo, cuyo alcance los humanos aún no han podido determinar y no pueden Calcular la masa, estaba comprimida en un espacio muy pequeño, es sólo una conjetura. Además, considerando la relación proporcional entre energía y masa, ¿de dónde viene la energía para que un pequeño punto explote repentinamente en un vasto universo sin motivo alguno?
El ser humano ha determinado que la revolución de la Tierra alrededor del Sol es el estándar para medir el tiempo: el año. Sin embargo, todos los cuerpos celestes del universo se mueven a diferentes velocidades. Dentro del universo, no existe un estándar para medir el tiempo. Por ejemplo, los conceptos de este, oeste, norte y sur en la Tierra no tienen significado en el universo. Dado que el concepto de año no existe para 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 de que el desplazamiento hacia el rojo de las galaxias es proporcional a la distancia entre galaxias, y dedujo la teoría de la expansión del universo según la cual las galaxias se están alejando unas de otras. La ley de Hubble simplemente establece que cuanto más lejos está una galaxia de la Tierra, más rápido se mueve: el desplazamiento hacia el rojo de la galaxia es directamente proporcional a la distancia de la galaxia. Pero no logró descubrir otro punto muy importante: el corrimiento al rojo de la galaxia también es directamente proporcional a la masa de la galaxia.
La distancia entre las galaxias en el universo es muy, muy grande, y la propagación de la luz se irá debilitando gradualmente debido a la absorción y obstrucción por la materia espacial. Las galaxias que se mueven más rápido son galaxias con mayor masa. Cuanto mayor es la masa, más fuerte es la radiación de energía. Por lo tanto, las galaxias con corrimientos al rojo extremadamente grandes que observamos son, por supuesto, galaxias extremadamente masivas. Esta es la razón por la que las galaxias distantes llamadas "cuásares" tienen enormes corrimientos al rojo debido a su enorme masa. Además, aquellas galaxias con masa pequeña y radiación de energía débil (a excepción de algunas galaxias muy cercanas a la Vía Láctea, como las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña) son difíciles de observar, por lo que la mayoría de las galaxias que vemos ahora son rojas. cambiado. Dado que las estrellas de la Vía Láctea están cerca de la Tierra, se pueden ver estrellas grandes y pequeñas, por lo que el corrimiento al rojo y al púrpura de las estrellas son aproximadamente iguales.
Otra razón por la que las galaxias tienen más desplazamientos hacia el rojo y menos desplazamientos hacia el púrpura es que la estructura material del universo se mueve en una trayectoria circular alrededor de un centro dentro de un rango determinado, no como se describe en la cosmología del Big Bang. movimiento lineal radial desde un centro hacia las áreas circundantes. Por lo tanto, el rango de galaxias desplazadas hacia el púrpura vistas desde la Tierra es muy estrecho y el número es muy pequeño. Sólo pueden ser aquellas que se mueven en la misma dirección que la Vía Láctea. El frente es más pequeño que la Vía Láctea y la parte trasera. más grande que la Vía Láctea. Sólo con el desarrollo de instrumentos de observación astronómica de mayor resolución en el futuro podremos ver más galaxias desplazadas hacia el púrpura.
Cuando la distribución de la materia en el universo se desequilibra, la estructura material local continuará expandiéndose y contrayéndose, pero el equilibrio relativo de la estructura general del universo no cambiará. Basarse simplemente en los cambios en la distancia entre algunas (pero no todas) las galaxias visibles y la Tierra, tal como se observan desde la perspectiva de la Tierra, no puede explicar si el universo en su conjunto se está expandiendo o contrayendo. Al igual que el fenómeno de las mareas en los océanos de la Tierra, que suben y bajan constantemente bajo la influencia de la gravedad, no significa que la cantidad total de agua de mar esté aumentando o disminuyendo.
En 1994, Friedman y otros de la Institución Carnegie de Estados Unidos utilizaron el método de estimación de la tasa de expansión del universo para calcular la edad del universo y obtuvieron un valor de edad calculado de 8 a 12 mil millones. años. Sin embargo, según el análisis de los espectros estelares, las estrellas más antiguas del universo tienen entre 14 y 16 mil 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 se debía al efecto de transferencia de energía entre diversos materiales a lo largo del universo. La radiación material 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 energética sólo puede mostrar que, debido al efecto gravitacional de la materia en el universo, la distribución general de la materia en el espacio a gran escala es relativamente uniforme y que, de hecho, hay una gran cantidad de "materia oscura" en el espacio interestelar que podemos encontrar. actualmente no puedo observar.
En cuanto a la cuestión de 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 está relacionado con el de otros elementos. También es un fenómeno físico muy común en la ley de distribución de la estructura material. En el rango de gran escala del universo, no sólo la abundancia de helio es similar, sino también la abundancia de otros elementos como el hidrógeno y el oxígeno. Además, varios elementos se transforman constantemente entre sí con diferentes temperaturas y ambientes, y no siempre mantienen la misma apariencia. Por lo tanto, no existe una conexión necesaria entre la radiación de fondo de microondas y la abundancia de helio y el origen del universo.
Otro problema al que se enfrenta la cosmología del big bang es que si el universo continúa expandiéndose infinitamente, ¿cuál será el resultado final? El físico alemán Clausius señaló que el proceso de cambio de energía de una distribución no uniforme a una distribución uniforme es aplicable a todas las formas de energía y a todos los eventos del universo. En cualquier objeto determinado, existe un valor basado en su energía y temperatura totales. A esta cantidad física la llamó "entropía". La "entropía" en un sistema aislado siempre tiende a aumentar. Pero siempre habrá áreas de alta "entropía" y baja "entropía" en el universo, y es imposible tener un estado absolutamente uniforme. Por lo tanto, la creencia de que cuando el nivel de "entropía" siga aumentando y alcance su valor máximo, el universo entrará en un estado eterno de muerte y silencio, y eventualmente morirá de "muerte por calor", es reducir la parte del universo. que ahora podemos observar. El alcance se considera como la idea errónea de todo el universo.
Describe la forma específica del universo basándose en datos de observación astronómica y teoría física. Las características morfológicas de las galaxias son cruciales para estudiar la estructura del universo. La forma estructural de todo el universo se puede inferir. Patrones de movimiento de las galaxias. La estructura espiral circular de las galaxias es un microcosmos de todo el universo. Las diferentes formas de las galaxias, como elipses y espirales barradas, son sólo efectos visuales causados por la edad de la galaxia y los diferentes ángulos de observación.
La maravillosa forma de espiral es la forma más común y básica de movimiento material en la naturaleza. Este fenómeno espiral juega un papel importante a la hora de aclarar la comprensión de la forma del universo. En esta espiral se producen galaxias espirales tan grandes como moléculas de ADN. La naturaleza no reconoce formas rectas. La estructura básica de toda la materia en la naturaleza es la forma de un movimiento circular en forma curva. Desde átomos y moléculas hasta planetas y galaxias, pasando por cúmulos de galaxias y cúmulos de supergalaxias, no hay duda de que el vasto universo es un gran remolino. Por lo tanto, establecer un "modelo de universo con movimiento espiral" es mejor que el "modelo de universo del big bang" en el que el "universo" como suma de toda la materia se separa del modelo de movimiento curvo y se extiende infinitamente en todas direcciones desde un centro en un movimiento lineal. Puede reflejar mejor la verdadera estructura del universo
Otro punto es que el big bang es cíclico. Algunos científicos afirman que cuando la expansión actual del universo alcance su extremo, ocurrirá otro big bang. . Al igual que el proceso de formación de los agujeros negros, el universo se convertirá en una esfera de pequeño volumen y alta densidad. Después de reducirse hasta cierto punto, volverá a ocurrir una gran explosión. Según la ley de conservación de la energía, la energía del universo no muere. Sin embargo, nadie puede explicar que cada vez que el Big Bang recorre el tiempo, el espacio, la estructura molecular, etc., sea igual que la última vez (cientos y cientos de miles de millones de años después, existirá el sistema solar, la Tierra). , China, etc.) (Contigo), o reorganizar (la luz se puede doblar de la nada)
[Editar este párrafo] Teoría del estado estacionario
El problema del origen del universo se parece un poco a esta antigua pregunta: ¿fue primero la gallina? Bueno, primero es el huevo. En otras palabras, ¿qué creó el universo y qué creó esto? Quizás el universo, o cualquier cosa que lo haya creado, haya existido durante una cantidad de tiempo infinita y no necesitaba ser creado.
Hasta hace poco, los científicos intentaban evitar estas cuestiones, considerándolas más propias de la metafísica o la religión que de la ciencia. Sin embargo, en los últimos años se ha descubierto que las leyes de la ciencia son válidas incluso en el origen del universo. En ese caso, el universo podría ser autosuficiente y estar completamente determinado por leyes científicas.
El debate sobre si el universo comenzó y cómo se ha producido a lo largo de la historia. Básicamente hay dos escuelas de pensamiento. Muchas tradiciones antiguas, así como el judaísmo, el cristianismo y el islam, creen que el universo fue creado en un pasado bastante reciente. (El obispo Usher en el siglo XVII calculó la fecha del nacimiento del universo en 4004 a. C.. Este número se obtuvo sumando las edades de los personajes del Antiguo Testamento). Reconocer la evidente evolución cultural y tecnológica de la humanidad, es un hecho. que surgió en los tiempos modernos para apoyar el pensamiento anterior. Recordamos al creador de esa actuación o al desarrollador de esa tecnología. Se podría argumentar que no podríamos haber existido durante tanto tiempo; de lo contrario, habríamos estado más avanzados de lo que estamos ahora. De hecho, la fecha bíblica de la creación es aproximadamente al mismo tiempo que el final de la última Edad de Hielo, que parece ser cuando aparecieron por primera vez los humanos modernos.
Por otro lado, había personas, como el filósofo griego Aristóteles, a quienes no les gustaba la idea de que el universo tuviera un comienzo. Sintieron que esto significaba intervención divina. Prefieren creer que el universo ya existió y seguirá existiendo indefinidamente. Algo inmortal es más perfecto que algo que tuvo que ser creado. Su respuesta a la objeción al progreso humano antes mencionada es que las inundaciones periódicas u otros desastres naturales devuelven repetidamente a la humanidad a su estado inicial.
[Editar este párrafo] Comparación de las dos teorías
Ambas escuelas de pensamiento creen que el universo no cambia fundamentalmente con el tiempo. O fue creado en su forma actual o ha continuado indefinidamente como es hoy. Esta es una creencia natural porque la vida humana (toda la historia registrada) es tan corta que el universo nunca ha cambiado significativamente durante ese tiempo. En el marco de un universo estable e inmutable, la cuestión de si ha existido indefinidamente o nació en un pasado finito es en realidad una cuestión metafísica o religiosa: cualquier teoría puede explicarla. En 1781, el filósofo Immanuel Kant escribió una obra histórica, pero también muy vaga, llamada Crítica de la razón pura. En este trabajo concluyó que existen argumentos igualmente válidos para la creencia de que el universo tuvo un comienzo o que el universo no tuvo comienzo. Como sugiere el título de su libro, llegó a sus conclusiones basándose simplemente en el razonamiento, es decir, sin tener en cuenta las observaciones del universo. Después de todo, en un universo inmutable, ¿qué hay que observar?
En el siglo XIX, sin embargo, comenzó a acumularse evidencia de que la historia de la Tierra, y la del resto del universo, de hecho estaba cambiando con el tiempo. Los geocientíficos se dan cuenta de que se necesitaron cientos de millones o incluso miles de millones de años para que se formaran las rocas y los fósiles que contienen. Esto es mucho más largo que la edad de la Tierra calculada por los creacionistas. Otra evidencia la proporciona la llamada segunda ley de la termodinámica, propuesta por el físico alemán Ludwig Boltzmann. La cantidad de desorden en el universo, medida por una cantidad llamada entropía, aumenta con el tiempo, como ocurre con el ser humano. progreso, lo que implica que sólo podría haber funcionado durante un tiempo limitado, de lo contrario ahora habría degenerado en un estado de completo desorden en el que todo era idéntico.
Otra dificultad que encuentra la idea de un universo estable es que según la ley de gravedad de Newton, todas las estrellas del universo deben atraerse entre sí. Si es así, ¿cómo pueden mantener una distancia constante entre sí y permanecer estacionarios?
Newton conocía este problema. En una carta a Richard Bentley, uno de los principales filósofos de la época, estuvo de acuerdo con la idea de que un grupo finito de estrellas no podía permanecer quieto sino que todas caerían en algún punto central. Sin embargo, concluyó que una colección infinita de estrellas no caería junta porque no habría un punto central hacia el cual caer. Este argumento es un ejemplo de los obstáculos que uno encuentra cuando habla de sistemas infinitos. Diferentes métodos para sumar las fuerzas que actúan sobre cada estrella entre el número infinito de estrellas en el resto del universo darán diferentes respuestas sobre si las estrellas mantienen una distancia constante. Ahora sabemos que el procedimiento correcto es considerar una región finita de estrellas y luego agregar más estrellas distribuidas aproximadamente uniformemente fuera de esa región.
Una región finita de la estrella caerá junta y, según las leyes de Newton, agregar más estrellas fuera de esa región no puede evitar su colapso. Por tanto, una colección infinita de estrellas no puede permanecer estacionaria. Si no se estuvieran moviendo entre sí en un momento determinado, la atracción entre ellos haría que comenzaran a caer el uno hacia el otro. Alternativamente, podrían estar alejándose uno del otro y la gravedad está frenando esta retirada.
[Editar este párrafo] Nuevas dudas
Durante mucho tiempo, la teoría del "Big Bang" sobre el nacimiento del universo ha sido generalmente aceptada por la comunidad astronómica, pero los recientes El telescopio espacial Hubble ha captado las profundidades del universo. Las fotografías han provocado que los científicos pongan en duda la teoría del "Big Bang".
El Telescopio Espacial "Hubble" ha fotografiado algunas estrellas en las profundidades del universo. Estas estrellas probablemente se formaron dentro de los 500 millones de años después del nacimiento del universo (hace unos 13 mil millones de años). Sin embargo, el número de estas estrellas es mucho menor de lo que los científicos estimaron originalmente.
Fotos tomadas por el Hubble
Estas fotografías tomadas por el Hubble pueden ilustrar los dos puntos siguientes: o bien la formación de material estelar después del Big Bang no fue tan activa como los científicos pensaban originalmente, esto No es consistente con la teoría actual; tampoco el entorno físico en ese momento era completamente diferente al que es ahora.
Un equipo de científicos británicos dirigido por el Dr. Andrew Bunker llegó a la sorprendente conclusión anterior después de estudiar fotografías tomadas por el Hubble. Actualmente, el Dr. Andrew Bunker pide a la NASA que continúe utilizando el Telescopio Hubble y lo actualice para realizar investigaciones más profundas con el fin de resolver estos misterios.
Según la teoría del Big Bang, que muchos científicos han apoyado durante décadas, nuestro universo nació hace unos 14 mil millones de años. Según la explicación de esta teoría, el universo se formó hace 14 mil millones de años a partir de la explosión de una sustancia extremadamente pequeña y extremadamente densa. Luego de la explosión, se expulsaron partículas de materia y energía, y fue a partir de ese momento que comenzó el tiempo y el espacio. a crear, masa y energía. Antes del Big Bang, no había materia ni energía y, ciertamente, tampoco vida.
En los últimos años, la teoría del Big Bang ha sido cuestionada por los científicos en más de una ocasión.
[Editar este párrafo] La formación del sistema solar
El sistema solar es un sistema compuesto por cuerpos celestes limitados por la gravedad del sol. Su alcance máximo puede extenderse hasta aproximadamente. A 1 año luz de distancia. Los principales integrantes del sistema solar son: el sol (estrella), ocho planetas (incluida la Tierra), innumerables asteroides, numerosos satélites (incluida la Luna), además de cometas, meteoroides y una gran cantidad de material polvoriento y fino. material gaseoso En el sistema solar, el sol Su masa representa el 99,8% de la masa total del sistema solar, y la suma de otros cuerpos celestes es menos del 0,2% del sistema solar. El sol es el cuerpo celeste central del sistema solar. Su gravedad controla todo el sistema solar, haciendo que otros cuerpos celestes giren alrededor del sol. Los ocho planetas principales del sistema solar (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno). , Urano y Neptuno) están todos cerca del mismo plano. En una órbita casi circular, gira alrededor del sol en la misma dirección (excepto Venus).
Reencarnación
.........Volver a uno y volver a la nada, volver a uno y volver a la nada, hay cesación y ascenso, eso es reencarnación, volver a la nada y volver a la unidad, volver a la nada Volver a uno, hay destrucción y emerger, es reencarnación, volver a uno y volver a la nada, volver a uno y volver a la nada...