++ APUNTES DEL LIBRO: "Solos en el Universo, el milagro de la vida en la Tierra" de John Gribbin

El autor: John Gribbin

John Gribbin, se doctoró en astrofísica por la Universidad de Cambridge y en la actualidad es visiting fellow en astronomía en la Universidad de Sussex. Es, además, asesor del New Sciencist. Entre sus obras, grandes éxitos de ventas, destacan En busca del gato de Schrödinger, El Punto Omega, En busca del big bang, Cegados por la luz: la vida secreta del Sol, En el principio, Diccionario del cosmos (Crítica, 1997), En busca de Susy (Crítica, 2001), Introducción a la ciencia (Crítica, 2001) e Historia de la ciencia (Crítica, 2005).

El libro

Título: SOLOS EN EL UNIVERSO. El milagro de la vida en la Tierra
Autores: JOHN GRIBBIN
Publicación: Febrero 2012

Este libro plantea una hipótesis arriesgada y revolucionaria: el único lugar del Cosmos en el que existe vida inteligente es la Tierra. John Gribbin embarca al lector en un fascinante y riguroso recorrido por la historia del Universo, las galaxias, el Sistema Solar y los planetas, para demostrar que la aparición de vida inteligente es un fenómeno altamente improbable que sólo se ha dado una vez.

Nuestra civilización está sola y es especial; este libro cuenta por qué.

Notas sobre el libro

A pesar del inicial reparo que me causó la presencia de la palabra "milagro" en el título con las posibles consecuencias y referencias religiosas que podrían malinterpretarse, la continua consecución de argumentos o deducciones científicas que van limitando las posibilidades de estrellas con condiciones adecuadas para la vida, parecen un buen argumento para defender la postura de que estadísticamente el ser humano pueda ser la única especie en nuestra galaxia, lo suficientemente inteligente cómo para intentar comunicarse con otras especies. Es cierto que todos los datos se muestran a través del tamiz de la limitación de nuestro conocimiento actual del funcionamiento de varias disciplinas científicas y del Universo en general, pero aún así, es cierto que tras la lectura del libro, como mínimo uno se plantea si sigue siendo acertado pensar que con tantas estrellas como hay, más que granos de arenas en todas las playas, si tan sólo un pequeño porcentaje de ellas hubiera desarrollado vida, y un pequeño porcentaje de esas estrellas tuviera vida inteligente, aún así, por pequeños que fueran, la Galaxia rebosaría de vida inteligente.

¿Tiene razón Eleanor Arroway (Jodie Foster) cuando dice: "El Universo es un sitio muy muy grande... más grande de lo que nadie en su vida haya conseguido soñar jamás. Y si sólo estamos nosotros... cuánto espacio desaprovechado ¿verdad?"?



Estos son los argumentos recogidos del libro en forma de notas para exponer que nuestra estrella y la zona en la que habitamos no son tan frecuentes como en principio pudieramos pensar:

¿Por qué es tan especial el Sol?

* Las Galaxias tienen una zona que no es adecuada para el desarrollo de vida de ningún tipo, las cercanías al centro galáctico, donde la densidad de estrellas es tan alta, la presencia de un agujero negro supermasivo y la alta radiación a la que som sometidos los sistemas solares que puedan haber, hace complicado suponer que puedan desarrollar vida siquiera. Esto reduce en buena proporción las estrellas aptas para desarrollar y mantener las condicones para la vida.
Se deduce que la zona habitable galáctica se reduce al 10% de las estrellas de la Via Lactea

* Pero esas estrellas situadas en la zona de habitabilidad galáctica, también tienen su propia zona habitable, la zona que permite la existencia de agua líquida. El agua líquida (u otro disolvente) es el que permite que se disuelvan los elementos químicos y puedan producirse reacciones entre ellos.

El mejor disolvente es el agua líquida y aunque el amoniaco, por ejemplo, pueda ejercer esa función, carece de otras propiedades que sí tiene el agua y que le convierten en el disolvente por excelencia. Una de estas características que la hacen única es la polaridad magnética (aunque muy débil, la tiene) que presentan las moléculas de agua. Esta polaridad provoca que las moléculas de agua y las disueltas en ella se alineen de una determinada manera, lo que resulta determinante para la forma de las moléculas de aminoácidos cruciales para la vida.

Otra propiedad importante del agua es que en su forma sólida, como hielo, es menos denso que en su forma líquida. de ahí que el hielo flote. Esto es importante porque en épocas frías de un planeta, en una era de hielo, se forma una piel encima congelada que mantiene el agua profunda más caliente.

Podemos deducir, teniendo en cuenta que en la misma Tierra se han encontrado formas de vida en condiciones muy extremas, los llamados extremófilos, que la zona de habitabilidad de una estrella será aquella en la que el agua pueda mantenerse entre 0º y 100º.

* Otro concepto a tener en cuenta para evaluar la posibilidad que un planeta pueda desarrollar vida es lo que se conoce como la zona de habitabilidad continua, puesto que durante la vida de una estrella, el brillo de ésta cambia, la energía aportada es distinta y esto supone que hay regiones que en algún momento puedan considerarse habitables, pero que dejen de serlo a partir de otro momento con lo que la vida iniciada se extinga o no le dé tiempo a aparecer. Esta zona que siempre ha permanecido dentro de la zona habitable continua es la que se conoce como "ricitos de oro", donde la temperatura ha sido siempre adecuada. La zona habitable continua del Sol abarca hasta un 1% más lejos de lo que está situada la Tierra y un 5% más cerca del Sol. Es una zona no muy amplia.

Dentro de unos 2.000 millones de años la zona habitable del sol se habrá distanciado otro 5% y la Tierra se encontrará en las mismas condiciones que se encuentra hoy día Venus. Por lo tanto el tiempo de habitabilidad de la Tierra sería en principio de 6.000 años desde su formación.

* Aunque pueda parecer lo contarrio y por mucho que se utilice como sentencia que el Sol es una estrella corriente, no es cierto. El 95% de las estrellas de su entorno son más pequeñas que el Sol y por tanto más tenues.

La oscilación del brillo del Sol varía menos que en otras estrellas similares observadas. Pudiera ser que el Sol fuera una estrella inusualmente estable, una ventaja evidente para la aparición y el desarrollo posterior de la vida.

Tres cuartas partes de las estrellas del entorno galáctico del Sol son enanas rojas, con una zona habitable muy pequeña y muy cercano a la propia estrella, menos de 5 millones de Km, lo que produce que el planeta siempre ofrezca la misma cara a su estrella, si es que llegan a formarse planetas. La consecuencia es clara, calor extremo en una cara, congelación e la contraria, etc.

Las enanas rojas son mucho más activas que las estrellas tipo Sol con frecuentes destellos de actividad, liberando rayos-x, ultravioleta y partículas que bombardearía al supuesto planeta cercano, aniquilando de esta manera la atmosfera de ese planeta.

* Ya se ha establecido anteriormente la deducción que la zona habitable galáctica se reduce al 10% de las estrellas de la Via Lactea. De ese 10% hay que descartar el 75% de enanas rojas según los argumentos del punto anterior. Eso nos deja con un 2,5% de todas las estrellas de la Via Lactea con posibilidades de desarrollar vida. De momento.

* Según observaciones y simulaciones por ordenador, y debido al problema del impulso angular, el 70% de las estrellas similares al Sol no están solas y tienen una compañera.
Se sabe que si un sistema de formación de estrellas, una nebulosa de polvo, parte de 100 nuevos sistemas solares, 40 de ellos serán triples y 60 dobles. Después de asentarse y con el paso del tiempo de esas condicones iniciales, acabará con 25 triples, 65 binarios y tan solo 35 estrellas sin compañeras. Estos datos que en principio se establecieron con simulaciones informáticas han sido corroborados con observaciones de la región donde se encuentra el Sol.

Los sistemas triples y binarios no parecen ser candidatos a tener en cuenta para el desarrollo de vida y mucho menos para la aparición de alguna civilización por la dificultad de tener una órbita circular o casi circular que se mantenga en una zona habitable también cambiante con el tiempo.

* Por lo tanto, de aquel 2% de estrellas de la Via Lactea que habíamos considerado, debemos quedarnos con el 30%. Eso nos deja tan solo un 0,6% de todas las estrellas de la Via Lactea a considerar, de momento nuevamente.

* Solo el 10% de las estrellas similares al sol encajan con proporciones similares de refractarios, elementos que se vaporizan a temperaturas elevadas, calcio y aluminio por ejemplo,  y que se encuentran presentes en planetas rocosos.

Estamos hablando ya del 0,06% de todas las estrellas de la Via Lactea con condiciones para desarrollar vida.

*Nota fuera del libro: (Si el dato de Jodie Foster en la película "Contact" se asemeja a la realidad y hay 400.000 millones de estrellas en la Via Lactea, un 0,06% de esas estrellas representa 240 millones de estrellas con condiciones para la vida, que no parece poco)*

Este 0.06% de estrellas podría ser que estuviera condicionado también por lo siguiente:

* El sistema solar parece un lugar abstante ordenado, con una disposición de planetas en órbitas circulares o casi y con cualquier fragmento de basura cósmica confinado en el cinturón de Kuiper y el Cinturón de Asteroides entre Marte y Jupiter. Podría deducirse que el Sol tuvo la suerte de nacer en un cúmulo relativamente pequeño y relativamente difuso, que hacía el encuentro con otras estrellas poco probable. Esos encuentros con otra estrellas, según el tipo de estas, puede suponer estar expuesta a radiaciones tan fuertes que pueden afectar al disco de formación planetaria.

El que los planetas del sistema solar tengan unas órbitas tan semejantes a un circulo descarta la posibilidad de que el Sol haya sufrido un encuentro con otra estrella que se acercara a menos de 100 UA desde la formación del sistema solar.

Observando los datos de radioactividad de los elementos presentes en las estrellas, se deuce que el Sol nació en un cúmulo de unas 3.500 estrellas a menos de 3 años luz de distancia.
La combianción de vecinos explosivos, estrellas de alta radiación, y encuentros cercanos hace que un cúmulo sea un emplazamiento improbable para un sistema planetario ordenado como el nuestro.

* El campo magnético de la Tierra es fuerte y al parecer ha sido un factor decisivo para las condiciones adecuadas para mantener la vida el tiempo suficiente para desarrollar vida inteligente. Protege de los rayos cósmicos y ayuda a mantener la atmosfera. Marte, por ejemplo, tuvo en su momento atmosfera pero sin un campo magnético, sumado a su baja gravedad, no la pudo retener.

* La configuracón del sistema solar con planetas gigantes en órbitas estables que no afecten a los demás planetas no parece lo habitual. según los modelos informáticos.
La presencia de Jupiter ha protegido de muchos más impactos de asteroides, barriendo y atrayendo por su gravedad. Además Jupiter aporta también un equilibrio justo y dificil de repetir entre proteger de bombardeos y permitir que llegue el agua, pero en la cantidad necesaria para evitar un planeta cubierto de agua en su totalidad. Aunque este último punto es relativo, pues también ayuda la orografía del planeta, ya que si la Tierra fuera una esfera perfecta estaría cubierta toda ella por un oceano de unos 3km deprofundidad.

* Tampoco hay que descartar la realtiva importancia que pudo tener la tectónica de placas para la aparición de la tecnología: la combinación de una corteza delgada y el agua ha permitido que se formen los depósitos de metales como el cobre y el hierro.

* La presencia de la Luna, un satélite tan grande en comparación con el planeta que orbita, estabiliza el eje de rotación en su inclinación, responsable de que haya estaciones.
La Luna se aleja cada año unos 4cm por la energía que pierde provocando mareas. Dentro de 2.000 millones de años ya no podrá estabilizar el eje de la Tierra. En su ancimiento, la Luna havría estado tan cerca de la Tierra (comparada con la distancia actual) que habría provocado mareas enormes (de agua y sobre la tierra tambien) produciendo así la Tierra suficiente calor en su interior, que junto con la radioactividad que llevó a provocar la actividad tectónica de laTierra.

La importancia de la Luna puede resumirse en:

- provoca la actividad tectónica dela Tierra
- una corteza terrestre delgada por el impacto que dio lugara  su formación
- calentamiento interior de la Tierra debido a las mareas
- estabilizador planetario del eje de rotación
- protección de impactos de escombros cósmicos

No parece algo menor el contar con un satélite de buen tamaño, al menos en nuestro caso, y las lunas tan grandes escasean, al menos en lo que conocemos hasta ahora, pero hay que tener en cuenta que el impacto que formó la Luna provocó garndes cantidades de polvo alrededor y solo en una de cada 400 estrellas parecidas al Sol se detecta rastros de polvo similares.

* Desde la aparición de la vida en la Tierra hasta la explosión cá,brica pasan al menos 3.000 millones de años. Durante 2.400 millones de años toda la vida en la Tierra consistió en células simples, procariotas sin núcleo. Las céluas eucariotas no aparecen en el registro fósil hasta hace 1.400 millones de años.

Las dos explosiones de vida suceden tras un periodo de glaciación, lo que pudiera dar a entender una pauta que no hemos podido comprobar.

En definitiva para el autor parece acertado decir que la máxima que tanto oímos de que "con tantas estrellas como hay,  las probabilidades están a favor de que haya más vida inteligente" podría no ser del todo cierto a la luz de nuestro conocimiento actual. aunque como hemos visto un 0,065 de estrellas es un número grande, nada menos que 240 millones de estrellas, los condicionantes que aún pudieran darse seguramente reduciria ese número de manera significativa. La serie de casualidades, desastres naturales, extinciones y cambios que han permitido que estemos aquí es larga. Basta con tener en cuenta que si hace 65 millones de años la Tierra no hubiera sufrido el impacto de un asteroide lo suficientemente grande, en estos momentos los dinosaurios seguirían siendo los dominantes del planeta.

Teniendo en cuenta que cuanto más conocemos del Universo, de su funcionamiento, y de las circunstancias que nos han permitido aparecer, más se reducen las candidatas a albergar otras formas de civilización, puede que en realidad podamos pensar que somos más raros de lo que creemos.

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Por cierto, que no sé si se tratará de un problema de traducción, pero alguien debería decirle a Jodie Foster que no salen las cuentas. Dice Jodie en el video, a partir del minuto 1:

Hay 400.000 millones de estrellas solo en nuestra galaxia.

Si una entre un millón tuviera planetas

Y si de esas, una entre un millón tuviera vida

Y si de esas, una entre un millón tuviera vida inteligente,

Habría, literalmente, millones de civilizaciones

 Las cuentas no salen, Solo en el primer paso, una entre un millón de 400.000 millones nos daría 400.000 estrellas con planetas, que no llega al millón para tener vida una de ellas.

ENTRADA RELACIONADA: RAZONES PARA CREER QUE ESTAMOS SOLOS Y LA PARADOJA DE FERMI

OTROS LIBROS EN LA BIBLIATECA

APUNTES: CONCEPTOS Y GLOSARIO

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Extraido de: Cuaderno de bitácora estelar

1) Big Bang: El universo se formó cuando toda la materia y la energía, que se encontraban concentradas en un punto, sufrieron una explosión llamada Big Bang (Gran Explosión). No cabe preguntar qué había antes de ella, ni tampoco creer que el universo estaba vacío salvo por la pequeña bola de materia-energía que estallaría después: tanto el espacio como el tiempo se formaron tras la explosión; no fue una explosión en el espacio, sino del espacio-tiempo; ocurrió en todos los puntos, en la habitación en la que leéis esta entrada del blog, en Alfa Centauri, en la cercana galaxia Andrómeda, etc. El universo, materia, energía, tiempo, espacio, formaba un todo que estalló. Una de las pruebas de tal evento es el Fondo Cósmico de Microondas (FCM), radiación residual emitida en la explosión.



Tanto el tiempo y el espacio aparecen con el Big Bang. No exite un "antes". (Crédito: Lineweaver & Davis 2005)

2) El universo se expande: La analogía con la que se suele explicar este difícil concepto es la siguiente: supongamos que existe una raza alojada en la superficie de un globo que se va hinchando. A medida que esto sucede, los habitantes de ese universo se dan cuenta de que las distancias aumentan: miden el tiempo de viaje de un punto A a otro B, y constatan que este tiempo se va haciendo mayor a cada momento. Saben que A y B no se encuentran en movimiento, pero la distancia entre ambos crece. Por tanto, llegan al convencimiento de que el universo de dos dimensiones en el que viven se está expandiendo. Pues bien, eso notamos los humanos: las galaxias se alejan de la nuestra, la Vía Láctea. Estudiando el movimiento relativo al FCM, sabemos que el aumento de las distancias no se debe a movimiento per se. La conclusión es que, efectivamente, el universo se expande. Observadores en todas las galaxias observan el mismo alejamiento, al igual que todos los habitantes del globo, pues no hay un centro del que se aleja todo: todos los puntos se alejan del resto.

3) No hay una cuarta dimensión espacial: La analogía del globo es buena para ayudar a comprender la expansión del universo, pero hay que tener claro que, así como un globo común (una superficie de dos dimensiones) necesita una tercera dimensión en la cual expandirse, la Relatividad General de Einstein (que explica la evolución del universo con tres dimensiones espaciales) no requiere una cuarta dimensión espacial para que tal expansión sea posible. Este punto es muy poco intuitivo.

4) Corrimiento al rojo: El pertinaz alejamiento de las galaxias puede ser medido gracias al famoso corrimiento al rojo: los fotones (luz) emitidos por éstas son "estirados" durante el transcurso de su viaje debido a la expansión del universo. Por ello, el valor de la longitud de onda de esos fotones medido por nosotros es mayor que el valor con el que fueron emitidos. Tal "estiramiento" nos da el valor de la distancia a la galaxia que emitió esos fotones. Un error común es considerar este corrimiento al rojo fruto del efecto Doppler causado por un movimiento relativo de las galaxias. Así, existen personas -entre ellas astrónomos- que persisten en creer que el "estiramiento" de los fotones se debe a un efecto cinemático (como el "estiramiento" que sufren las ondas de una sirena de ambulancia que se aleja de nosotros y cambia su sonido aparente) causado por un hipotético movimiento de recesión de las galaxias. Como ya hemos dicho, la distancia entre las galaxias crece debido a la expansión del universo, y no a un movimiento convencional; y lo que es más: cuanto más alejadas están, más rápidamente crece la distancia, es decir, las galaxias más lejanas se alejan más rápidamente.

5) Velocidad de recesión: El crecimiento de las distancias a las galaxias puede ser asociado a una velocidad, aun cuando no se trate de un movimiento, tal y como hemos dicho. Esta velocidad se denomina velocidad de recesión y se obtiene a partir del valor del corrimiento al rojo de cada galaxia. Quizá sea su empleo una dificultad a la hora de discernir entre movimiento y expansión, pero una prueba fundamental de que esta velocidad no es una velocidad al uso es que puede tener un valor superior al de la luz sin desafiar la Teoría de la Relatividad, ya que no representa ningún movimiento.



Los fotones de las galaxias alejadas son estirados durante su viaje hasta nosotros a través del espacio. Este estiramiento es el conocido corrimiento al rojo cosmológico y se debe a la expansión del universo, no a al movimiento de las galaxias con respecto a la Vía Láctea. (Crédito: Lineweaver & Davis 2005)

6) Comportamiento local: Algunas galaxias cercanas no siguen la tendencia descrita, pues su distancia a nosotros puede decrecer en lugar de aumentar. Éstas son las galaxias cercanas y que forman parte del llamado Grupo Local, al que pertenece la Vía Láctea. De la misma forma, el Grupo Local forma parte de un conjunto de galaxias aún mayor llamado Supercúmulo de Virgo. El hecho de que las galaxias que componen estos conjuntos no se alejan entre sí debido a la expansión del universo, se debe a que, por encima de ésta, prima la atracción gravitatoria entre ellas. Volviendo a la analogía del globo, es como si los miembros de la raza pobladora de éste hubiesen construido unas casas no ancladas al suelo y atadas entre sí por cadenas, de forma que la expansión no causase un imparable distanciamiento de sus moradas. En nuestro caso, esas cadenas son la fuerza gravitatoria, que mantiene las galaxias confinadas en un recinto no creciente. La atracción gravitatoria de nuestro supercúmulo no afecta a galaxias más alejadas de cierto límite, ya que su valor decrece con la distancia, por lo que se alejan irremediablemente de nosotros. Un comportamiento similar siguen los cúmulos alejados del nuestro. Cabe entonces distinguir entre comportamiento local (atracción) y comportamiento global (expansión).

7) Expansión acelerada: Uno de los últimos hitos en Cosmología es el descubrimiento de que la expansión se está acelerando, esto es, el crecimiento de las distancias entre las galaxias es cada vez mayor. Para explicar esta aceleración, se ha recurrido a la idea de la energía oscura, un tipo de energía repartida en el universo cuyo efecto neto es opuesto al de la gravedad.

8) ¿Se expande también la Vía Láctea?: Una de las creencias erróneas acerca de la expansión es que la Vía Láctea terminará sucumbiendo ante el "estiramiento" producido por la expansión del universo, desgarrándose ante el empuje de ésta. Como acabamos de explicar, a nivel local domina la atracción gravitatoria, pues la aceleración de la tasa de expansión del universo es muy inferior a la necesaria para destruir el sistema en el que vivimos: se sabe que la "fuerza" causada por la expansión en la superficie terrestre y que nos empuja fuera del planeta es 30 órdenes de magnitud menor que la que causa la Tierra y nos ancla a ella. Ahora bien, se desconoce si la aceleración de la tasa de expansión es constante o puede aumentar con el tiempo. De ser así, algún lejano día los componentes del Supercúmulo de Virgo, luego los del Grupo Local y por último los de la Vía Láctea, se separarán del resto, alejándose indefinidamente, pasando a ser cuerpos solitarios destinados a descomponerse en nubes de gas a causa de éste efecto.

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++ GLOSARIO: Teoria de la Relatividad

Fuente: Microsiervos

Más allá de E=mc²

de Microsiervos de alvy@microsiervos.com (Alvy)

Ventana externa

Casi todo el mundo conoce la famosa ecuación E=mc². En Minute Physics han aprovechado para explicar, con su habitual claridad meridiana, lo que hay más allá de esa ecuación. En particular, se adentran en el concepto de equivalencia entre masa y energía y tratan de explicar por qué suceden cosas extrañas dependiendo de si los objetos están en reposo o en movimiento. Tan simpático como educativo.

MAS SOBRE LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD

MAS SOBRE ALBERT EINSTEIN

MAS SOBRE FISICA

Diversos conceptos de la Teoría de la Relatividad recopilados de una manera dispersa. Cuando haya bastantes conceptos espero poder dotar de un cuerpo lógico la entrada:

Albert Einstein, tomando como referencia la no existencia del eter, el experimento de Michelson-Morley, la constancia de la velocidad de la luz constatada, las contracciones de Fitgerald-Lorentz y las transformaciones de Lorentz postula su Teoria Especial de la Relatividad.

Las consecuencias más trascendentales de la nueva teoría son en esencia las siguientes:

La propagación de la luz se puede explicar como una propagación de energía a través del espacio vacio de acuerdo con los campos electromagnéticos de Maxwell. En consecuencia el eter no existe, ya no es necesario que exista para explicar la propagación de la luz como fenómeno ondulatorio.

No existe el reposo absoluto, no hay un marco de referencia al que relacionar todo lo demás.

El espacio y el tiempo dejan de ser dos cosas separadas, hay que entenderlo como espaciotiempo, donde el tiempo ya no es algo inmutable. El Universo se entiende a partir de ahora con cuatro dimensiones, las 3 espaciales y el tiempo.
La masa y la energía, se entienden a partir de ahora como dos aspectos del mismo fenómeno, como establece la ecuación E=m.c2 La fórmula da explicación al funcionamiento de las estrellas; debido a lo grande de la relación entre masa y energía, las estrellas pueden continuar ardiendo durante milenios consumiendo la masa de gas.

Un objeto en movimiento, para un observador fuera del sistema, disminuye sus medidas en la dirección del movimiento a medida que la velocidad aumenta y si alcanza la velocidad de la luz, desaparece.

Igualmente la masa aumenta y se convertiría en infinita si alcanzara la velocidad de la luz. Esta es la explicación que no se pueda alcanzar, pues sería necesaria una energía infinita.

Los relojes en movimiento andan más despacio a medida que aumenta la velocidad y al igual que las anteriores con la velocidad de la luz, se pararía completamente.

Por la razones anteriores se entiende que los fotones (particulas que transportan la luz) sean partículas sin masa, de ahí que puedan viajar a la velocidad de la luz. El tiempo para los fotones no existe, tienen una vida infinita.


Verificaciones de la Teoria General de la Relatividad.

1.- Resolvió el problema del perihelio de Mercurio, unas desviaciones en la órbita del problema que la ley de la Gravitación de Newton no podía resolver. Llegó a predecirse un nuevo planeta para explicar las desviaciones en la orbita de Mercurio. La Teoría General de la Relatividad aplicada a este problema demostraba que según las ecuaciones el planeta debía moverse así en el espacio-tiempo en la proximidad del Sol. Los demás planetas están bastante más lejos con lo que esta peculiaridad no llega a afectarles.

2.- La curvatura de los rayos de luz cuando pasan cerca de una masa gravitatoria importante como el Sol, hecho demostrado en 1919.

3.- Corrimiento al rojo por la gravitación. Los procesos en el Sol con mayor gravedad se realizan más lentamente, esto se comprueba al comparar la longitud de onda del mismo proceso en el Sol y en el laboratorio. Los procesos en el Sol tiene mayor longitud de onda, es decir una frecuemcia más baja, por lo tanto más lento.

4.- Predicción hecha por la teoría de la existencia de los agujeros negros.

Fuente: Homínidos

Albert Einstein y la nueva concepción del espacio-tiempo (I)

de Ismael Pérez Fernández

Albert Einstein es sin duda el icono científico por antonomasia del siglo XX. Nació en 1879 en la ciudad alemana de Ulm pero se traslado junto con su familia a Munich donde asistiría a la escuela, lugar donde quedo demostrado que Einstein no era muy buen estudiante. Einstein dejo la escuela sin completar sus cursos. En 1985 se presento al examen de acceso del Instituto Federal de Tecnología Suizo en Zurich, examen que no supero, por lo que tuvo que pasar un año en una escuela suiza, hasta que en 1896 consiguió superar dicho examen. Aún habiendo superado los exámenes del Instituto Federal, Einstein no consiguió obtener un puesto en el mismo, al final, acabó ocupando un cargo en la Oficina de Patentes de Berna. Este trabajo le dejaba el tiempo libre necesario para dedicarse a su pasión, la física teórica. Fue como empleado de dicha oficina cuando tuvo lo que se podría señalar como su año magnifico, 1905, en este año publicó trabajos realmente importantes para la física, por una parte la explicación del efecto fotoeléctrico mediante la cuantización de la luz, y por otro lado la explicación de como pequeñas partículas de polvo eran zarandeadas por los átomos que componen el fluido en el que están inmersas, ya sea el aire o en un líquido, lo que hoy en día conocemos como movimiento browniano. También en 1905 fue cuando vio la luz la primera parte de su teoría de la relatividad, la relatividad especial. La relatividad especial se erige a partir de unas contradicciones encerradas en la mecánica de Newton:

a) Por un lado, el concepto, expresado por el principio de relatividad de Galileo, según el cual no se puede distinguir mediante experimentos mecánicos un sistema de referencia en reposo, de cualquier otro que tenga un movimiento rectilíneo y uniforme.

b) Por otro lado, el concepto tradicional del espacio, un hipotético espacio al que, contradiciendo el mencionado principio de relatividad de Galileo, se le atribuyó el privilegio de estar en reposo.

Si a esto añadimos las consecuencias de la síntesis del electromagnetismo conseguido por Maxwell y del experimento de Michelson y Morley, todo apuntaba en la dirección de que algo fallaba en la mecánica de Newton. Del principio de relatividad de Galileo se deducía que las leyes de la mecánica de Newton debían escribirse igual en cualquier sistema de referencia inercial(SRI), esto es, en reposo o sometido a un movimiento rectilíneo uniforme. Pero esto implicaba que un objeto moviéndose con una velocidad “v” respecto a un SRI, el cual a su vez se mueve con una velocidad constante respecto a otro SRI’, entonces la velocidad del objeto respecto del SRI’ sería “v” más la velocidad a la que se mueve el SRI respecto del SRI’ (por simplicidad se esta obviando el carácter vectorial de la velocidad). Aquí es donde entraba el electromagnetismo de Maxwell, según el cual la velocidad de la luz es:

Es decir, la velocidad de propagación de la luz sólo depende de las propiedades que tenga el medio en el que se esté propagando, no del sistema de referencia desde el que se esté midiendo dicha velocidad. Algo estaba mal, o bien fallaba el electromagnetismo de Maxwell o bien algo andaba mal en la mecánica newtoniana. En este punto es donde entra el experimento que realizaron Michelson y Morley. Los cuales haciendo uso de un interferómetro pretendían medir como variaba la velocidad de la luz al moverse a través del eter, sustancia que hipotéticamente inundaba el espacio en reposo de Newton y que se introdujo para explicar la propagación de las ondas electromagnéticas. Pero el experimento mostró que la velocidad de la luz era constate e independiente del movimiento de la Tierra a través del hipotético eter, no sólo eso, sino que todos los experimentos para intentar detectar la velocidad del movimiento de la Tierra respecto del espacio absoluto en reposo fracasaron. En años posteriores a la aparición de la relatividad especial, se realizaron observaciones de la luz emitida por un sistema de estrellas binarias realizadas por el astrónomo Willem de Sitter en 1913, y posteriormente se realizaron repeticiones del experimento de Michelson y Morley usando una fuente de luz extraterrestre, como el realizado por Tomascheck en 1924 y Miller en 1925. Todas estas observaciones y experimentos ponen de relieve que el electromagnetismo de Maxwell es correcto y la velocidad de la luz es independiente de la velocidad del sistema de referencia desde el que se está tratando de medir dicha velocidad.

Bajo estas circunstancias es cuando la genial mente de Einstein propone su teoría de la relatividad especial.

Ismael Pérez Fernández.

Albert Einstein y la nueva concepción del espacio-tiempo (II)

de Ismael Pérez Fernández

Bajo estas circunstancias es cuando la genial mente de Einstein propone su teoría de la relatividad especial, la cual tiene los siguientes postulados y corolarios:

Postulados:

1º) Las leyes de la electrodinámica y de la óptica son validas en todos los sistemas de referencia para los que son ciertas las leyes de la mecánica.

2º) La luz se propaga en el vació con una velocidad c independiente del posible movimiento de la fuente emisora.

Corolarios:

1º) La luz viaja a la misma velocidad c en todos los SRI.

2º) La velocidad de la luz es un límite superior a la velocidad de cualquier objeto.

A partir de estos corolarios y con un sencillo ejemplo, podemos deducir que el tiempo y el espacio son relativos, es decir, el tiempo entre dos sucesos en un SRI que se mueve a una cierta velocidad constante respecto de otro SRI’ no es el mismo, y lo mismo le sucede a las distancias.

Supongamos que tenemos dos relojes formados por dos espejos perfectos y paralelos entre los cuales está rebotando indefinidamente un rayo de luz, la altura que separa dichos espejos es “h”. Supongamos que ponemos un reloj en un SRI’ y el otro en un SRI que se mueve con una velocidad constante v respecto al sistema SRI’. El tiempo que emplea la luz para hacer su recorrido entero en el reloj del sistema SRI’ será:

Ahora calcularemos cual es la velocidad de la luz medida desde SRI’ en el SRI, el cual se mueve con una velocidad constante “v” respecto de SRI’. Desde SRI’ veríamos hacer el siguiente recorrido en el reloj situado en SRI:

La cantidad que se habrá desplazado este reloj según su propio sistema de referencia sería igual a:

l=vt

La mitad de la distancia que vemos recorrer a la luz en SRI desde SRI’ es la hipotenusa de un triangulo rectángulo cuyos catetos son la altura del reloj (h), y la mitad de la distancia recorrida (l), h la podemos poner en función de t’ a partir de nuestra primera ecuación, y l sabemos que es vt, por lo que podemos poner la velocidad de la luz c en función de t, t’ y v:

Y como se puede observar el tiempo no transcurre igual en ambos sistemas de referencia. Con razonamientos parecidos podemos inferir como varían las longitudes de un sistema a otro. Es decir, a partir de los corolarios antes expuestos llegamos a la conclusión de que el tiempo y el espacio no son entidades absolutas, sino relativas. Los resultados de la relatividad especial se formalizaron a través de las transformaciones de Lorenz-Einstein, las cuales permiten que las leyes del electromagnetismo de Maxwell y las leyes de la mecánica se escriban igual en todos los sistemas de referencia. La relatividad especial permitía establecer una equivalencia entre todos los sistemas de referencia. Al año siguiente de la publicación de la teoría especial de la relatividad Einstein dejo la oficina de patentes para pasar a convertirse en profesor de la Universidad de Zurich. Pero en 1914 acabaría estableciéndose en el Kaiser Willhelm Institute de Berlín, allí acabaría por culminar la segunda parte de su teoría de la relatividad, la Relatividad General. La relatividad especial tiene un carácter restringido, ya que en todo momento hemos estado hablando de sistemas de referencia inerciales, esto es, sistemas que en ningún momento están sometidos a una aceleración. ¿Es esto posible? Es decir ¿pueden existir los SRI en el Universo? Hasta ahora sabemos que la fuerza de la gravedad depende de la distancia, a mayor distancia, más débil será la fuerza de la gravedad, pero en un Universo con galaxias, estrellas etc. no importa donde nos situemos, en el Universo siempre estaremos sometidos a una fuerza gravitatoria y por lo tanto estaremos sometidos a una aceleración, es decir, los sistemas de referencia inerciales no existen en el Universo. Para dar un carácter general a su teoría, Einstein debía tener en cuenta la gravedad.

Ismael Pérez Fernández.

Albert Einstein y la nueva concepción del espacio-tiempo (III)

de Ismael Pérez Fernández

En la última entrada sobre la relatividad nos quedamos a punto de ver como Einstein tenia que introducir la gravedad en su relatividad especial, para darle un carácter general, y es que hasta el momento hemos obviado que tanto la segunda ley de Newton como su formulación de la gravitación universal dependen de la masa del objeto.

La masa que interviene en la segunda ley es conocida como la masa inercial, la cual es una cualidad de los objetos que tiene que ver con la mayor o menor dificultad que ellos ofrecen a que se altere su velocidad cando se les aplican fuerzas, y por otro lado tenemos la masa que interviene en la formulación de la fuerza gravitatoria que siente un cuerpo, que recibe el nombre de masa gravitatoria la cual representa una propiedad de cada objeto que tiene que ver con su capacidad de atraer y ser atraído gravitatoriamente por otros cuerpos.

Un cuerpo en un campo gravitatorio tendría que estar sometido a una fuerza, según la mecánica de Newton, y de su segunda ley sabemos que todo cuerpo sometido a una fuerza tiene que experimentar una aceleración, dicha aceleración valdrá:


Si la masa gravitatoria y la masa inercial fueran iguales, entonces se llegaría a una conclusión importante, y es que la equivalencia entre los conceptos de masa inercial y masa gravitatoria aporta al campo gravitatorio una propiedad exclusiva, a saber: sometidos únicamente a un campo gravitatorio todos los objetos se ven sometidos a la misma aceleración. La pregunta entonces es clara ¿son la masa gravitatoria e inercial iguales? Esta es una cuestión completamente empírica. Se han hecho diversos experimentos para determinar si ambas masas coinciden o no, por ejemplo, algunos de los más recientes son el realizado por Braginski en 1971 que confirmó la igualdad entre la masa inercial y la gravitatoria con una incertidumbre inferior a una parte en un billón y por otro lado en 1999 un grupo de científicos de la Universidad de Standford, coordinados por Achim Peters determinó la aceleración de caída en el campo gravitatorio terrestre con una precisión de tres partes en mil millones, es decir, que todos los cuerpos parecen caer con la misma aceleración dentro del campo gravitatorio terrestre.

Imaginemos un laboratorio que está en caída libre sobre la Tierra, como hemos visto, todos los objetos del interior del laboratorio caerán con la misma aceleración, es decir, entre ellos estarán en reposo, o lo que es lo mismo, elegir uno de ellos como sistema de referencia, es elegir un sistema de referencia inercial, por lo que podremos usar la relatividad especial para estudiar los movimientos relativos de los objetos dentro del laboratorio. Esta equivalencia entre masa gravitatoria y masa inercial, que conlleva que todos los cuerpos que se hallen en un campo gravitatorio caigan con la misma aceleración, además de permitir aplicar la relatividad especial, también permitió a Einstein formular el principio de equivalencia.

Principio de equivalencia: sean dos sistemas de referencia un sistema de referencia K, no acelerado o inercial, en el que actúa un campo gravitatorio uniforme, otro sistema de referencia K’, que acelera uniformemente con respecto a K, pero en el que no actúa campo gravitatorio alguno. Estos dos sistemas de referencia son equivalentes, es decir, los experimentos que se lleven a cabo bajo condiciones idénticas en estos dos sistemas de referencia darán lugar a resultados idénticos.

O lo que es lo mismo para estudiar lo que sucede en un laboratorio sometido a un campo gravitatorio uniforme, podemos suponer que dicho laboratorio en lugar de estar sometido a un campo gravitatorio, está sometido a una aceleración uniforme de la misma intensidad y dirección que la aceleración debida al campo gravitatorio pero de sentido contrario. Haciendo uso del principio de equivalencia podemos entender cualitativamente como la gravedad distorsiona el espacio-tiempo. Por comodidad, hasta hora hemos estado hablando de espacio y de tiempo, pero una de las consecuencias de la relatividad es que no existen el espacio y el tiempo sino el espaciotiempo que es tetradimensional.

Imaginemos que tenemos dos laboratorios idénticos, uno sobre la superficie de la Tierra y otro a una determinada altura sobre la misma, llamemos A al laboratorio sobre el suelo y B al laboratorio que está a una cierta altura. En cada laboratorio tienen un reloj que envía un fotón por cada tic que marca dicho reloj, previamente ambos relojes el de A y el de B han sido sincronizados. Para analizar la situación desde el laboratorio B aplicaremos el principio de equivalencia, por lo que dicho laboratorio se estará alejando del laboratorio A con una determinada aceleración, así pues los fotones que le llegan desde A cada vez le llegan más separados, es decir, desde B se observa que el reloj en A va más despacio. Ahora para analizar la situación desde le punto de vista del laboratorio A, volvemos a aplicar el principio de equivalencia, entonces el laboratorio A estará sometido a una aceleración exactamente igual a la debida al campo gravitatorio pero de sentido contrario por lo que se estará acercando a B, por lo que los fotones emitidos por el reloj de B cada vez le llegarán más seguidos, desde A también se percibe que el reloj de B marcha más rápido que el de A. La generalización de este ejemplo nos lleva a que si se colocan dos relojes en dos regiones del espaciotiempo el reloj situado en la región donde el campo gravitatorio es más intenso marchará más lento.

Acabamos de ver como la gravedad produce una distorsión temporal, veamos ahora como afecta al espacio. Supongamos que estamos en un laboratorio sometido a un campo gravitatorio, en dicho laboratorio desde una de sus paredes se emiten fotones que cruzan el laboratorio, aplicando otra vez el principio de equivalencia, podemos suponer que dicho laboratorio en lugar de estar sometido a un campo gravitatorio está sometido a una aceleración exactamente igual pero de sentido contrario a la debida al campo gravitatorio, por lo que para distintos intervalos de tiempo obtendríamos lo que se observa en la figura:


En el interior del laboratorio observaríamos que el rayo de luz se curva:


Es decir, en una región del espacio-tiempo donde existe un campo gravitatorio la luz se curva en su trayectoria, y cuanto mayor sea el campo gravitatorio mayor será la curvatura. Ahora bien, los fotones no tienen masa, por lo que no pueden ser atraídos por el campo gravitatorio, según la relatividad lo que sucede es que la gravedad no es una fuerza como se nos presenta en el trabajo de Newton sino una distorsión de la geometría del espacio-tiempo. Esta concepción de la gravedad como una distorsión de la geometría del espacio-tiempo era realmente novedosa y rompedora con lo comúnmente aceptado. La relatividad resulta difícil de aceptar para nuestro sentido común, pero los experimentos y las observaciones han mostrado que Einstein tenía razón, de todas las observaciones realizadas para comprobar la veracidad de la relatividad la más famosa probablemente sea la observación de un eclipse encabezada por Sir Arthur Eddington en 1919, durante dicho eclipse se estudio si la gravedad del Sol curvaba la luz de estrellas lejanas, tal y como predice la relatividad, el resultado fue positivo y esto hizo a Einstein mundialmente famoso.

Curiosamente en 1922 Einstein fue galardono con el premio Nobel, pero no por su teoría de la relatividad sino por su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico. A finales de la década de los años veinte el trabajo de Einstein empezó a quedar aislado de la corriente principal de la física, el buscaba una teoría de campo unificada, pero la corriente principal de la física iba por otros derroteros, se buscaba y se intentaban descubrir las nuevas interacciones que se dan a nivel subatómico, como la interacción débil.

Años después la situación en Alemania empezaría a empeorar, con la llegada de Hitler al poder en 1933, Einstein decidió mudarse a los Estados Unidos donde conseguiría la ciudadanía norteamericana en 1940. En 1952 se le llego a ofrecer el cargo de presidente del estado de Israel, cargo que rechazó. En 1955 Albert Einstein moría, dejándonos un impresionante legado que nos a permitido por primera vez en la historia desarrollar una teoría científica del Universo en su conjunto, en efecto, la relatividad general de Einstein se podía aplicar al Universo como un todo poniendo la base para la compresión matemática del Universo, es decir, fue el nacimiento de la ciencia de la cosmología.


Ismael Pérez Fernández.

Fuente: Astrofísica y física

La Relatividad General. 1ª parte.

de Astrofísica y física de Verónica Casanova

El astrofísico Pedro Ferreira de la Universidad de Oxford ofrece una descripción concisa y actual de lo que se debe conocer de la relatividad general.

1.- PASADO, PRESENTE Y FUTURO.

La teoría general de la relatividad de Albert Einstein es uno de los logros más imponentes de la física del siglo veinte. Publicada en 1916, explica lo que percibimos como fuerza de gravedad. De hecho, esta fuerza surge de la curvatura del espacio y del tiempo.

Einstein propuso que los objetos como el Sol y la Tierra variaban la geometría del espacio. En presencia de materia y energía, el espacio se puede deformar y estirar,formando cordilleras, montañas y valles que causan que los cuerpos se muevan por estas "rutas" curvas. Así que aunque la Tierra parezca moverse alrededor del Sol a causa de la gravedad,en realidad, tal fuerza no existe. Es simplemente la geometría del espacio-tiempo alrededor del Sol la que dice cómo debe moverse la Tierra.

La teoría de la relatividad general tiene consecuencias de largo alcance. No sólo explica el movimiento de los planetas, sino que también puede describir la historia y la expansión del Universo, la física de los agujeros negros, la curvatura de la luz de las estrellas y las galaxias distantes.

La relatividad general: la percepción de Einstein

En 1905, a la edad de 26 años, Albert Einstein propuso su teoría de la relatividad especial. La teoría conciliaba la física de los cuerpos en movimiento desarrollada por Galileo Galilei y Newton, con las leyes de la radiación electromagnética. Se postula que la velocidad de la luz es siempre la misma, independientemente del movimiento de la persona que lo mide. La relatividad especial implica que el espacio y el tiempo se entrelazan en un grado nunca antes imaginado.

A partir de 1907, Einstein comenzó a tratar de ampliar la relatividad especial para incluir la gravedad. Su primer éxito vino cuando estaba trabajando en una oficina de patentes en Berna, Suiza. "De repente un pensamiento me golpeó", recordó. "Si un hombre cae libremente, no sentiría su peso ... Este experimento mental simple ... me llevó a la teoría de la gravedad". Se dio cuenta de que existe una profunda relación entre los sistemas afectados por la gravedad y los que están acelerando.

El próximo paso adelante se produjo cuando Einstein introdujo las matemáticas geométricas desarrolladas por los matemáticos alemanes del siglo XIX Carl Friedrich Gauss y Bernhard Riemann. Einstein aplicó su trabajo para escribir las ecuaciones que relacionan la geometría del espacio-tiempo con la energía que contiene. Ahora conocidas como las ecuaciones de campo de Einstein, fueron publicadas en 1916, y sustituyeron a la ley de la Gravitación Universal de Newton. Estas ecuaciones siguen utilizándose hoy en día.

Usando la ley de la relatividad general, Einstein formuló una serie de predicciones. Demostró, por ejemplo, cómo su teoría explicaba el movimiento del planeta Mercurio. También predijo que un objeto masivo,como el Sol, debe distorsionar el camino que recorre la luz al pasar cerca de él. La geometría del espacio se comporta entonces como si fuera una lente.

Einstein también sostuvo que la longitud de onda de la luz emitida por una fuente cercana a un objeto masivo se debería estirar, es decir, debería sufrir un corrimiento hacia el rojo, ya que sale del espacio-tiempo curvado cercano al objeto masivo. Estas tres predicciones ahora se llaman las tres pruebas clásicas de la relatividad general.

La relatividad general.

En 1919, el astrónomo inglés Arthur Eddington viajó a la isla de Príncipe situada en la costa de África occidental para ver si podía detectar la lente de la luz predicha por la relatividad general. Su plan era observar un cúmulo brillante de estrellas llamadas las Híades en el momento en el que el Sol pasaba delante de ellas. Para ver la luz de las estrellas, Eddington necesitaba un eclipse total de Sol para suprimir el resplandor del nuestra estrella.

Si la teoría de Einstein es correcta, las posiciones de las estrellas de las Híades deberían cambiar en un porcentaje aproximado de una parte entre dos mil de un grado.

Para señalar la posición de las Híades en el cielo, Eddington primero tomó una fotografía en la noche de Oxford. Luego, el 29 de mayo de 1919, fotografió a las Híades mientras yacían casi directamente detrás del Sol durante el eclipse total que se produjo ese día en la isla de Príncipe. Comparando las dos mediciones, Eddington fue capaz de demostrar que el cambio fue como Einstein había predicho y demasiado grande para ser explicado por la teoría de Newton.

Tras la expedición del eclipse, hubo cierta controversia en creer que los datos del análisis de Eddington habían sido correctos. Pero en la década de 1970, cuando las placas fotográficas fueron analizadas nuevamente, el análisis de Eddington demostró ser correcto.

El periódico The Times de Londres publicó: "triunfa la Teoría de Einstein". A partir de entonces, a medida que se han demostrado más consecuencias de su teoría, la relatividad general se ha arraigado en el saber popular, con su descripción de un Universo en expansión y los famosos agujeros negros. En 1959, Robert Pound y Glen Rebka anunciaban la comprobación del corrimiento al rojo de la luz (corrimiento de la longitud de onda), emitida por una estrella que se aleja de la Tierra a gran velocidad, lo que constituía la tercera prueba clásica, propuesta por Einstein en 1907.

Más información en el enlace.

La Relatividad General. 2ª parte.

de Astrofísica y física de Verónica Casanova

2. CÓMO LA RELATIVIDAD GENERAL DA FORMA NUESTRO UNIVERSO

La teoría general de la relatividad de Einstein ha revelado que el Universo es un lugar extremo. Ahora sabemos que era caliente y denso, y que se ha expandido durante los últimos 13,7 mil millones años. También dedujo la existencia de regiones tan densas que deforman el espacio-tiempo, llamadas agujeros negros que atrapan todo lo que entran en sus garras.

Agujeros negros en la Teoría General de la Relatividad.

Poco después de que Einstein propusiera su teoría de la relatividad general, un físico alemán llamado Karl Schwarzschild encontró una de las primeras y más importantes soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein. Ahora conocida como la solución de Schwarzschild, este resultado describe la geometría del espacio-tiempo alrededor de estrellas muy densas, teniendo algunas características muy extrañas.

Para empezar, justo en el centro de tales organismos, la curvatura del espacio-tiempo se hace infinita, formando una característica llamada singularidad. Una característica aún más extraña es una superficie esférica invisible, conocida como el horizonte de sucesos, alrededor de dicha singularidad. Nada, ni siquiera la luz, puede escapar del horizonte de sucesos. Casi se puede pensar en la singularidad de Schwarzschild como un agujero en el tejido del espacio-tiempo.

En la década de 1960, el matemático neozelandés Roy Kerr descubrió una clase más general de soluciones para las ecuaciones de campo de Einstein. Describen objetos densos que están girando, y son incluso más extraños que la solución de Schwarzschild.

Los objetos que las soluciones de Schwarzschild y de Kerr describen se conocen como agujeros negros. Aunque todavía no se ha visto directamente ningún agujero negro, hay pruebas abrumadoras de su existencia. Normalmente se detectan a través de los efectos que tienen en las inmediaciones de cuerpos astrofísicos tales como las estrellas o el gas.

El Universo en expansión.

Una de las predicciones más sorprendentes de la relatividad general la obtenemos si tenemos en cuenta lo que ocurre en el Universo en su conjunto.

Poco después de que Einstein publicara su teoría, el meteorólogo y matemático ruso Alexander Friedmann y el sacerdote belga Georges Lemaître demostraron que el Universo debe evolucionar en respuesta a toda la energía que contiene. Argumentaron que el Universo debería tener un inicio pequeño y denso, para expandirse y diluirse con el tiempo. Como resultado, las galaxias se alejarían unas de las otras.

Einstein no confiaba en esta conclusión de Friedmann y Lemaître, sino que él creía en un Universo estático. Pero un descubrimiento realizado por el astrónomo estadounidense Edwin Hubble hizo que cambiara de idea.

Hubble analizó el alejamiento de las galaxias de la Vía Láctea. Descubrió que las galaxias distantes se alejan más rápido que aquellas que están relativamente cerca. Las observaciones de Hubble demostraron que el Universo se está expandiendo. Este modelo del cosmos fue conocido más tarde como el Big Bang.

En los últimos 20 años, un gran número de observaciones de gran alcance realizadas por los satélites y los grandes telescopios han aportado aún más evidencias de la evolución y expansión del Universo. Hemos obtenido una medida exacta de la tasa de expansión del Universo y de la temperatura de la radiación remanentes del Big Bang, y hemos podido observar galaxias jóvenes cuando el Universo estaba en su infancia. Ahora se acepta que el Universo tiene aproximadamente 13,7 mil millones de años.

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