Aunque sigue debatiéndose la cifra exacta, la mayoría de los astrónomos coinciden en que el universo observable tiene entre 13 y 14 mil millones de años. Los astrónomos usan distintos métodos para fechar el universo. En los últimos años, los resultados de diferentes métodos han empezado a converger.
Uno de los métodos para determinar la edad del universo es encontrar las estrellas más viejas y determinar su edad basándose en cómo nacen, evolucionan y mueren las estrellas. Las estrellas enanas blancas son buenas candidatas para estos estudios. Son los cadáveres quemados de estrellas que una vez fueron como el Sol.
Tras agotar el combustible nuclear en su interior, estas estrellas de tamaño mediano empiezan a desprenderse de sus capas externas, soltando gas al espacio hasta que lo único que queda es un pequeño núcleo del tamaño de la Tierra. Estos núcleos empiezan entonces un largo proceso de enfriamiento, que durará miles de millones de años. Midiendo su temperatura, los astrónomos pueden calcular su edad y cuánto tiempo llevan enfriándose. Estudios de enanas blancas muestran que las más viejas han estado enfriándose durante 12 o 13 mil millones de años, lo que supone un valor mínimo para la edad del universo.
Estos resultados coinciden con los descubrimientos, anunciados en 2001, del “Proyecto Clave” del Telescopio Espacial Hubble, para determinar a qué velocidad se expande el universo. Los astrónomos observaron 800 cefeidas en 18 galaxias cercanas. Midiendo la velocidad de pulsación de las cefeidas, los astrónomos determinaron su brillo verdadero lo cual, a su vez, reveló su distancia. Las mejores medidas a estas galaxias cercanas permitieron a los astrónomos deducir el ritmo de expansión del universo con una precisión de hasta el 10%. Combinando este valor con los cálculos aproximados de la densidad del universo, concluyeron que la edad del universo es de unos 13 mil millones de años.
Los científicos también pueden determinar la edad del universo estudiando la radiación remanente del Big Bang, la explosión que desencadenó la expansión del universo. Esta radiación, llamada Fondo Cósmico de Microondas (CMB según el acrónimo en inglés), se ve en todas las direcciones del cielo y se ha enfriado hasta alcanzar sólo tres grados por encima del cero absoluto.
WMAP, acrónimo en inglés de la Sonda Anisótropa de Microondas Wilkinson, un observatorio en órbita, pasó un año realizando un mapa detallado de diminutas variaciones de temperatura en la CMB. Modelos de la evolución del universo predicen específicamente qué forma tendrán esas variaciones en el CMB. En 2003, científicos de WMAP anunciaron que habían comparado la imagen inicial del universo tomada por su satélite con varias predicciones, y había un grupo específico de características que coincidían. Los datos de WMAP indican que nuestro universo tiene 13700 millones de años, y únicamente un cuatro por ciento de átomos de materia ordinaria. La materia oscura supone un 23 por ciento. El resto, un 73 por ciento, corresponde a la enigmática “energía oscura.
Otro método es el de la Edad de los cúmulos globulares. A mediados de los años 90, las observaciones realizadas de los cúmulos globulares parecían no concondar con la Teoría del Big Bang. Las simulaciones realizadas por ordenador de acuerdo con las observaciones de las poblaciones estelares de cúmulos de galaxias sugirieron una edad de cerca de 15.000 millones de años, lo que entraba en conflicto con la edad del universo, estimada en 13.700 millones de años. El problema quedó resuelto a finales de esa década, cuando las nuevas simulaciones realizadas, que incluían los efectos de la pérdida de masa debida a los vientos estelares, indicaron que los cúmulos globulares eran mucho más jóvenes. Quedan aún en el aire algunas preguntas en cuanto a con qué exactitud se miden las edades de los cúmulos, pero está claro que éstos son algunos de los objetos más antiguos del universo.
También como metodo de estimación de la edad del Universo está la Constante de Hubble. En el año 1924 el gran astrónomo Edwin Hubble trabajaba en el Observatorio de Monte Wilson, cerca de Pasadena, donde se ocupaba de medir las distancias existentes entre galaxias, calculando el brillo aparente y los periodos de las estrellas variables Cefeidas. Como consecuencia de su trabajo, Hubble dio a conocer su conocida ley de que la velocidad con que una galaxia se aleja de nosotros es proporcional a la distancia a la que se encuentra. La constante de proporcionalidad es denominada constante de Hubble, siendo fácil de comprender que si actualmente las galaxias se están separando, en un Universo en expansión, ello significa que, en el pasado, debían estar más cerca entre sí. Extrapolando los cálculos correspondientes, ello nos conduciría a un instante cero en el que todas estuviesen juntas, es decir, al inicio del Universo.
Aunque no he encontrado un video que contenga las técnicas utilizadas para datar el nacimiento del Universo, he visto uno muy interesante sobre el nacimiento de Universo “Cataclismo del Big Ban” http://www.youtube.com/watch?v=Q0G898XiZMQ
Busca la definición de onda en Física y los parámetros que la definen.
La amplitud: es la altura máxima que alcanza cada punto del medio al ser perturbado.
La longitud de onda: es la distancia que se recorre por la perturbación al realizar una onda completa.
El período:es el tiempo asociado a la longitud de onda que tarda para realizarse una onda completa.
La frecuencia: es la cantidad de oscilaciones completas que se realizan en la unidad del tiempo.
La velocidad de onda: depende del tipo de la onda y del medio en el que se propaga.
¿Qué quiere decir Einstein con la frase: "Dios no juega a los dados"?
Yo creo que la frase:”Dios no juega a los dados”, Einstein quiere decir que en la física el azar y la probabilidad no tienen un papel importante como tiene la lógica.
Busca información sobre los conceptos causalidad y determinismo. Haz un análisis del motivo por el cual dichos conceptos se ven afectados por la interpretación probabilística de la función de ondas y en que medida eso puede ser un problema.
En física, la mecánica cuántica (conocida también como mecánica ondulatoria) es una de las ramas principales de la física que explica el comportamiento de la materia. Su campo de aplicación pretende ser universal, pero es en el mundo de lo pequeño donde donde sus predicciones divergen radicalmente de la llamada física clásica.
Louis de Broglie propuso que cada partícula material tiene una longitud de onda, asociada inversamente proporcional a masa, y dada por su velocidad, según hemos visto. Fue Max Planck quién entonces enunció la hipótesis de que la radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia en forma de cuantos de luz o fotones de energía mediante una constante estadística, que se denominó constante de Planck.
La idea de Planck hubiera quedado muchos años sólo como hipótesis si Einstein no la hubiera retomado, proponiendo que la luz, en ciertas circunstancias, se comporta como partículas independientes de energía (los cuantos de luz o fotones). Fue Albert Einstein quién completó en 1905 las correspondientes leyes de movimiento con lo que se conoce como teoría especial de la relatividad, demostrando que el electromagnetismo era una teoría esencialmente no mecánica. Culminaba así lo que se ha dado en llamar física clásica, es decir, la física no-cuántica. Esta hipótesis fue aplicada también para proponer una teoría sobre el calor específico, es decir la que resuelve cual es la cantidad de calor necesaria para aumentar en una unidad la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo.
Las velocidades de las partículas constituyentes no deben ser muy altas, o próximas a la velocidad de la luz.
La mecánica cuántica descubre que el mundo atómico no se comporta como esperaríamos. Los conceptos de incertidumbre, indeterminación o cuantización son introducidos por primera vez aquí. Además la mecánica cuántica es la teoría científica que ha proporcionado las predicciones experimentales más exactas hasta el momento, a pesar de estar sujeta a las probabilidades.
Aunque la estructura formal de la teoría está bien desarrollada, y sus resultados son coherentes con los experimentos, no sucede lo mismo con su interpretación, que sigue siendo objeto de controversias.
Atrevete a hacer una interpretación de lo que quiere decir el autor al escribir: "¿cómo sabemos que la Luna está ahí cuando no la miramos? (Al principio de la página 239)
Lo que se quiere decir es que en hay ciertas cosas que no se cuestionan, aunque no las podamos ver, como es el caso de la existencia de la luna o el caso del electrón que aunque no lo podamos observar a simple vista sigue existiendo.
Los sucesos tienen como una doble percepción, la nuestra, que es la construcción de lo que observamos, y otra realidad de lo que que es y puede ser distinto a nuestra percepción.
Creemos que es una forma de decir que el conocimientos que tenemos de las cosas es una interpretación nuestra, pero desde un punto de vista de la ciencia esta interpretación tiene que tener algo mas, necesita una verificación. Y concretamente la mecánica cuántica, estudiada en este capítulo, no va a meterse en ver cómo son exactamente las cosas sino la probabilidad de un determinado resultado.
¿Serías capaz de hacer un pequeño resumen del vídeo mencionando: el Principio de Indeterminación de Heisenberg, la ecuación de Schrödinger, la dualidad onda-corpúsculo y el colapso de la función de ondas?
En el video lo que hemos visto es que unas bolas (canicas) se lanzan a través de una rendija, todos los impactos se alienan más o menos en línea con la rendija. Cuando se pone una rendija más,los impactos en lugar de estar alineados en la trayectoria marcada por las rendijas, aparecen en franjas paralelas.
Este mismo experimento lo hace con agua, cuando la onda pasa por una sola rendija ocurre casi lo mismo que con las canicas. Cuando se pone otra rendija, se cancelan las ondas unas a otras, hay una franja en la que las ondas tienen mayor intensidad, y muchas franjas que rompen el patrón definido por la rendija y que tienen una intensidad menor. Esto implica la Teoría de la Indeterminación + Colapso de función de ondas.
El científico vuelve hacer los mismo pero con electrones, y lo que vemos es que con una sola rendija pasa lo mismo que con las canicas y con el agua. Con dos rendijas ocurre lo mismo que con el agua.
Ahora el científico lo hará con electrones, pero introduciendo una variante, lanzará cada electrón uno a uno para que no se neutralicen o cancelen, pero sorprendentemente el resultado no cambia. La conclusión a la que se llega es que el electrón se divide antes de atravesar la doble rendija, y cuando pasa la rendija se vuelve a unir, por lo que se anula.
Al electrón le ocurre lo mismo que a las canicas, ¿qué es lo que ocurre?. El científico se quedará con esta gran interrogante.
Elena Menéndez y Guillermo González
