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Ciencia y Tecnologia: Big Bang
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From: elho  (Original message) Sent: 10/06/2009 20:27
 
El precursor de la teoría del Big bang fue el sacerdote belga e investigador llamado George Lemaitre, que habló de forma revolucionaria de conceptos como átomo primigenio, huevo cósmico o singularidad.
Un pre-cursor Amigo, es quien, mediante sus hipòtesis puede "influir" en otras personas para dar origen a una teorìa, sin que eso le haga ser el gestor de ella.

Veamos que nos dice la historia al respecto del origen del Big Bang.
BIG BANG. La génesis de la idea del Big Bang parte de trabajos realizados por ilustres científicos, en la década de los 30 del siglo pasado, utilizando la teoría de la relatividad de Einstein para demostrar que el Universo estaba en movimiento.
Poco después, el astrónomo americano Edwin Hubble, en 1929, descubrió que ciertas galaxias situadas más allá de la Vía Láctea se alejaban de nosotros, como si el Universo se dilatara constantemente.
A partir de la velocidad de expansión, en 1948, el físico de origen ruso George Gamow planteó que la formación del Universo pudo realizarse a partir una gran explosión inicial puntual de una materia condensada extremadamente densa. Curiosamente, un detractor de esta teoría, el astrofísico inglés Fred Hoyle, para mofarse de la misma, en 1950 caricaturizaba la idea denominándola Big Bang (gran boom) nombre que obtuvo éxito desde entonces para describir a esta teoría.
 
No confundamos a Georges Le Maitre con George Gamow
GEORGES LEMAITRE Y EL BIG-BANG.
 
Cualquier aficionado a la astronomía conoce la Ley de Hubble:
 
 las galaxias se alejan unas de otras con una velocidad de recesión que es proporcional a la distancia existente entre ellas.
 
 Hoy en día sabemos, además, que ese alejamiento se debe a la expansión del espacio existente entre ellas.
Pero hay menos aficionados que conozcan la verdadera contribución de George Lemaître (1894-1966) en este asunto.
 
 Una contribución que le llevó a predecir en 1927 (es decir, dos años antes de que E. Hubble publicara la ley que ahora lleva su nombre) cuál era el valor de la llamada constante de Hubble que relaciona la velocidad de alejamiento de una galaxia con su distancia hasta nosotros.
En 1925, Lemaître consiguió su primer resultado de importancia en el mundo de cosmología.
 
 Encontró cómo introducir nuevas coordenadas para el universo de W. de Sitter que conducen a una relación lineal entre la distancia que separa dos partículas de nuestro universo y la velocidad a la que se separan.
 
Lemaître logró, de manera independiente a A.Friedmann, resolver las ecuaciones de la relatividad general que desembocaban en un universo no estático, algo que Einstein rechazó sólidamente en primera instancia.
 
Pero, a diferencia de Friedmann, Lemaître sí conoció los datos experimentales obtenidos sobre la velocidad de recesión de las galaxias.
La gran contribución de Lemaître fue la de reunir los datos observacionales obtenidos en Estados Unidos por Hubble y H. Shapley con las soluciones de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein.
 
 Veamos cómo sucedió todo esto.
Lemaître obtuvo en 1923 una beca del gobierno belga para estudiar en el extranjero.
 
En primer estuvo en Cambridge, Gran Bretaña, donde estudió el trabajo de A. Eddington.
 
 Un año después partió hacia Estados Unidos, donde trabajó con Shapley sobre el problema de las nebulosas en el Harvard College Observatory.
 
 A continuación, Lemaître permaneció junto a V. Slipher y Hubble en el Massachusetts Institute of Technology (MIT).
 
En ese momento, Hubble trabajaba sobre la estimación de las distancias a las nebulosas (utilizando las famosas cefeidas), mientras que Slipher daba cuenta del desplazamiento hacia el rojo casi sistemático de estas nebulosas.
En julio de 1925, Lemaître regresó a Bruselas, pero ya tenía una base sólida para unir observaciones y teoría.
 
 Más tarde (1926-1927) volvió a Estados Unidos, donde completó su formación y obtuvo los últimos datos que le permitieron establecer en 1927 que las galaxias más lejanas se alejan a una velocidad mayor, estimando incluso el valor de la constante que liga ambas magnitudes.
 
 Más tarde, cuando Hubble publicó su trabajo, el valor adjudicado a esta constante es casi igual que el predicho por Lemaître dos años antes, en 1927.
Pero la contribución de Lemaître es que afirmó, además, que esta velocidad de alejamiento procedía en último término de la expansión del espacio, algo que Hubble no aceptó inicialmente.
 
Es decir, Lemaître no solamente halló las soluciones de un universo en expansión de las ecuaciones de Einstein, sino que, además, afirmó que ésa era la solución idónea, puesto que se correspondía con la realidad.
Así, en 1927, Lemaître escribe:
 
«Utilizando los datos de 42 nebulosas extragalácticas, obtenemos un valor de la velocidad radial de 600 km/s para una distancia de 0,95 millones de pársecs, es decir, un valor de 625 km/s para una distancia de un millón de pársecs». 
 
Evidentemente, esto es el anticipo de la ley que Hubble publicará dos años después, en 1929.
Obviamente, la ley que ahora conocemos como ley de Hubble debería llevar también el nombre de Lemaître, pero, desafortunadamente, en la traducción al inglés de su artículo de 1927, esta parte del cálculo de distancias y velocidades no se tradujo.
En ese año de 1927 Lemaître se entrevistó con Einstein con motivo del Congreso Solvay de Física que se celebró en Bruselas.
 
Einstein le comentó que había leído un artículo suyo del año anterior sobre la expansión del universo, y le hizo saber que, desde el punto de vista físico, es decir, el cercano a la realidad, el artículo le parecía abominable.
 
 Cuando Lemaître le habló de los datos experimentales sobre las nebulosas extragalácticas para apoyar su artículo, tuvo la impresión de que Einstein no estaba al tanto de los últimos resultados experimentales.
Lemaître envió sus escritos a Eddington en 1927, pero éste no les prestó la atención que merecían.
 
 No fue hasta 1930 cuando el formidable trabajo realizado por Lemaître salió a la luz. Ese año tuvo lugar en Londres una reunión de la Royal Astronomical Society, donde Eddington y de Sitter discutieron sobre cómo interpretar los datos sobre las galaxias obtenidos recientemente en Estados Unidos.
 
 Lemaître recibió noticias de este encuentro y se dio cuenta inmediatamente de que estos dos personajes estaban discutiendo sobre un problema que él ya resolvió algunos años antes.
 
 De nuevo volvió a escribir a Eddington hablándole de su anterior escrito de 1927, y le pidió que le enviase una copia del texto a de Sitter.
 
 Entonces Eddington sí prestó la atención merecida y envió además una copia a Shapley, en Estados Unidos.
Inmediatamente, de Sitter contestó a Lemaître alabando su trabajo.
 
 Y Eddington, en la siguiente reunión de la Royal Astronomical Society, en mayo de 1930, presentó el modelo de universo en expansión de Lemaître, que será finalmente conocido como modelo de Eddington-Lemaître. Por fin se hizo justicia.
 
 Desde entonces, el universo en expansión es el paradigma aceptado por todos los expertos.
 
 El mismo Einstein se vio obligado a aceptar que su universo estático no existía.
 
Desafortunadamente para él, la naturaleza se había decidido por un universo en expansión.
 
autor: : Càndi_Agustí_i_Pelegrí


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From: elho Sent: 22/08/2012 11:52

La Gran Congelación, una nueva alternativa al Big Bang

Científicos de Australia discuten una nueva teoría de la creación del Universo

 

Científicos australianos promocionan una nueva teoría de la creación del Universo: su origen no fue el Big Bang, sino una Gran Congelación, según acaba de proponer un equipo de físicos teóricos.

La congelación del agua ilustra mejor el inicio del Universo, insisten los científicos de la Universidad de Melbourne y la Universidad RMIT (Australia). “Imaginemos un universo primitivo líquido. A medida que el Universo se enfriaba, el material cristalizó formando tres dimensiones espaciales y una temporal, tal y como es ahora y como lo describió Einstein”, explicó el investigador principal del proyecto, James Quach.

A medida que el universo ha evolucionado habrían surgido grietas y fisuras, similares a las que se forman cuando el agua se congela en forma de hielo y este se resquebraja”, señaló el físico teórico. Según Quach, si estas grietas existen, podrían detectarse cuando la luz y otras partículas se curvaran o se reflejaran al atravesarlas. De esa forma, los físicos podrían comprobar si la teoría de la Gran Congelación es cierta.

Una nueva teoría bautizada de Graphity Quantum, sugiere que el espacio puede estar formado por componentes básicos indivisibles, que pueden ser considerados como similares a los píxeles que forman una imagen en una pantalla. El grupo de físicos australianos cree que puede haber encontrado una manera indirecta de verlos, según el artículo publicado en la revista Physical Review D.

Algunos de estos efectos sí pueden ser visibles, consideró el coautor de la investigación y profesor de la Universidad RMIT, Andrew Greentree. “Las partículas de luz y otras se doblarían y reflejarían en tales efectos y, por lo tanto, en teoría, debería ser posible detectarlos”, dijo.

El equipo australiano ha calculado algunos de estos efectos. Si sus predicciones son verificadas experimentalmente, la cuestión de si el espacio es liso o construido a partir de pequeñas partes indivisibles se resolverá de una vez por todas.

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From: radiohornero Sent: 26/06/2017 01:15
La extraordinaria y premonitoria teoría del Big Bang del obispo medieval Robert Grosseteste
 

El primer día de la Creación. Ilustración de Julius Schnorr von Carolsfeld, 1852-60.Derechos de autor de la imagenGETTY IMAGESImage captionEl primer día de la Creación. Ilustración de Julius Schnorr von Carolsfeld, 1852-60.

En Genesis 1:3 dice: "Entonces dijo Dios: Sea la luz. Y hubo luz".

Pero eso fue apenas el principio de la creación divina del Universo. Esto, según la Biblia, es lo que Dios hizo después con esa luz:

  • Entonces dijo Dios: Haya lumbreras en la expansión de los cielos para separar el día de la noche, y sean para señales y para estaciones y para días y para años;
  • y sean por luminarias en la expansión de los cielos para alumbrar sobre la tierra. Y fue así.
  • E hizo Dios las dos grandes lumbreras, la lumbrera mayor para dominio del día y la lumbrera menor para dominio de la noche; hizo también las estrellas.
  • Y Dios las puso en la expansión de los cielos para alumbrar sobre la tierra,
  • y para dominar en el día y en la noche, y para separar la luz de las tinieblas. Y vio Dios que era bueno.
Dibujo de Robert Grosseteste en la iluminación de un libroDerechos de autor de la imagenCREATIVE COMMONSImage captionRobert Grosseteste tenía la mente llena de arcoíris y rayos de luz.

En el siglo XIII, un erudito inglés de la orden franciscana pensó sobre el tema.

Robert Grosseteste trabajaba en uno de los grandes centros de aprendizaje en Oxford, al que la gente había empezado a llamar "universidad".

Para Grosseteste -cuya mente estaba repleta de arcoíris y rayos de luz- todo, hasta el acto divino primordial de la creación misma, tenía que ver con la luz.

Sin embargo, ¿cómo la hizo exactamente Dios?

La respuesta del religioso es verdaderamente excepcional. Su teoría fue el primer intento de describir los cielos y la Tierra usando un conjunto de leyes.

Desde su punto de vista, todo había empezado con luz y materia estallando hacia afuera desde el centro: un Big Bang medieval.

Su historia es una de invención e imaginación atrevida, de cómo la fe en principios matemáticos y científicos combinados con la creencia en un cosmos ordenado por Dios, dio lugar a una idea sorprendentemente profética.

Empieza con la luz...

'La Coronacion De La Virgen', 1635-1648, (C1934)Derechos de autor de la imagenGETTY IMAGESImage captionLa luz, siempre presente y siempre divina, pero ¿qué es?

Pero, ¿qué es la luz? Esa pregunta nunca ha sido simple.

Algunos de los primeros escritores cristianos pensaban que había dos tipos distintos de luz.

La lux, como se llamaba en latín, era lo que Dios usaba para hacer el cosmos, una especie de fuerza creativa divina, casi una manifestación del mismo Dios.

La otra era lumen, la luz ordinaria que emanan los cuerpos celestiales y nos permiten ver las cosas.

Esa visión de la iluminación es evidente para quien ha estado en una catedral gótica inundada de luz que entra por los vitrales de las ventanas.

Los sacerdotes y teólogos pensaban que al contemplar la hermosa lumen en la iglesia, los fieles se sentirían atraídos por la lux bendita de Dios.

Religión y ciencia

Un arcángel revelándole la naturaleza física del Universo a un grupo de filósofos y matemáticosDerechos de autor de la imagenWELLCOME IMAGESImage captionUn arcángel revelándole la naturaleza física del Universo a un grupo de filósofos y matemáticos, entre ellos Robert Grosseteste, así como Francis Bacon, Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei, Isaac Newton, Tales, René Descartes y Arquímedes. Grabado de James Barry, 1795.

A pesar de que hoy en día parece haber un conflicto entre la ciencia y la religión, durante una buena parte de la historia la religión fue una gran motivación para querer saber más sobre el mundo.

En las escuelas de las catedrales de los siglos XI y XII -predecesoras de las universidades- algunos estudiosos pensaban que era su deber aprender más sobre el Universo que, para ellos, había creado Dios.

No sólo consultaban la Biblia: leían los escritos de los antiguos griegos como Platón, Aristóteles e Hipócrates, que habían sido preservados en traducciones hechas por escritores islámicos.

El aprendizaje sobre el mundo natural floreció en la era de las grandes catedrales góticas, y muchos historiadores hablan de un primer Renacimiento en el siglo XII.

La más hermosa de las entidades

Vitral con el nombre de GrossetesteDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGESImage captionGrosseteste nació circa 1175 en Suffolk, Inglaterra, y murió en 1253.

Robert Grosseteste nació en medio de esa excitante época.

A principios del siglo XIII era un profesor prominente, erudito y, como todos los investigadores en Oxford, un cristiano devoto. En 1235 se convirtió en el Obispo de Lincoln.

Para él, la luz era una de las más maravillosas creaciones de Dios.

"La luz física es la mejor, la más deleitable, la más hermosa de todas las entidades que existen. La luz es lo que constituye la perfección y la belleza de todas las formas físicas", escribió.

Pero Grosseteste no se conformaba con sentarse a disfrutar de la luz que entraba por las grandes ventanas de la catedral gótica de Lincoln. Empezó a estudiarla como un científico.

Analizó por ejemplo el paso de la luz a través de un vaso de agua.

Se dio cuenta de que los lentes pueden magnificar los objetos, y cuando uno lee lo que escribió sobre eso se pregunta por qué pasaron otros 300 años antes de que los telescopios y microscopios fueran inventados.

"Esta parte de la óptica, cuando se entiende bien, nos muestra cómo podemos hacer que cosas que están a una distancia muy lejana parezcan como si estuvieran muy cerca, y las cosas que grandes que están cerca parecen muy pequeñas, y cómo podemos hacer que las cosas pequeñas que están lejos parezcan de cualquier tamaño que queramosde manera que podría ser posible para nosotros leer las letras más pequeñas a distancias increíbles o contar la arena o las semillas o cualquier clase de objetos diminutos".

Uno de los primeros telescopiosDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGESImage captionLos telescopios tardarían tres siglos en llegar.

Notó además que la luz se dobla al pasar de aire a vidrio o agua, un efecto llamado refracción.

Como otros antes que él, vio que la luz podía dividirse en un espectro colorido como un arcoíris, y escribió un tratado sobre los arcoíris en el que estuvo cerca de explicar cómo se forman: pensaba que las nubes actuaban como un lente gigante que refractaba la luz y la volvía de colores.

"De luce"

En 1225, Grosseteste reunió lo que había aprendido de la luz en un libro que llamó sencillamente "De luce" (Sobre la luz).

Era una mezcla de teología, ciencia, metafísica y especulación cósmica.

Pero trataba en particular la cuestión de cómo Dios hizo todo el cosmos usando luz.

En vez de ver la Creación como una especie de acto de magia, Grosseteste empezó a transformarla en algo más parecido a un proceso natural, algo que ahora llamaríamos "estudio científico".

Vitral del siglo XIX con la figura de Robert GrossetesteDerechos de autor de la imagenCREATIVE COMMONSImage captionNo se conformó con deleitarse con la luz que entraba por las ventanas y llenaba de color su catedral.

Como muchos de sus contemporáneos, creía que Dios trabajaba con principios simples basados en reglas que la humanidad podía entender usando lógica, geometría y matemáticas.

"Todas las causas de efectos naturales han de ser expresadas por medio de líneas,ángulos y figuras, porque de otro modo sería imposible tener conocimiento de la razón de estos efectos", escribió.

Y, como el Universo estaba gobernado por las matemáticas, era ordenado, racional y se podían deducir sus reglas.

De hecho, la descripción de Grosseteste de la creación divina consignada en De luce es tan precisa que puede ser expresada con un modelo matemático, algo que historiadores y científicos de la Universidad británica de Durham hicieron con ayuda de una computadora.

La máquina del mundo

El Universo geocéntricoDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGESImage captionEn su época, la Tierra todavía era el centro del Universo, y cada planeta era movido por esferas.

Para Grosseteste y sus contemporáneos, el Universo consistía en la Tierra, en el centro, y todos los cuerpos celestiales -el Sol, la Luna, los siete planetas conocidos y las estrellas- girando a su alrededor en círculos perfectos.

Pero para él todo empezó con una especie de Big Bang en el que una explosión de luz -del tipo lux- hizo que una densa bola de materia se expandiera, volviéndose cada vez más ligera y diluida.

"Esa expansión dispersa la materia 'dentro de una esfera del tamaño de la máquina del mundo', que es como nombra al cosmos", le dice a la BBC Tom McLeish, uno de los físicos de la Universidad de Durham que tradujeron la teoría cosmológica de Grosseteste en un modelo matemático.

"Pero luego encuentra un problema: no lo puede expandir infinitamente, porque en esa época el Universo era enorme pero finito. ¿Cómo detenerlo? Con una brillante idea científica. Pensando como un físico, recurre a algo sencillo para explicar no sólo cómo deja de expandirse sino cómo se forman las esferas".

Una luz brillante en la oscuridad

"Si no se puede llegar al vacío, porque la naturaleza lo aborrece -reflexiona-, tiene que haber una densidad mínima, y cuando se llega a ésta, se tiene que cristalizar".

Siguiendo esa línea de pensamiento, eso ocurriría primero en la parte más lejana: el firmamento. Éste se cristaliza primero y se perfecciona, adquiriendo luz -lumen-, que también empuja masa, en este caso hacia adentro, y así se van creando las esferas en las que residen los planetas, el Sol, la Luna y la Tierra.

Robert GrossetesteDerechos de autor de la imagenCREATIVE COMMONSImage captionRetrato de Robert Grosseteste, obispo de Lincoln, hecho en el siglo XIII, dando la bendición con la mano derecha.

"El otro pensamiento moderno que tuvo fue que cuando miramos al cielo, el Universo que vemos de alguna manera contiene la huella o el eco de los procesos que lo formaron", señala McLeish.

"Eso es precisamente lo que los cosmólogos piensan hoy en día... ¡acuérdate de la búsqueda de microondas con el eco del Big Bang!", añade entusiasmado.

"Lo único oscuro de la Edad Oscura (entre la caída de Roma y el Renacimiento)es nuestra ignorancia sobre esa época. Grosseteste es un pensador profundamente impresionante", declara McLeish.

"La historia que me contaron cuando era joven fue que antes de los 1600 no había más que misticismo, teología, dogmatismo, etc. Y de repente aparecieron Galileo, Kepler, ¡wow! Todo es luz e Iluminación, y volvemos a encaminarnos con la ciencia", cuenta el físico.

"Pero la verdad es que la ciencia no funciona así. Todos damos pasos pequeños y, como dijo Isaac Newton, todos nos subimos sobre los hombros de gigantes. YGrosseteste es uno de esos gigantes sobre cuyos hombros se subieron los primeros científicos modernos".


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