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ORIGEN DEL COSMO

• El Universo se compone, según los expertos, de tres cuartas partes de una energía oscura que supone una repulsión que explica que la expansión del Universo se acelere; casi toda la cuarta parte restante es una materia oscura que sin embargo, notamos por su efecto gravitatorio. Y un porcentaje muy pequeño es realmente todo lo que conocemos en forma de galaxias y, en ellas, estrellas y nebulosas. Desde sus orígenes, la especie humana ha observado el cielo. Primero, directamente, después con instrumentos cada vez más potentes.

• Las antiguas civilizaciones agrupaban las estrellas formando figuras. Nuestras constelaciones se inventaron en el Mediterráneo oriental hace unos 2.500 años. Representan animales y mitos del lugar y la época. La gente creía que los cuerpos del cielo influían la vida de reyes y súbditos. El estudio de los astros se mezclaba con supersticiones y rituales.Las constelaciones que acompañan la trayectoria del Sol, la Luna y los planetas, en la franja llamada zodiaco, nos resultan familiares: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpión, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis.A principios del siglo XVII se inventó el telescopio. Primero se utilizaron lentes, después espejos, también combinaciones de ambos. Actualmente hay telescopios de muy alta resolución, como el VLT, formado por cuatro telescopios sincronizados.El telescopio espacial Hubble (HST), situado en órbita, captura y envía imágenes y datos sin la distorsión provocada por la atmósfera.Los radio telescopios detectan radiaciones de muy diferentes longitudes de onda. Trabajan en grupos utilizando una técnica llamada interferiría. La fotografía, la informática, las comunicaciones y, en general, los avances técnicos de los últimos años han ayudado muchísimo a la astronomía.Gracias a los espectros (descomposición de la luz) podemos conocer información detallada sobre la composición química de un objeto. También se aplica al conocimiento del Universo.Un hallazgo reciente, las lentes generacionales, aprovechan el hecho de que los objetos con masa pueden desviar los rayos de luz. Si se localiza un grupo de cuerpos con la configuración apropiada, actúa como una lente potentísima y muestra, en el centro, objetos distantes que no podríamos ver. En su sentido más general, un cosmos es un sistema ordenado o armonioso.

•  Se utiliza como sinónimo de universo,considerando el orden que éste posee, antítesis de caos. El estudio del cosmos, desde cualquier punto de vista, se llama cosmología. Cuando esta palabra se usa como término absoluto, significa todo lo que existe, incluyendo lo que se ha descubierto y lo que no.

LA ENERGÍA OSCURA

• Los astrofísicos, en años recientes, han encontrado indicios de una fuerza que llaman energía oscura, en observaciones de los más lejanos confines del universo, a miles de millones de años luz de distancia.Ahora, un equipo internacional de investigadores ha usado datos procedentes de potentes modelos por ordenador, apoyados por observaciones del Telescopio Espacial Hubble, para encontrar evidencia de energía oscura justo en nuestro vecindario cósmico.Los datos pintan un cuadro del universo como un mar virtual de energía oscura, con miles de millones de galaxias equiparables a islas emergiendo del mar. Así lo cree Fabio Governato, un profesor investigador asociado de astronomía de la Universidad de Washington (UW) e investigador del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.En 1929 el astrónomo Edwin Hubble demostró que las galaxias se alejan unas de otras, lo que apoyó la teoría de que el universo se ha expandido desde el Big Bang. En 1999, los cosmólogos anunciaron indicios de que una rara fuerza, llamada energía oscura, causaba realmente la expansión acelerada del universo.Sin embargo, la expansión es más lenta de lo que podría ser debido a la fuerza de gravedad entre las galaxias. A medida que la batalla entre la atracción de la gravedad y la fuerza repelente de la energía oscura se desarrolla, los cosmólogos ponderan si la expansión continuará para siempre o si el universo colapsará en un "Big Crunch".

• Corte en sección del universo hecho con un ordenador, que muestra a las galaxias como puntos brillantes a lo largo de filamentos de materia, con un mar de energía oscura llenando el espacio entre las islas galácticas (Foto: James Wadsley, McMaster University, Hamilton, Ontario )

• En 1997, Governato diseñó un modelo de computadora para simular la evolución del universo desde la Gran Explosión hasta el presente. Su grupo de investigación encontró que el modelo no podía reproducir la expansión suave que se había observado entre las galaxias alrededor de la Vía Láctea, la galaxia en la que reside la Tierra. De hecho, el modelo produjo desviaciones de una expansión completamente radial que eran de tres a siete veces más altas que la que los astrónomos habían observado realmente. "El movimiento observado era pequeño, y no podíamos reproducirlo sin la presencia de energía oscura" -explica-. "Cuando agregamos la energía oscura, obtuvimos una concordancia perfecta".Governato es uno de los tres autores de un artículo que describe la investigación. Los coautores son Andrea Maccio de la Universidad de Zurich en Suiza, y Cathy Horellou de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia. El trabajo fue apoyado económicamente por la Fundación Nacional de la Ciencia y el Vetenskapsradet, el Consejo de Investigación sueco.Los autores, que son parte integrante de una colaboración internacional de investigación llamada N-Body Shop, que se originó en la Universidad de Washington, ejecutó simulaciones de la expansión del universo en poderosas supercomputadoras en Italia y Alaska. Sus hallazgos proporcionan evidencia de apoyo para un mar de energía oscura que rodea las galaxias."Estudiamos las propiedades de las galaxias cercanas a la Vía Láctea, en lugar de mirar a miles de millones de años luz de distancia" -comenta Governato-. "Es como viajar entre dos ciudades vecinas, en vez de entre dos muy distantes, para medir la curvatura de la Tierra".

ORIGEN DEL UNIVERSO

• La teoría más conocida sobre el origen del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia: el big bang. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza explosiva.

• Antes del big bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.
• Los defensores del big bang sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido.
• La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el big bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años.
• Los científicos no pueden saber con exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el big bang. Muchos creen que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro universo presente.

Orígenes de la teoría:

• Un sacerdote belga, de nombre George Lemaître, sugirió por primera vez la teoría del big bang en los años 20, cuando propuso que el universo comenzó a partir de un único átomo primigenio. Esta idea ganó empuje más tarde gracias a las observaciones de Edwin Hubble de las galaxias alejándose de nosotros a gran velocidad en todas direcciones, y a partir del descubrimiento de la radiación cósmica de microondas de Arno Penzias y Robert Wilson.

• El brillo de la radiación de fondo de microondas cósmicas, que puede encontrarse en todo el universo, se piensa que es un remanente tangible de los restos de luz del big bang. La radiación es similar a la que se utiliza para transmitir señales de televisión mediante antenas. Pero se trata de la radiación más antigua conocida y puede guardar muchos secretos sobre los primeros momentos del universo.
• La teoría del big bang deja muchas preguntas importantes sin respuesta. Una es la causa original del mismo big bang. Se han propuesto muchas respuestas para abordar esta pregunta fundamental, pero ninguna ha sido probada, es más, una prueba adecuada de ellas supondría un reto formidable.

DIFERENCIA DE UNIVERSO Y EL COSMO

• El mundo en que vivimos es muy vasto, sin embargo la inmensa mayoría de nosotros se limita a vivir en una pequeña porción de él; pero aún así la gente es consciente de la existencia de otros planetas y galaxias, como también de muchas otras cosas en el universo y el cosmos.

• “Cosmos” se define como un conjunto ordenado y armónico, un sistema que se rige no por las leyes humanas o sobrenaturales, sino por la ley natural. Se utiliza para referirse a los objetos que existen naturalmente, especialmente a aquellos que pueden ser vistos en el cielo. El término “cosmos” tiene dos connotaciones. Viene de la palabra griega “kosmos”, que significa “orden , buen orden” u “ornamentos”.
• Este término fue utilizado por primera vez por Pitágoras, filósofo griego del siglo VI. Matemático que descubrió el Teorema que lleva su nombre y fundador del movimiento filosófico-religioso conocido como pitagorismo.
• Por otra parte, “universo” se define como todo lo que existe e incluye toda la materia y la energía, la tierra, y todo lo que ésta contiene, junto con los cuerpos extraterrestres o celestes como las galaxias, estrellas, meteoritos… “Es todo lo que existió, existe y existirá”. Cuenta con los siguientes elementos, a saber; el espacio, el tiempo, el vacío (este está en discusión), la materia y la  energía.
• El concepto de universo fue desarrollado por los antiguos griegos, este término viene de la palabra latina “universus”, que significa “todo junto o integrado”, que fue utilizado por primera vez por Cicerón.

1. Las palabras “cosmos ” y ” universo” se utilizan como sinónimos, ya que se refieren al mismo concepto que es el mundo o la naturaleza. Pero el concepto de cosmos es más amplio y envuelve más elementos que el de universo.

• El cosmos es un sistema o conjunto ordenado que se rige por la ley natural, mientras que el universo abarcar todo lo que existe y se conoce hasta ahora.
• El concepto de cosmos es más abarcador que el de universo.

EL UNIVERSO Y EL COSMO

• El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término también se utiliza en sentidos contextuales ligeramente diferentes y alude a conceptos como cosmos, mundo o naturaleza. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describen todos los aspectos de este universo con sus fenómenos.
• La ciencia modelista el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales. Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él.
• Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas leyes físicas, constantes a lo largo de su extensión e historia. Es homogéneo e isotrópico. La fuerza dominante en distancias cósmicas es la gravedad, y la relatividad general es actualmente la teoría más exacta para describirla. Las otras tres fuerzas fundamentales, y las partículas en las que actúan, son descritas por el modelo estándar.
• El universo tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una de tiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales. El espacio-tiempo parece estar conectado de forma sencilla, y el espacio tiene una curvatura media muy pequeña o incluso nula, de manera que la geometría euclidiana es, como norma general, exacta en todo el universo.

• La teoría actualmente más aceptada sobre la formación del universo, fue teorizada por el canónigo belga Lemaître, a partir de las ecuaciones de Albert Einstein. Lemaitre concluyó (en oposición a lo que pensaba Einstein), que el universo no era estacionario, que el universo tenía un origen. Es el modelo del Big Bang, que describe la expansión del espacio-tiempo a partir de una singularidad espacio temporal. El universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica que arrasó todas las irregularidades iniciales. A partir de entonces el universo se expandió y se convirtió en estable, más frío y menos denso. Las variaciones menores en la distribución de la masa dieron como resultado la segregación fractal en porciones, que se encuentran en el universo actual como cúmulos de galaxias.
• Las observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de 13 730±120 millones de años (entre 13 610 y 13 850 millones de años) y por lo menos 93 000 millones de años luz de extensión.
• Debido a que, según la teoría de la relatividad especial, la materia no puede moverse a una velocidad superior a la velocidad de la luz, puede parecer paradójico que dos objetos del universo puedan haberse separado 93 000 millones de años luz en un tiempo de únicamente 13 000 millones de años; sin embargo, esta separación no entra en conflicto con la teoría de la relatividad general, ya que esta solo afecta al movimiento en el espacio, pero no al espacio mismo, que puede extenderse a un ritmo superior, no limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dos galaxias pueden separarse una de la otra más rápidamente que la velocidad de la luz si es el espacio entre ellas el que se dilata.
• Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo son las denominadas materia oscura y energía oscura, la materia ordinaria (barionica), solo representaría algo más del 5 % del total.
• Las mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo (redshift) de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas, y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros, apoyan la teoría de la expansión del espacio, y más en general, la teoría del Big Bang, que propone que el universo en sí se creó en un momento específico en el pasado.

• En cuanto a su destino final, las pruebas actuales parecen apoyar las teorías de la expansión permanente del universo (Big Freeze o Big Rip, Gran Desgarro), que nos indica que la expansión misma del espacio, provocará que llegará un punto en que los átomos mismos se separarán en partículas subatómicas. Otros futuros posibles que se barajaron, especulaban que la materia oscura podría ejercer la fuerza de gravedad suficiente para detener la expansión y hacer que toda la materia se comprima nuevamente; algo a lo que los científicos denominan el Big Crunch o la Gran Implosión, pero las últimas observaciones van en la dirección del gran desgarro.