Tres teorías del Universo que deberías conocer

espacio universoLos científicos tienen muchas herramientas a su disposición para describir cómo funciona la naturaleza y el universo. A menudo, simplifican todas esas herramientas en leyes y teorías. ¿En qué se diferencian? Una ley científica puede reducirse a un enunciado matemático, como por ejemplo E = mc2, es decir, un enunciado específico basado en datos empíricos, cuya verdad se limita a una serie de ciertas condiciones. Por ejemplo, E = mc2 se refiere exclusivamente a la velocidad de la luz en el vacío.

Las teorías científicas pretenden sintetizar un conjunto de pruebas y observaciones de un fenómeno concreto. Y aunque no necesariamente puede reducirse siempre una teoría científica a una declaración concisa o a una ecuación, sí que representan aspectos fundamentales sobre cómo funciona la naturaleza.

En este artículo vamos a resumir tres leyes del universo que deberían ser bien conocidas, ya no solo por su importancia, sino para su consolidación o refutación, pues todas las leyes de la naturaleza y del universo son correctas hasta que alguien demuestra lo contrario.

  1. Teoría del Big Bang – Origen del Universo

Si solo quiere aprenderse una teoría, no cabe duda de que la más importante es la que explica cómo el universo llegó a convertirse en lo que hoy conocemos. En base a la investigación llevada a cabo por Edwin Hubble, Georges Lamaitre y Albert Einstein, entre otros, la teoría del Big Bang afirma que el universo apareció hace casi 14.000 millones de años a causa de una explosión masiva, de un cataclismo cósmico. 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.

Esta idea ganó empuje gracias a las observaciones de Edwin Hubble 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. Pero aun así, todavía queda una gran pregunta sin respuesta: ¿Cuál es la causa original del big bang?

  1. Ley de Hubble – Universo en expansión

La década de 1920 fue muy tumultuosa, especialmente por el oscuro broche que supuso la Gran Depresión de 1929. Pero no todo fue negativo ese año. En 1929, Edwin Hubble formuló su teoría en la que demostraba no solo que había otras galaxias aparte de la Vía Láctea sino que se alejan unas de otras a una velocidad proporcional a su distancia. Esta ley conduce al modelo del universo en expansión y, por ende, a la teoría del Big Bang.

Con el fin de cuantificar la velocidad de este movimiento galáctico, Hubble propuso la siguiente ecuación:   v = H0 D, siendo

  • v la velocidad de recesión debida a la expansión del universo (generalmente en km/s)
  • D es la distancia actual a la galaxia con aquella a la que se compara (en mega parsec Mpc)
  • H0 la constante de Hubble (o parámetro que indica a la velocidad que se expande el universo)

La constante de Hubble se ha calculado en diferentes valores a lo largo de las últimas décadas, pero actualmente hay un valor aceptado que equivale a 70 kilómetros/segundo por megaparsec, siendo esta última una unidad de distancia en el espacio intergaláctico. Aun así, lo más importante de esta Ley de Hubble es que aporta un método conciso para medir la velocidad de una galaxia respecto a la nuestra. Y, especialmente, la ley establece que el universo está compuesto de muchas galaxias, cuyos movimientos rastrean el origen de la gran explosión.

  1. Leyes de Kepler sobre movimiento planetario

Durante siglos, los científicos tuvieron un duro enfrentamiento con los líderes religiosos en relación a las órbitas de los planetas, concretamente, en cuanto a si orbitaban alrededor del sol o alrededor de la Tierra. En el siglo XVI, Copérnico puso sobre la mesa su controvertida teoría heliocéntrica, donde defendía que los planetas giraban alrededor del sol y no alrededor de la Tierra. Pero habría que esperar a Johannes Kepler (1571-1630) para poder dar base científica a los estudios de Copérnico, que fueron también apoyados y completados años más tarde por Galileo.

Las leyes de Kepler sobre el movimiento planetario –pronunciadas ya en el siglo XVII- describen cómo los planetas giran alrededor del sol. La primera ley, llamada también ley de las órbitas, afirma que los planetas giran formando una elipse alrededor del sol. La segunda ley, la de las áreas, explica que el radio vector que une un planeta y el sol barre áreas iguales en tiempos iguales. En otras palabras, si medimos el área que se crea al dibujar una línea desde la Tierra hasta el sol y seguimos el movimiento de la tierra durante 30 días, el área será siempre la misma, sin importar en qué momento de su órbita se encuentra la Tierra cuando empezamos a medir.

Por último, la tercera ley, conocida como ley de plazos, nos permite establecer una relación clara entre el periodo orbital de un planeta y su distancia con el sol. Gracias a esta ley sabemos que un planeta cercano al sol como Venus tiene un periodo orbital mucho más breve que un planeta distante como, por ejemplo, Neptuno.

¿Os ha parecido interesante este artículo? ¿Queréis que analicemos algunas leyes más sobre el origen y funcionamiento del universo? Déjanos tus dudas en un comentario y en próximos artículos intentaremos dar algo más de luz a todos estos grandes misterios

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