LA COSMOLOGÍA FISICA

Hay expertos que opinan que la Cosmología Física empezó cuando Albert Einstein (1879-1955) formuló en 1905, la Teoría de la Relatividad Especial, que introdujo un nuevo concepto sobre el espacio-tiempo, según el cual el espacio puede transformarse en tiempo, son la misma cosa, y la velocidad es la proporción entre el espacio y el tiempo. En presencia de materia y energía, el espacio se deforma bajo su influencia.

La velocidad de la luz en el vacío es de 299.792 km/h. Nunca se ha experimentado que algo vaya más rápido que la luz, y si así ocurriese, el tiempo sería negativo.

En 1915, diez años después de la enunciación de su Teoría de la Relatividad Especial, Albert Einstein formuló la Teoría de la Relatividad General, que significó una modificación de la Teoría de la Gravedad formulada por Isaac Newton (1642-1727), aunque según expertos, son intercambiables para campos gravitatorios débiles.

En 1917 Einstein introdujo en su ecuación original de la Teoría de la Relatividad General, una constante llamada Constante Cosmológica, porque con esa constante contrarrestaba la gravitación y conducía a un universo estático, que era la corriente académica de la física en esa época. Pero el matemático Alexander Friedmann estudió en 1922 las ecuaciones de campo de la Teoría General y dedujo que al eliminar la Constante Cosmológica el universo estaba en expansión, no estático, teoría compartida por el sacerdote matemático y astrónomo George Lemaître, que además en 1927, propuso sobre el origen del universo, lo que posteriormente se conocería como la Teoría del Big Bang.

En 1924 el astrónomo Edwin Hubble descubrió con el telescopio de Monte Wilson, que lo que hasta entonces era considerada como la nebulosa Messier 31, era en realidad una galaxia espiral, la galaxia Andrómeda. Además, en 1929 observando por el telescopio las estrellas distantes que emitían una luz variable, las denominadas Cefeidas, y utilizando la fotometría y la espectrometría, comprobó que dichas estrellas presentaban un corrimiento al rojo que en base al efecto Doppler, significaba que las galaxias se alejan, y que se alejan más cuanto más lejanas están, lo que significa que el universo se expande. Esto demostraba lo correcto de las teorías de Friedmann y Lemaître, que Einstein había rechazado inicialmente y que, después del descubrimiento de Hubble, acabó por aceptar.

Los descubrimientos de Hubble en 1929, permitieron posteriormente deducir, que no solo el universo no es estático, sino además que el universo es mucho más grande de lo que se creía, que la Vía Láctea no es su centro, ni el sistema solar se encuentra en el centro de la Vía Láctea, y que si ponemos el tiempo al revés, partiendo del momento actual, se llega a su origen, al denominado Big Bang.

LA FISICA CUÁNTICA

Si se considera el inicio de la Cosmología Física la formulación de la Teoría de la Relatividad Especial por Einstein, muchos consideran que Max Planck (1858-1947) en 1900 inicio la Física Moderna con el estudio de un nuevo campo de la Física: “la mecánica cuántica”, denominada así porque llamó “cuanto”, al valor mínimo con que puede existir la energía en el universo.

Planck averiguó que la cantidad de masa que cabe en la menor esfera posible, es de una enorme densidad, lo que interesa tener en cuenta cuando se habla del Big Bang.

Hasta hace unas decenas de años, se consideraba que los protones, neutrones y electrones eran las partículas fundamentales de la materia porque eran los componentes de los átomos, pero en 1964 unos científicos descubrieron que los protones y neutrones estaban a su vez compuestos por partículas más pequeñas, tres partículas en cada uno, que denominaron “quarks”, teoría que posteriormente se comprobó en un acelerador de hadrones. Por lo que respecta al electrón, se le ha ubicado en un grupo de partículas masivas: los leptones, que no experimentan interacción fuerte como lo hacen los quarks y además del electrón, en los leptones, hay otras dos partículas el muon y las partículas tau, con sus neutrinos asociados.

Se sabe que en la naturaleza existen cuatro campos de fuerza: la fuerza de la gravedad, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil.

La energía electromagnética se transmite a través de una partícula: el fotón y se supone, aunque no se ha comprobado su existencia física, que la fuerza de la gravedad debe transmitirse a través de otra partícula