La teoría de la expansión del universo y la teoría del Big Bang sobre el origen del universo; Lemaître.

El 17 de julio de 1894, nacía el astrónomo y profesor de física belga Monseñor Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, (17 de julio de 1894 – 20 de junio de 1966).

LemaitreA la edad de 17 años entró en la Escuela de Ingenieros de la Universidad de Lovaina y estudió ingeniería civil. Después de servir como voluntario en el ejército belga durante la Primera Guerra Mundial, empezó a estudiar física y matemáticas, incluyendo la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Recibió su doctorado en 1920.

Las ecuaciones de la relatividad general, formuladas por Albert Einstein en 1915, permitían estudiar el universo en su conjunto. El mismo Einstein lo hizo, pero se encontró con un universo que cambiaba con el transcurrir del tiempo, y Einstein, por motivos no científicos, prefería un universo inalterable en su conjunto. Para conseguirlo, introdujo en sus ecuaciones un término cuya única función era mantener al universo estable, de acuerdo con sus preferencias personales. Se trataba de una magnitud a la que denominó “constante cosmológica”. Años más tarde, Einstein reconoció que había sido el peor error de su trayectoria científica.

El descubrimiento de la expansión del Universo empieza en 1912, con los trabajos del astrónomo norteamericano Vesto M. Slipher. Mientras estudiaba los espectros de las galaxias observó que, excepto en las más próximas, las líneas del espectro se desplazan hacia el rojo.

Lemaitre en 1927 descubrió una solución para las ecuaciones relativistas de Albert Einstein que ofrecía como resultado un universo en expansión. La idea se le ocurrió cuando conoció a su colega Edwin Hubble, que había descubierto el alejamiento de las nebulosas extragalácticas.

Lemaitre fue el primer académico conocido en proponer la teoría de la expansión del universo, ampliamente mal atribuida a Edwin Hubble. También fue el primero en derivar lo que se conoce como la ley de Hubble e hizo la primera estimación de lo que ahora se llama la constante de Hubble, la cual publicó en 1927, dos años antes del artículo de Hubble. La constante de Hubble o de proporcionalidad es el cociente entre la distancia de una galaxia a la Tierra y la velocidad con que se aleja de ella. Se calcula que esa constante está entre los 50 y 100 Km/s por megaparsec.

lemaitre3Otros físicos también habían desarrollado los estudios del universo tomando como base la relatividad general. Fueron especialmente importantes los trabajos del holandés Willem de Sitter en 1917, y del ruso Aleksandr Fridman en 1922 y 1924. Friedman formuló la hipótesis de un universo en expansión, pero sus trabajos tuvieron escasa repercusión en aquellos momentos.

A partir de esto, Lemaître elaboró la hipótesis de que toda la materia del universo en el momento del origen estaba concentrada en un átomo primordial, un punto de elevadísima densidad cuya explosión habría determinado el comienzo de la expansión y la creación de la materia. El tiempo y el espacio estaban contenidos en él y comenzaron a desplegarse a partir del terrible estallido inicial, puesto que según la teoría de la relatividad no pueden existir independientemente del universo.

La hipótesis de que el universo comenzó como un punto de inmensa densidad que posteriormente fue expandiéndose había sido sugerida a finales de la década de 1910 por el astrónomo holandés Willem de Sitter (1872-1934), quien también la hizo derivar de la teoría general de la relatividad. A pesar de su gran valor, los trabajos de Lemaître no fueron comprendidos en profundidad por sus contemporáneos. Pero la idea fue retomada por físicos posteriores, y se afirmó como el modelo estándar de formación del universo.

Eddington, convencido por lo expuesto por Lemaître dictó el 10 de mayo de 1930 una conferencia ante la Real Sociedad Astronómica sobre ese problema, y en ella informó sobre el trabajo de Lemaître: se refirió a la “contribución decididamente original avanzada por la brillante solución de Lemaître”, diciendo que “da una respuesta asombrosamente completa a los diversos problemas que plantean las cosmogonías de Einstein y de De Sitter”. El 19 de mayo, De Sitter reconoció también el valor del trabajo de Lemaître, que fue publicado, traducido al inglés, por la Real Sociedad Astronómica.

lemaitre4Su enunciación más acabada la desarrollaron George Gamow y Ralph Alpher en 1948. Hoy en día cuenta con una aceptación claramente mayoritaria entre los científicos, aunque algunos de sus aspectos son polémicos y no faltan los estudiosos que la refutan globalmente. En su formulación actual, la teoría del Big Bang remite a un estadio de singularidad original en el que todo el universo estaba concentrado en un solo punto de densidad infinita, a partir de cuya gran explosión inicial se fueron configurando, a través de diversas etapas, los elementos que lo componen. Las estimaciones más recientes indican que la edad del cosmos es de alrededor de 15.000 millones de años.

En 1964 se descubrió la radiación de fondo cósmico de microondas, lo que es una prueba crucial en favor del modelo del Big Bang, ya que esta teoría predijo la existencia de la radiación de fondo en todo el universo antes de ser descubierta. Más recientemente, las mediciones del corrimiento al rojo de las supernovas indican que la expansión del universo se está acelerando, observación atribuida a la energía oscura

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Publicado el 17 julio, 2015 en Astrofísica, Astronomía. Añade a favoritos el enlace permanente. Deja un comentario.

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