En esta entrada quiero explicar de manera sencilla los que para mí, son algunos de los conocimientos básicos sobre astronomía y sobre el Universo que toda persona debería tener, incluso si no está involucrado de manera alguna con la ciencia. Hay muchos más, pero para mí estos son los más interesantes.
Siempre vemos el pasado
Resulta que la visión consiste en la interpretación de los rayos de luz que llegan a nuestros ojos, y ya que la luz viaja a una velocidad finita (300,000 km/s) lo que vemos realmente cuando construimos una imagen en nuestro cerebro es la luz que salió del objeto en un instante de tiempo dado y que viajó a esa velocidad para llegar a nosotros, es decir que estamos viendo el objeto en el pasado. Absolutamente todo lo que usted ve en su diario vivir es el pasado, siempre está viendo el pasado de los objetos y personas aunque para las situaciones cotidianas esas distancias son tan cortas que ese efecto no se nota. Esto aplica para todos los objetos pero en astronomía esto es mucho más notorio ya que las distancias son muy grandes.
Para poner como ejemplo, cuando vemos al Sol lo estamos viendo como era ocho minutos antes, y al sistema estelar más cercano a la tierra (alpha centauri) lo vemos como era hace 4.5 años. Las implicaciones de este efecto son maravillosas, ya que entre más lejos mire en el cielo, más lejos en el pasado está mirando. Algunos de nuestros telescopios más poderosos pueden ver galaxias a distancias de miles de millones de años en el pasado. Simplemente maravilloso.
Así que recuerde, siempre que mire algo, está viendo su pasado, en sentido literal.
El origen de los elementos químicos
¿Se ha preguntado alguna vez de dónde vienen los elementos químicos, tanto los livianos como los pesados? Pues bien, la producción de algunos elementos se da principalmente por procesos de fusión nuclear en el interior de las estrellas, como en nuestro sol, pero esta producción tiene un límite ya que entre más pesados son los elementos, más energía se necesita para fusionarlos y crear elementos aún más pesados. En las estrellas el elemento más pesado que se crea por medio de este proceso es el Hierro, que es un elemento muy estable. Pero entonces, ¿De dónde vienen los más pesados que el hierro que tenemos en la Tierra?
La respuesta a esta pregunta me parece increíblemente bella ya que involucra a uno los eventos más violentos y espectaculares del universo y son las explosiones de supernova. Resulta que cuando la "vida útil" de algunas estrellas (cuando fusiona elementos livianos) llega a su fin, el equilibrio entre la atracción gravitacional y la repulsión causada por la energía cinética de las partículas en la estrella se acaba y la gravedad empieza a dominar, haciendo que la estrella colapse sobre sí misma y que toda esa energía almacenada en ese colapso se libere rápidamente en una gran explosión que se conoce como Supernova, las altas temperaturas y energías presentes en este catastrófico evento son el escenario ideal para que los isotopos inestables creados en los procesos de fusión atrapen a la gran cantidad de neutrones libres que hay en las capas externas de la estrella en procesos como el -r (de captura rápida) convirtiéndose así en elementos más pesados que el hierro (transférricos).
No solo se producen allí estos elementos pesados, sino que además, dada la naturaleza violenta de la explosión, estos elementos se esparcen en el medio interestelar enriqueciendo el espacio alrededor y de esta manera sistemas estelares como el nuestro terminan enriquecidos con la presencia de este tipo de elementos que componen todo nuestro alrededor y de los que nosotros mismos estamos hechos.
Nuestra composición química es el resultado de grandes explosiones catastróficas en el Universo, del caos viene la vida.
Espacio tiempo
Seguramente ha escuchado sobre la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, pero es muy probable que no sepa de qué se trate o que quizás es algo muy difícil de entender, pero en mi opinión no es muy difícil entender la implicación fundamental de esta gran teoría tan importante en la historia de la física. La forma en que concebíamos la gravedad antes de esta teoría era que era una fuerza de atracción que tenía ciertas características y formas funcionales enunciadas por Isaac Newton, sin embargo Albert Einstein logró encontrar una manera alternativa de entenderla mucho más poderosa con implicaciones importantes en cuanto a la naturaleza misma del Universo.
Einstein demostró de manera efectiva que el espacio y el tiempo están más que relacionados, no se pueden tratar por aparte ya que están íntimamente ligados, y que esta "combinación" es la forma correcta de entender el espacio que nos rodea, es decir, estamos metidos en una "geometría" en las que el espacio y el tiempo son las dimensiones primordiales. Einstein mostró, partiendo de que la velocidad de la luz es finita, que el comportamiento real de conceptos como velocidad y la duración de los eventos dependen de la geometría de ese espacio-tiempo en el que suceden los eventos y que esa geometría es modificada en la presencia de objetos masivos.
Entonces, la gravedad para Einstein no es una fuerza como dijo Newton, sino que es un efecto geométrico de la distorsión del espacio-tiempo, y que entre más masivo es un cuerpo, más fuerte es la distorsión del espacio tiempo que lo rodea, haciendo que esos efectos "gravitatorios" sean más notorios. Por eso en Astronomía estos efectos son tan importantes y ampliamente estudiados, ya que los objetos con los que tratamos son muy masivos y suceden cosas tan maravillosas como los Agujeros Negros en los que la distorsión del espacio tiempo es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de allí, pero bueno, ese es un tema para una futura entrada.
Conclusión: La gravedad no es una fuerza, es el efecto causado por la distorsión del espacio-tiempo en las vecindades de un objeto con masa.
La composición del Universo
Por último quiero hablar de uno de los resultados observacionales más impresionantes de la Astronomía y es la composición de nuestro Universo ya que nos muestra lo mucho que nos falta por entender de la naturaleza del todo. Resulta que nuestras muchas observaciones y modelos teóricos nos han mostrado que el Universo está compuesto en solo un 4.5% de materia visible (o materia que emite luz) como las galaxias, polvo, estrellas. El resto del Universo está en forma de Energía Oscura (73%) y Materia Oscura (22.5%).
Antes que nada, debo aclarar que nadie sabe a ciencia cierta qué es la energía oscura o qué es la materia oscura, existen muchos modelos que tratan de explicar la naturaleza de estas formas de energía y materia pero hasta el momento es muy poco lo que sabemos, solo sabemos que son las componentes dominantes de nuestro universo. Si bien esto puede sonar como un panorama desolador para la ciencia (ya que no entendemos casi nada de nuestro universo), también puede ser visto como una motivación extra para tratar de entender el lugar en el que vivimos.
Siempre vemos el pasado
Resulta que la visión consiste en la interpretación de los rayos de luz que llegan a nuestros ojos, y ya que la luz viaja a una velocidad finita (300,000 km/s) lo que vemos realmente cuando construimos una imagen en nuestro cerebro es la luz que salió del objeto en un instante de tiempo dado y que viajó a esa velocidad para llegar a nosotros, es decir que estamos viendo el objeto en el pasado. Absolutamente todo lo que usted ve en su diario vivir es el pasado, siempre está viendo el pasado de los objetos y personas aunque para las situaciones cotidianas esas distancias son tan cortas que ese efecto no se nota. Esto aplica para todos los objetos pero en astronomía esto es mucho más notorio ya que las distancias son muy grandes.
Para poner como ejemplo, cuando vemos al Sol lo estamos viendo como era ocho minutos antes, y al sistema estelar más cercano a la tierra (alpha centauri) lo vemos como era hace 4.5 años. Las implicaciones de este efecto son maravillosas, ya que entre más lejos mire en el cielo, más lejos en el pasado está mirando. Algunos de nuestros telescopios más poderosos pueden ver galaxias a distancias de miles de millones de años en el pasado. Simplemente maravilloso.
Así que recuerde, siempre que mire algo, está viendo su pasado, en sentido literal.
El origen de los elementos químicos
¿Se ha preguntado alguna vez de dónde vienen los elementos químicos, tanto los livianos como los pesados? Pues bien, la producción de algunos elementos se da principalmente por procesos de fusión nuclear en el interior de las estrellas, como en nuestro sol, pero esta producción tiene un límite ya que entre más pesados son los elementos, más energía se necesita para fusionarlos y crear elementos aún más pesados. En las estrellas el elemento más pesado que se crea por medio de este proceso es el Hierro, que es un elemento muy estable. Pero entonces, ¿De dónde vienen los más pesados que el hierro que tenemos en la Tierra?
La respuesta a esta pregunta me parece increíblemente bella ya que involucra a uno los eventos más violentos y espectaculares del universo y son las explosiones de supernova. Resulta que cuando la "vida útil" de algunas estrellas (cuando fusiona elementos livianos) llega a su fin, el equilibrio entre la atracción gravitacional y la repulsión causada por la energía cinética de las partículas en la estrella se acaba y la gravedad empieza a dominar, haciendo que la estrella colapse sobre sí misma y que toda esa energía almacenada en ese colapso se libere rápidamente en una gran explosión que se conoce como Supernova, las altas temperaturas y energías presentes en este catastrófico evento son el escenario ideal para que los isotopos inestables creados en los procesos de fusión atrapen a la gran cantidad de neutrones libres que hay en las capas externas de la estrella en procesos como el -r (de captura rápida) convirtiéndose así en elementos más pesados que el hierro (transférricos).
No solo se producen allí estos elementos pesados, sino que además, dada la naturaleza violenta de la explosión, estos elementos se esparcen en el medio interestelar enriqueciendo el espacio alrededor y de esta manera sistemas estelares como el nuestro terminan enriquecidos con la presencia de este tipo de elementos que componen todo nuestro alrededor y de los que nosotros mismos estamos hechos.
Nuestra composición química es el resultado de grandes explosiones catastróficas en el Universo, del caos viene la vida.
Espacio tiempo
Seguramente ha escuchado sobre la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, pero es muy probable que no sepa de qué se trate o que quizás es algo muy difícil de entender, pero en mi opinión no es muy difícil entender la implicación fundamental de esta gran teoría tan importante en la historia de la física. La forma en que concebíamos la gravedad antes de esta teoría era que era una fuerza de atracción que tenía ciertas características y formas funcionales enunciadas por Isaac Newton, sin embargo Albert Einstein logró encontrar una manera alternativa de entenderla mucho más poderosa con implicaciones importantes en cuanto a la naturaleza misma del Universo.
Einstein demostró de manera efectiva que el espacio y el tiempo están más que relacionados, no se pueden tratar por aparte ya que están íntimamente ligados, y que esta "combinación" es la forma correcta de entender el espacio que nos rodea, es decir, estamos metidos en una "geometría" en las que el espacio y el tiempo son las dimensiones primordiales. Einstein mostró, partiendo de que la velocidad de la luz es finita, que el comportamiento real de conceptos como velocidad y la duración de los eventos dependen de la geometría de ese espacio-tiempo en el que suceden los eventos y que esa geometría es modificada en la presencia de objetos masivos.
Entonces, la gravedad para Einstein no es una fuerza como dijo Newton, sino que es un efecto geométrico de la distorsión del espacio-tiempo, y que entre más masivo es un cuerpo, más fuerte es la distorsión del espacio tiempo que lo rodea, haciendo que esos efectos "gravitatorios" sean más notorios. Por eso en Astronomía estos efectos son tan importantes y ampliamente estudiados, ya que los objetos con los que tratamos son muy masivos y suceden cosas tan maravillosas como los Agujeros Negros en los que la distorsión del espacio tiempo es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de allí, pero bueno, ese es un tema para una futura entrada.
Conclusión: La gravedad no es una fuerza, es el efecto causado por la distorsión del espacio-tiempo en las vecindades de un objeto con masa.
La composición del Universo
Por último quiero hablar de uno de los resultados observacionales más impresionantes de la Astronomía y es la composición de nuestro Universo ya que nos muestra lo mucho que nos falta por entender de la naturaleza del todo. Resulta que nuestras muchas observaciones y modelos teóricos nos han mostrado que el Universo está compuesto en solo un 4.5% de materia visible (o materia que emite luz) como las galaxias, polvo, estrellas. El resto del Universo está en forma de Energía Oscura (73%) y Materia Oscura (22.5%).
Antes que nada, debo aclarar que nadie sabe a ciencia cierta qué es la energía oscura o qué es la materia oscura, existen muchos modelos que tratan de explicar la naturaleza de estas formas de energía y materia pero hasta el momento es muy poco lo que sabemos, solo sabemos que son las componentes dominantes de nuestro universo. Si bien esto puede sonar como un panorama desolador para la ciencia (ya que no entendemos casi nada de nuestro universo), también puede ser visto como una motivación extra para tratar de entender el lugar en el que vivimos.
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