Nociones de la teoría de cuerdas de la teoría del Big Bang

Poco después el astrónomo Edwin Hubble demostró el universo se estaba expandiendo, se hizo evidente que el universo era una vez mucho más pequeño. La teoría de que el universo comenzó a partir de un único punto (o área muy pequeña) se conoce como el teoría del Big Bang.

La teoría fue propuesta por primera vez en 1927 por el sacerdote y físico belga, Georges Lema # 238-tre, pero fue controvertida hasta 1965. Hoy en día, las observaciones astronómicas más avanzadas muestran que la teoría del Big Bang es probable que así sea. La teoría de cuerdas se espera ayude a los físicos a comprender con mayor precisión lo que pasó en esos primeros momentos del universo, por lo que la comprensión de la teoría del Big Bang es un componente clave de la obra cosmológica de la teoría de cuerdas.

Porque usted sabe que el espacio se expande, puede ejecutar el video del universo hacia atrás en el tiempo en tu cabeza. Al hacer esto, te das cuenta de que el universo tenía que ser mucho más pequeño de lo que es ahora. A medida que la materia del universo se comprime en una cantidad más pequeña y más pequeña del espacio, las leyes de la termodinámica (que regulan el flujo de calor) dirá que el asunto tenía que ser muy caliente y denso.

En contra de la gran explosión: La teoría del estado estacionario

En oposición a la teoría del big bang, Fred Hoyle propuso una teoría alternativa, denominada teoría del estado estacionario. En esta teoría, se están creando continuamente nuevas partículas. Dado que el espacio se expandió, estas nuevas partículas fueron creadas con la suficiente rapidez que la densidad total de masa del universo se mantuvo constante.

Para entender la razón de tal teoría, usted tiene que darse cuenta de que pocos físicos pensaron que probable que una bola densa de la materia podría surgir a la existencia de la nada, que viola la ley de conservación de la masa (o conservación de la masa-energía). Esa cuestión tenía que venir de alguna parte.

En opinión de Hoyle, si la materia se podría crear de la nada una vez, ¿por qué no tener que suceda todo el tiempo?

Aunque teoría del estado estacionario de Hoyle en última instancia falla, al tratar de demostrarlo Hoyle sería demostrar que es digno a los ojos de la historia mediante el desarrollo de una teoría acerca de donde los densos átomos de nuestro universo vienen.

La radiación de fondo de microondas cósmico

Uno de los principales conversos a la teoría del Big Bang fue el físico George Gamow, que se dio cuenta de que si la teoría fuera cierta, un rastro residual de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) se extendió por todo el universo. Los intentos de encontrar esta radiación fallado durante muchos años, hasta que un problema inesperado en 1965 accidentalmente detectado.

Como otros científicos estaban tratando de probar la teoría de Gamow, Arno Penzias y Robert Wilson en Bell Laboratorio Holmdell Cuerno Radio Telescopio de Nueva Jersey fueron recogiendo este horrible estática cuando intentaron detectar señales de radio en el espacio. No importa donde se señalaron lo tonto, se hacía cada vez la misma estática. Los dos hombres, incluso limpiar los excrementos de aves fuera del telescopio, pero fue en vano. De hecho, la estática se agravó en el telescopio sin obstáculos. Penzias y Wilson descubrieron la CMBR, y ganó el Premio Nobel de Física en 1978.

Cuarenta años más de investigación sólo ha confirmado la teoría del Big Bang, la última en el cuadro de la CMBR obtenido por la (WMAP) WMAP. La imagen obtenida por este satélite, que se muestra en la figura siguiente, es como una foto de bebé del universo cuando tenía sólo 380.000 años de edad (hace 13,7 millones de años). Antes de esto, el universo era lo suficientemente densa como para ser opaco, por lo que la luz no puede ser utilizado para mirar más atrás que eso.

La comprensión de que los elementos químicos provenían de

Tanto George Gamow y Fred Hoyle, aunque difieren en gran medida de la teoría del big bang, fueron las figuras clave en la determinación del proceso de nucleosíntesis estelar, en que los átomos se hacen dentro de las estrellas. Gamow la teoría de que los elementos fueron creados por el calor de la gran explosión. Hoyle mostró que los elementos más pesados ​​eran en realidad creados por el intenso calor de las estrellas y supernovas.

La teoría original de Gamow era que a medida que el intenso calor de la expansión del universo se enfrió, el elemento más ligero, el hidrógeno, se formó. La energía en este momento aún era suficiente para causar moléculas de hidrógeno para interactuar, quizás fusionando en átomos de helio. Las estimaciones muestran que casi el 75 por ciento del universo visible se compone de hidrógeno y un 25 por ciento es el helio, con el resto de los elementos de la tabla periódica que componen sólo pequeñas cantidades en la escala de todo el universo.

Esto resultó ser bueno, porque Gamow no podía encontrar la manera de cocinar a muchos de los elementos más pesados ​​en el Big Bang. Hoyle abordó el problema, asumiendo que si podía hacer que todos los elementos de las estrellas, entonces la teoría del big bang sería un fracaso. El trabajo de Hoyle en la nucleosíntesis estelar se publicó en 1957.

En el método de la nucleosíntesis de Hoyle, el helio y el hidrógeno se reúnen en el interior de las estrellas y se someten a la fusión nuclear. Incluso esto, sin embargo, no es lo suficientemente caliente para hacer átomos más masivo que el hierro. Estos elementos más pesados ​​- zinc, cobre, uranio, y muchos otros - se crean cuando las estrellas masivas pasan por sus muertes y explotan en el gigante supernovas. Estas supernovas producen suficiente energía para fundir los protones juntos en el núcleo atómico pesado.

Los elementos son luego soplan hacia el espacio por la explosión de supernova, a la deriva como nubes de polvo estelar. Algunos de este polvo estelar finalmente cae juntos bajo la influencia de la gravedad para formar planetas, como la Tierra.