EL UNIVERSO

TEMARIO

- Primeras Teorías Cosmológicas

- Descubrimientos sobre la estructura del universo++++

- Ley Hubble 

- Modelos estáticos y de expansión del universo

- La edad del universo

- La Teoría del universo estacionario

- La Teoría del Big Bang o la Gran Explosión

- Evolución del Universo

- Estructuras agregadas del universo

Primeras teorías cosmológicas
Lasteorías cosmológicas más antiguas datan del 4000 a.C., y son las de los pueblos mesopotámicos, que creían que la Tierra era el centro del Universo y que todos los demás cuerpos celestes giraban alrededor de ella. Algunos clásicos como Aristóteles y el astrónomo griego Tolomeo, explicaban que las estrellas se movían de noche porque estaban fijas en esferas cristalinas rotatorias. El astrónomo griegoAristarco de Samos, alrededor del 270 a.C., sostenía que la Tierra gira alrededor del Sol. Sin embargo, debido sobre todo a la autoridad de Aristóteles, el concepto de que la Tierra era el centro del Universo permaneció inamovible hasta 1543, cuando el astrónomo polaco Nicolás Copérnico publicó sus teorías en De revolutionibus orbium caelestium (Sobre las revoluciones de los cuerpos celestes).Copérnicoproponía un sistema en el que los planetas giraban en órbitas circulares alrededor del Sol, el cual estaba situado en el centro del Universo. Atribuía el nacimiento y la colocación de las estrellas a la rotación de la Tierra sobre su eje. El astrónomo alemán Johannes Kepler adoptó el sistema copernicano y descubrió que los planetas giran en órbitas elípticas a velocidad variable, de acuerdo contres leyes bien definidas (conocidas desde entonces como leyes de Kepler). Galileo, uno de los primeros en observar los planetas con un telescopio, también rechazó la idea de Aristóteles de que la Tierra era el centro del Universo y se convirtió en un defensor de la visión copernicana del mundo. El matemático y físico inglés Isaac Newton demostró que las leyes de Kepler sobre elmovimiento planetario podían derivarse de las leyes generales del movimiento y de la gravitación que Newton había descubierto, indicando así que estas leyes físicas eran válidas en todo el Universo.
Ley de Hubble
    La cosmología científica nació con la ley de Hubble, la primera observación con significado puramente cosmológico. Hubble obtuvo una relación lineal entre el desplazamiento al rojo z y distancia D
c z= H0 D
donde c es la velocidad de la luz y H0 es la constante de Hubble, expresada habitualmente en Km s-1Mpc-1. Esta relación aproximada para pequeños desplazamientos al rojo podría implicar, por extrapolación directa, una relación lineal entre la velocidad y la distancia que se cumpliera para cualquier distancia considerada. 
 


Representación de la velocidad frente a la distancia con losdatos originales de 1929.
Representacion de 1996 de la distancia frente a velocidades de más de 30,000 Km/s (z = 0.1). Como se ve la relación permanece lineal con gran aproximación
    Este hecho puede ser interpretado como que el Universo está en expansión. Pero una ley de la forma
v = H D
conocida como relación velocidad-distancia (y muchas veces confundida con la ley de Hubble) tienemuchas más implicaciones. La primera es que ésta es la única relación posible que produce una expasión homóloga que no cambia la forma de las estructuras en el Universo. La segunda es que es compatible con una visión Copernicana (o principio de mediocridad) donde nuestra posición en el universo no es de particular importancia. Todos los observadores, en cualquier lugar del universo verán el mismo tipode ley. 
 


La expansión es vista de igual manera por todo los observadores.
    La tercera es que para un distancia suficientemente grande, un objeto se puede alejar con una velocidad mayor que la de la luz, lo que implica que hay algún tipo de horizonte cosmológico al que tenemos que dar una explicación dentro de un modelo razonable del Universo observable. Este horizonte -conocido...