Teoria Oscura
Páginas: 20 (4919 palabras)
Publicado: 2 de abril de 2012
La estrecha relación entre
La Materia Oscura y la Teoría Cuántica
por Adolfo René CISTERNA ROA
(Adolfo René CISTERNA ROA, de 16 años, estudiante de secundaria que reside en la población chilena de San Pedro de la Paz, es autodidácta en Física Teórica y pertenece a la rama de Astronomía de la Universidad de Concepción, Chile)
La luz como concepto ha evolucionado mucho desdeprincipios de siglo pasado hasta ahora. Antes de la teoría cuántica sé creía firmemente en la continuidad de energía y la materia, cosa que con esta teoría cuántica se echa por la borda. Cómo el nombre lo dice, la teoría cuántica es aquella que propone que la energía es absorbida y emitida en pequeños paquetes denominados ¿cuántos?. El desarrollo de la mecánica cuántica comienza con Max Planck en suteoría de los cuantos. Con esta teoría mas tarde Einstein soluciona el problema del efecto fotoeléctrico siéndole así otorgado el premio Nóbel en 1921. En ese mismo tiempo un científico danés llamado Niels Bohr constituía la teoría cuántica de la estructura de los átomos sobre la base de niveles de energía bien definidos. Con la teoría cuántica, la luz pasó a ser considerada como discontinua, y alos cuantos de luz se les denominaron “fotones”. Como ya sabemos, la luz es un proceso electromagnético e interactúa con la materia emitiendo y absorbiendo fotones, pero… ¿es posible la existencia de una materia la cual no interactué con fotones? ¿Seria invisible?. Este es el caso de la “supuesta” materia oscura. (Digo supuesta por que no se puede observar directamente como es obvio).Para estudiar la Materia Oscura debemos saber que tipo de partículas la constituyen, por lo cual partiremos en este trabajo señalando primero las evidencias indirectas de la materia oscura y luego nos daremos un pequeño paso por el mundo de las partículas subatómicas, que por cierto está regido por las leyes de la mecánica cuántica, para así explicar algunas teorías que aspiran a resolver el punto.1.- Problemas que hacen urgente la necesidad de incluir la materia oscura en el escenario cósmico.
Las evidencias observacionales que hacen presumir la existencia de la Materia Oscura son mas bien de carácter astronómico, mientras que las teóricas son mas de carácter físico.
La evidencia astronómica más clara de la existencia de esta materia invisible son los extrañosmovimientos de los brazos de las galaxias espirales.
La reflexión lógica es la siguiente: Si no existiese materia oscura en la galaxia que es del orden del 70% de la materia de ésta, la velocidad de los brazos debería ser inversamente proporcional al radio galáctico, cuestión que la observación directa no comprueba.
Según el enunciado anterior que está basado en las leyes de Kepler yla teoría newtoniana, la velocidad de los brazos de la galaxia debería estar dada por la siguiente ecuación:
v2: velocidad al cuadrado, G: constante gravitatoria, M: Masa de la estrella, R:Radio de la galaxia.
Sin embargo, esta ecuación no resulta comprobada, lo que arroja nuevas dudas. ¿Acaso las leyes de Kepler están mal formuladas?, ¿O tal vez las de Newton? ¿ O cuando lautilizamos esta ecuación sólo calculamos la masa visible de ésta, dando así paso a la posibilidad de que exista materia oscura?.
Creo por mi parte que la tercera posibilidad es la más interesante.
Algunos problemas físicos que permiten presumir la existencia de algún tipo de materia invisible son, por ejemplo la densidad critica que es la densidad que debió haber tenido el universo parapoder formarse, la cual no concuerda con la cantidad de materia visible que observamos.
Otro problema en que la existencia de materia oscura sería determinante es aquel relativo a fin del universo y la geometría espacial que este tiene.
Finalmente, la existencia de la materia oscura también solucionaría algunas inconsistencias de la “teoría del big-bang.”
Más adelante explicaré...
La Materia Oscura y la Teoría Cuántica
por Adolfo René CISTERNA ROA
(Adolfo René CISTERNA ROA, de 16 años, estudiante de secundaria que reside en la población chilena de San Pedro de la Paz, es autodidácta en Física Teórica y pertenece a la rama de Astronomía de la Universidad de Concepción, Chile)
La luz como concepto ha evolucionado mucho desdeprincipios de siglo pasado hasta ahora. Antes de la teoría cuántica sé creía firmemente en la continuidad de energía y la materia, cosa que con esta teoría cuántica se echa por la borda. Cómo el nombre lo dice, la teoría cuántica es aquella que propone que la energía es absorbida y emitida en pequeños paquetes denominados ¿cuántos?. El desarrollo de la mecánica cuántica comienza con Max Planck en suteoría de los cuantos. Con esta teoría mas tarde Einstein soluciona el problema del efecto fotoeléctrico siéndole así otorgado el premio Nóbel en 1921. En ese mismo tiempo un científico danés llamado Niels Bohr constituía la teoría cuántica de la estructura de los átomos sobre la base de niveles de energía bien definidos. Con la teoría cuántica, la luz pasó a ser considerada como discontinua, y alos cuantos de luz se les denominaron “fotones”. Como ya sabemos, la luz es un proceso electromagnético e interactúa con la materia emitiendo y absorbiendo fotones, pero… ¿es posible la existencia de una materia la cual no interactué con fotones? ¿Seria invisible?. Este es el caso de la “supuesta” materia oscura. (Digo supuesta por que no se puede observar directamente como es obvio).Para estudiar la Materia Oscura debemos saber que tipo de partículas la constituyen, por lo cual partiremos en este trabajo señalando primero las evidencias indirectas de la materia oscura y luego nos daremos un pequeño paso por el mundo de las partículas subatómicas, que por cierto está regido por las leyes de la mecánica cuántica, para así explicar algunas teorías que aspiran a resolver el punto.1.- Problemas que hacen urgente la necesidad de incluir la materia oscura en el escenario cósmico.
Las evidencias observacionales que hacen presumir la existencia de la Materia Oscura son mas bien de carácter astronómico, mientras que las teóricas son mas de carácter físico.
La evidencia astronómica más clara de la existencia de esta materia invisible son los extrañosmovimientos de los brazos de las galaxias espirales.
La reflexión lógica es la siguiente: Si no existiese materia oscura en la galaxia que es del orden del 70% de la materia de ésta, la velocidad de los brazos debería ser inversamente proporcional al radio galáctico, cuestión que la observación directa no comprueba.
Según el enunciado anterior que está basado en las leyes de Kepler yla teoría newtoniana, la velocidad de los brazos de la galaxia debería estar dada por la siguiente ecuación:
v2: velocidad al cuadrado, G: constante gravitatoria, M: Masa de la estrella, R:Radio de la galaxia.
Sin embargo, esta ecuación no resulta comprobada, lo que arroja nuevas dudas. ¿Acaso las leyes de Kepler están mal formuladas?, ¿O tal vez las de Newton? ¿ O cuando lautilizamos esta ecuación sólo calculamos la masa visible de ésta, dando así paso a la posibilidad de que exista materia oscura?.
Creo por mi parte que la tercera posibilidad es la más interesante.
Algunos problemas físicos que permiten presumir la existencia de algún tipo de materia invisible son, por ejemplo la densidad critica que es la densidad que debió haber tenido el universo parapoder formarse, la cual no concuerda con la cantidad de materia visible que observamos.
Otro problema en que la existencia de materia oscura sería determinante es aquel relativo a fin del universo y la geometría espacial que este tiene.
Finalmente, la existencia de la materia oscura también solucionaría algunas inconsistencias de la “teoría del big-bang.”
Más adelante explicaré...
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