EL UNIVERSO

                

                 El Universo

¿Qué es el Universo? ¿Cómo es? ¿Por qué existe? ¿Cómo surgió? Muchas de las preguntas que se hace el ser humano desde que empezó su evolución se refieren al mundo que nos rodea. En las páginas siguientes vamos a buscar y estudiar las respuestas.

A medida que aumentan los conocimientos, el Cosmos se va ampliando. La educación en Astronomía contribuye a un mejor conocimiento sobre el firmamento. Los cursos sobre esta materia se imparten desde hace siglos.

El término universo se refiere a un sistema cerrado que lo abarca todo: espacio, tiempo, energía, materia... De su estudio se encarga la cosmología, una ciencia que integra a otras varia, como la física y la astronomía.

Se conocen cuatro dimensiones del Universo: tres espaciales y una temporal. Juntas forman el espacio-tiempo, un modelo matemático que las combina en un único continuo donde se producen todos los sucesos físicos del Cosmos.

Las observaciones indican que el Universo nació, evoluciona y cambia sin cesar. Sin embargo, las leyes físicas que lo rigen se consideran constantes en cualquier lugar y momento, excepto en los primeros instantes, todavía difíciles de entender. La teoría que mejor explica su funcionamiento es, de momento, la relatividad general. El modelo estándar, por su parte, describe las cuatro fuerzas que lo mantienen y las partículas sobre las que actúan.

El Universo ha sido un misterio hasta hace pocos años, de hecho, todavía lo es, aunque sabemos muchas cosas. Desde las explicaciones mitológicas o religiosas del pasado, hasta los actuales medios científicos y técnicos de que disponen los astrónomos, hay un gran salto cualitativo que se ha desarrollado, sobre todo, a partir de la segunda mitad del siglo XX.

Quedan muchísimas cosas por descubrir, pero es que el espacio es enorme, o nosotros demasiado pequeños. En todo caso, vamos a hacer un viaje, en lenguaje sencillo y sin alardes, por lo más significativo que nos ofrece el conocimiento actual del Universo.

Las constelaciones

Las estrellas que se pueden observar en una noche clara forman determinadas figuras que llamamos "constelaciones", y que sirven para localizar más fácilmente la posición de los astros.

En total, hay 88 agrupaciones de estrellas que aparecen en la esfera celeste y que toman su nombre de figuras religiosas o mitológicas, animales u objetos. El término constelación también se refiere a un área delimitada de la esfera celeste que comprende los grupos de estrellas con nombre.

Los dibujos de constelaciones más antiguos que se conocen señalan que ya habían sido establecidas alrededor del 4000 a.C. Los sumerios le dieron el nombre a la constelación Acuario, en honor a su dios An, que derrama el agua de la inmortalidad sobre la Tierra. Los babilonios ya habían dividido el zodíaco en 12 signos iguales hacia el 450 a.C.

Las actuales constelaciones del hemisferio norte se diferencian poco de las que conocían los caldeos y los antiguos egipcios. Homero y Hesíodo mencionaron estas figuras y el poeta griego Arato de Soli, dio una descripción en verso de 44 constelaciones en su Phaenomena. Tolomeo, astrónomo y matemático griego, en el Almagesto, describió 48 constelaciones, de las cuales, 47 se siguen conociendo por el mismo nombre.

Muchas otras culturas agruparon las estrellas formando figuras, aunque no siempre se corresponden con las de Occidente. Sin embargo, algunas constelaciones chinas se parecen a las occidentales, lo que induce a pensar en la posibilidad de un origen común.

A finales del siglo XVI, los primeros exploradores europeos de los mares del Sur trazaron mapas del hemisferio austral. El navegante holandés Pieter Dirckz Keyser, que participó en la exploración de las Indias orientales en 1595 añadió nuevas constelaciones. Más tarde fueron añadidas otras figuras del hemisferio sur por el astrónomo alemán Johann Bayer, que publicó el primer atlas celeste extenso.

A lo largo de la historia hubo quienes propusieron nuevas constelaciones, pero los astrónomos acordaron finalmente una lista de 88. No obstante, sus límites siguieron siendo tema de discusión hasta 1930, cuando la Unión Astronómica Internacional fijó dichos límites.

Para designar las aproximadamente 1.300 estrellas brillantes, se utiliza el genitivo del nombre de las constelaciones, precedido por una letra griega; este sistema fue introducido por Johann Bayer. Por ejemplo, a la famosa estrella Algol, en la constelación Perseo, se le llama Beta Persei.

Las constelaciones del Zodiaco

Entre las más conocidas se hallan las que se encuentran en el plano de la órbita de la Tierra sobre el fondo de las estrellas fijas. Son las constelaciones del Zodíaco. Además de estas, algunas muy conocidas son Cruz del Sur, visible desde el hemisferio austral, y Osa Mayor, visible desde el hemisferio Norte. Estas y otras permiten ubicar la posición de importantes puntos de referencia como, por ejemplo, los polos celestes.

Aunque el zodiaco se suele dividir en doce constelaciones, correspondientes a los 12 signos, la eclíptica de la Tierra pasa por trece figuras en el cielo. Falta Ofiuco, el cazador de serpientes o Serpentario. Por tanto, el círculo del zodíaco completo sería: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpio, Ofiuco, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis.

La mayor constelación de la esfera celeste es la de Hydra, que contiene 68 estrellas visibles a simple vista. La Cruz del Sur (Crux) en el hemisferio austral es la más pequeña. Estas dos constelaciones no están en el zodiaco.

Tipos de partículas en el Universo

Toda la materia que existe en el Universo se compone de partículas. Cada tipo de partícula cumple una función distinta.

La interacción entre los distintos tipos de partículas hace posible el Universo tal como lo conocemos.

Hay dos clases de partículas: fermiones y bosones. Los fermiones forman la masa de la materia. Los bosones se encargan de aplicar a esa masa las cuatro fuerzas fundamentales: electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil y fuerza de la gravedad.

Partículas elementales

Las partículas elementales son las partes o porciones más pequeñas en que puede dividirse la materia.

Los fermiones elementales son los quarks y los leptones:

- Quarks: se unen en grupos de tres para formar partículas más grandes, como protones y neutrones.
- Leptones: son partículas muy ligeras, como los electrones, los muones y los neutrinos.

Los bosones elementales son los fotones, los gluones y otros:

- Fotones: responsables del electromagnetismo.
- Gluones: se ocupan de la fuerza nuclear fuerte.
- Bosones W y Z: encargados de la fuerza nuclear débil.
- Gravitón: encargado de la gravedad, aunque aún no se ha visto nunca.

- Bosón de Higgs: responsable de que las partículas tengan masa. Explica toda la materia que vemos, y por eso se le llama "la partícula divina".

¿Qué son los hadrones?

Cuando varias partículas elementales se unen, forman partículas compuestas que llamamos hadrones.

Los fermiones compuestos son los bariones. Los más conocidos son los protones y los neutrones. Los bosones compuestos son los mesones. El más conocido es el pión. El colisionador de hadrones del CERN es un experimento de Física de partículas muy importante.

En él participan científicos de todo el mundo. Acelera las partículas (hadrones) hasta casi la velocidad de la luz y las hace chocar entre sí para ver cómo se comportan. Mediante estos experimentos, el CERN busca información sobre tipos de partículas no descubiertos, la composición del Universo, su origen, y cómo actúan las fuerzas entre sí.