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El Hubble eXtreme Deep Field (XDF) se completó en septiembre de 2012 y muestra las galaxias más lejanas jamás fotografiadas. Excepto por las pocas estrellas en primer plano (que son brillantes y fácilmente reconocibles porque solo ellas tienen picos de difracción ), cada partícula de luz en la foto es una galaxia individual, algunas de ellas tan antiguas como 13,2 mil millones de años; Se estima que el universo observable contiene más de 2 billones de galaxias. [1]

La cosmología (del griego κόσμος, kosmos "mundo" y -λογία, -logia "estudio de") es una rama de la astronomía que se ocupa de los estudios del origen y evolución del universo , desde el Big Bang hasta hoy y en el futuro. . Es el estudio científico del origen, la evolución y el destino final del universo . La cosmología física es el estudio científico del origen del universo, sus estructuras y dinámicas a gran escala, y su destino final , así como las leyes de la ciencia.que gobiernan estas áreas. [2]

El término cosmología se utilizó por primera vez en Inglés en 1656 en Thomas Blount 's Glossographia , [3] y en 1731 se recogió en latín por el filósofo alemán Christian Wolff , en Cosmologia Generalis . [4]

La cosmología religiosa o mitológica es un conjunto de creencias basadas en la literatura mitológica , religiosa y esotérica y las tradiciones de los mitos de la creación y la escatología .

La cosmología física es estudiada por científicos, como astrónomos y físicos , así como por filósofos , como metafísicos , filósofos de la física y filósofos del espacio y el tiempo . Debido a este alcance compartido con la filosofía , las teorías en cosmología física pueden incluir proposiciones tanto científicas como no científicas, y pueden depender de suposiciones que no se pueden probar . La cosmología se diferencia de la astronomía en que la primera se ocupa del Universo en su conjunto, mientras que la segunda se ocupa de los objetos celestes individuales.. La cosmología física moderna está dominada por la teoría del Big Bang , que intenta unir la astronomía observacional y la física de partículas ; [5] [6] más específicamente, una parametrización estándar del Big Bang con materia oscura y energía oscura , conocida como modelo Lambda-CDM .

El astrofísico teórico David N. Spergel ha descrito la cosmología como una "ciencia histórica" ​​porque "cuando miramos hacia el espacio, miramos hacia atrás en el tiempo" debido a la naturaleza finita de la velocidad de la luz . [7]

Disciplinas [ editar ]

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Reionización
Era dominada por la materia
Expansión acelerada
Agua
Vida unicelular
Fotosíntesis
Vida multicelular
Vertebrados
Edad Oscura
Universo ( −13,80 )
Estrellas más tempranas
Galaxia más temprana
Primer cuásar / sbh
Omega Centauri
Galaxia de Andromeda
Espirales de la Vía Láctea
Alfa Centauri
Tierra / Sistema Solar
Vida más temprana
Oxígeno más temprano
Oxígeno atmosférico
Reproducción sexual más temprana
Animales / plantas más tempranos
Explosión cámbrica
Los primeros mamíferos
Los primeros simios
L i f e
(hace mil millones de años )

La física y la astrofísica han desempeñado un papel central en la configuración de la comprensión del universo a través de la observación y la experimentación científicas. La cosmología física se formó a través de las matemáticas y la observación en un análisis de todo el universo. Generalmente se entiende que el universo comenzó con el Big Bang , seguido casi instantáneamente por la inflación cósmica ; una expansión del espacio de la que se cree que surgió el universo hace 13.799 ± 0.021 mil millones de años. [8] La cosmogonía estudia el origen del Universo y la cosmografía mapea las características del Universo.

En la Enciclopedia de Diderot , la cosmología se divide en uranología (la ciencia de los cielos), aerología (la ciencia del aire), geología (la ciencia de los continentes) e hidrología (la ciencia de las aguas). [9]

La cosmología metafísica también se ha descrito como la ubicación de los humanos en el universo en relación con todas las demás entidades. Esto está ejemplificado por la observación de Marco Aurelio de que el lugar de un hombre en esa relación: "El que no sabe qué es el mundo no sabe dónde está, y el que no sabe con qué propósito existe el mundo, no sabe quién es, ni qué es el mundo ". [10]

Descubrimientos [ editar ]

Cosmología física [ editar ]

La cosmología física es la rama de la física y la astrofísica que se ocupa del estudio de los orígenes físicos y la evolución del Universo. También incluye el estudio de la naturaleza del Universo a gran escala. En su forma más temprana, era lo que ahora se conoce como " mecánica celeste ", el estudio de los cielos . Los filósofos griegos Aristarco de Samos , Aristóteles y Ptolomeo propusieron diferentes teorías cosmológicas. El sistema geocéntrico ptolemaico fue la teoría predominante hasta el siglo XVI cuando Nicolás Copérnico , y posteriormente Johannes Kepler y Galileo Galilei , propusieron unasistema heliocéntrico . Este es uno de los ejemplos más famosos de ruptura epistemológica en la cosmología física.

Isaac Newton 's Principia Mathematica , publicado en 1687, fue la primera descripción de la ley de gravitación universal . Proporcionó un mecanismo físico para las leyes de Kepler y también permitió que se resolvieran las anomalías en sistemas anteriores, causadas por la interacción gravitacional entre los planetas. Una diferencia fundamental entre la cosmología de Newton y las que la precedieron fue el principio copernicano de que los cuerpos en la tierra obedecen las mismas leyes físicas que todos los cuerpos celestes. Este fue un avance filosófico crucial en la cosmología física.

Se suele considerar que la cosmología científica moderna comenzó en 1917 con la publicación de Albert Einstein de su modificación final de la relatividad general en el artículo "Cosmological Considerations of the General Theory of Relativity" [11] (aunque este artículo no estaba ampliamente disponible fuera de Alemania hasta el final de la Primera Guerra Mundial ). La relatividad general impulsó a cosmogonistas como Willem de Sitter , Karl Schwarzschild y Arthur Eddington a explorar sus ramificaciones astronómicas, que mejoraron la capacidad de los astrónomos.para estudiar objetos muy distantes. Los físicos comenzaron a cambiar la suposición de que el Universo era estático e inmutable. En 1922, Alexander Friedmann introdujo la idea de un universo en expansión que contenía materia en movimiento. Aproximadamente al mismo tiempo (1917 a 1922) tuvo lugar el Gran Debate , y los primeros cosmólogos como Heber Curtis y Ernst Öpik determinaron que algunas nebulosas vistas en telescopios eran galaxias separadas muy distantes de la nuestra.

Paralelamente a este enfoque dinámico de la cosmología, un debate de larga data sobre la estructura del cosmos estaba llegando a su punto culminante. El astrónomo de Mount Wilson, Harlow Shapley, defendió el modelo de un cosmos compuesto únicamente por el sistema estelar de la Vía Láctea ; mientras que Heber D. Curtis defendía la idea de que las nebulosas espirales eran sistemas estelares por derecho propio como universos insulares. Esta diferencia de ideas llegó a su punto culminante con la organización del Gran Debate el 26 de abril de 1920 en la reunión de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en Washington, DC El debate se resolvió cuando Edwin Hubble detectó Variables Cefeidas en elAndrómeda en 1923 y 1924. [12] [13] Su distancia estableció nebulosas espirales mucho más allá del borde de la Vía Láctea.

El modelado posterior del universo exploró la posibilidad de que la constante cosmológica , introducida por Einstein en su artículo de 1917, pueda resultar en un universo en expansión , dependiendo de su valor. Así, el modelo del Big Bang fue propuesto por el sacerdote belga Georges Lemaître en 1927 [14], que posteriormente fue corroborado por el descubrimiento de Edwin Hubble del corrimiento al rojo en 1929 [15] y más tarde por el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas cósmica por Arno Penzias. y Robert Woodrow Wilson en 1964. [16]Estos hallazgos fueron un primer paso para descartar algunas de las muchas cosmologías alternativas .

Desde alrededor de 1990, varios avances dramáticos en la cosmología observacional han transformado la cosmología de una ciencia en gran parte especulativa a una ciencia predictiva con un acuerdo preciso entre la teoría y la observación. Estos avances incluyen observaciones del fondo de microondas de los satélites COBE , [17] WMAP [18] y Planck , [19] grandes estudios de desplazamiento al rojo de nuevas galaxias que incluyen 2dfGRS [20] y SDSS , [21] y observaciones de supernovas distantes y lentes gravitacionales. . Estas observaciones coincidieron con las predicciones de la inflación cósmica.teoría, una teoría modificada del Big Bang y la versión específica conocida como modelo Lambda-CDM . Esto ha llevado a muchos a referirse a los tiempos modernos como la "edad de oro de la cosmología". [22]

El 17 de marzo de 2014, los astrónomos del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica anunciaron la detección de ondas gravitacionales , lo que proporciona una fuerte evidencia de la inflación y el Big Bang . [23] [24] [25] Sin embargo, el 19 de junio de 2014, se informó una disminución de la confianza en la confirmación de los resultados de la inflación cósmica . [26] [27] [28]

El 1 de diciembre de 2014, en la reunión de Planck 2014 en Ferrara , Italia , los astrónomos informaron que el universo tiene 13.800 millones de años y está compuesto por un 4,9% de materia atómica , un 26,6% de materia oscura y un 68,5% de energía oscura . [29]

Cosmología religiosa o mitológica [ editar ]

La cosmología religiosa o mitológica es un conjunto de creencias basadas en la literatura mitológica , religiosa y esotérica y las tradiciones de la creación y la escatología .

Cosmología filosófica [ editar ]

Representación del universo observable en escala logarítmica.

La cosmología se ocupa del mundo como la totalidad del espacio, el tiempo y todos los fenómenos. Históricamente, ha tenido un alcance bastante amplio y en muchos casos se encontró en la religión. [30] En el uso moderno, la cosmología metafísica aborda cuestiones sobre el Universo que están más allá del alcance de la ciencia. Se distingue de la cosmología religiosa en que aborda estas cuestiones utilizando métodos filosóficos como la dialéctica . La cosmología metafísica moderna intenta abordar cuestiones como: [23] [31]

  • ¿Cuál es el origen del Universo? ¿Cuál es su primera causa? ¿Es necesaria su existencia? (ver monismo , panteísmo , emanacionismo y creacionismo )
  • ¿Cuáles son los componentes materiales últimos del Universo? (ver mecanismo , dinamismo , hilomorfismo , atomismo )
  • ¿Cuál es la razón última de la existencia del Universo? ¿Tiene el cosmos un propósito? (ver teleología )
  • ¿Tiene algún propósito la existencia de la conciencia? ¿Cómo sabemos lo que sabemos sobre la totalidad del cosmos? ¿El razonamiento cosmológico revela verdades metafísicas? (ver epistemología )

Cosmologías históricas [ editar ]

Notas de la tabla: el término "estático" simplemente significa que no se expande ni se contrae. El símbolo G representa la constante gravitacional de Newton ; Λ (Lambda) es la constante cosmológica .

Ver también [ editar ]

  • Ciencia de la Tierra
  • Modelo Lambda-CDM
  • Tiempo y espacio absolutos
  • Formación y evolución de galaxias
  • Proyecto Illustris
  • Lista de astrofísicos
  • Gran historia
  • Cosmología no estándar
  • Jainismo y no creacionismo
  • Taiji (filosofía)
  • Curva de rotación universal
  • Inflación cálida

Referencias [ editar ]

  1. ^ Karl Hille, ed. (13 de octubre de 2016). "Hubble revela que el universo observable contiene 10 veces más galaxias de lo que se pensaba" . NASA . Consultado el 17 de octubre de 2016 .
  2. ^ "Introducción: cosmología - espacio" . Nuevo científico . 4 de septiembre de 2006
  3. ^ Hetherington, Norriss S. (2014). Enciclopedia de cosmología (Routledge Revivals): fundamentos históricos, filosóficos y científicos de la cosmología moderna . Routledge. pag. 116. ISBN 978-1-317-67766-6.
  4. ^ Luminet, Jean-Pierre (2008). El universo envolvente . Prensa CRC. pag. 170. ISBN 978-1-4398-6496-8. Extracto de la página 170
  5. ^ Diccionarios de Oxford "Cosmología"
  6. ^ Overbye, Dennis (25 de febrero de 2019). "¿Las fuerzas oscuras han estado jugando con el cosmos? ¿Axiones? ¿Energía fantasma? Los astrofísicos se apresuran a tapar un agujero en el universo, reescribiendo la historia cósmica en el proceso" . The New York Times . Consultado el 26 de febrero de 2019 .
  7. ^ David N. Spergel (otoño de 2014). "Cosmología hoy". Dédalo . 143 (4): 125-133. doi : 10.1162 / DAED_a_00312 . S2CID 57568214 . 
  8. ^ Planck Collaboration (1 de octubre de 2016). "Resultados Planck 2015. XIII. Parámetros cosmológicos" . Astronomía y Astrofísica . 594 (13). Tabla 4 en la página 31 del PDF. arXiv : 1502.01589 . Bibcode : 2016A & A ... 594A..13P . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201525830 . S2CID 119262962 . 
  9. ^ Diderot (biografía), Denis (1 de abril de 2015). "Explicación detallada del sistema de conocimiento humano" . Enciclopedia de Diderot & d'Alembert - Proyecto de traducción colaborativa . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  10. Los pensamientos de Marco Aurelio Antonio viii. 52 .
  11. ^ Einstein, A. (1952). "Consideraciones cosmológicas sobre la teoría general de la relatividad" . El principio de relatividad. Libros de Dover sobre física. 1 de junio de 1952. 240 páginas. 0486600815, P. 175-188 : 175–188. Código bibliográfico : 1952prel.book..175E .
  12. ^ Falk, Dan (18 de marzo de 2009). "Reseña: El día que encontramos el universo por Marcia Bartusiak" . Nuevo científico . 201 (2700): 45. doi : 10.1016 / S0262-4079 (09) 60809-5 . ISSN 0262-4079 . 
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  17. ^ Boggess, NW; Mather, JC; Weiss, R .; Bennett, CL; Cheng, ES; Dwek, E .; Gulkis, S .; Hauser, MG; Janssen, MA; Kelsall, T .; Meyer, SS (1 de octubre de 1992). "La misión COBE - Su diseño y rendimiento dos años después del lanzamiento" . El diario astrofísico . 397 : 420–429. Código bibliográfico : 1992ApJ ... 397..420B . doi : 10.1086 / 171797 . ISSN 0004-637X . 
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  22. ^ Se informa que Alan Guth hizo esta misma afirmación en unaentrevista de la Fundación Edge. EDGE Archivado el 11 de abril de 2016 en Wayback Machine.
  23. ^ a b "Publicación de resultados de BICEP2 2014" . Fundación Nacional de Ciencias . 17 de marzo de 2014 . Consultado el 18 de marzo de 2014 .
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  25. ^ Dennis Overbye (17 de marzo de 2014). "La detección de ondas en el espacio refuerza la teoría histórica del Big Bang" . The New York Times . Consultado el 17 de marzo de 2014 .
  26. ^ Dennis Overbye (19 de junio de 2014). "Los astrónomos se basan en la afirmación de detección de Big Bang" . The New York Times . Consultado el 20 de junio de 2014 .
  27. ^ Amos, Jonathan (19 de junio de 2014). "Inflación cósmica: la confianza bajó para la señal del Big Bang" . BBC News . Consultado el 20 de junio de 2014 .
  28. ^ Ade, PAR; Aikin, RW; Barkats, D .; Benton, SJ; Bischoff, CA; Bock, JJ; Brevik, JA; Buder, I .; Bullock, E .; Dowell, CD; Duband, L .; Filippini, JP; Fliescher, S .; Golwala, SR; Halpern, M .; Hasselfield, M .; Hildebrandt, SR; Hilton, GC; Hristov, VV; Irwin, KD; Karkare, KS; Kaufman, JP; Keating, BG; Kernasovskiy, SA; Kovac, JM; Kuo, CL; Leitch, EM; Lueker, M .; Mason, P .; et al. (2014). "Detección de polarización en modo B en escalas angulares de grado por BICEP2". Cartas de revisión física . 112 (24): 241101. arXiv : 1403.3985 . Código bibliográfico : 2014PhRvL.112x1101B . doi :10.1103 / PhysRevLett.112.241101 . PMID  24996078 . S2CID  22780831 .
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  32. ^ Carl B. Boyer (1968), Historia de las matemáticas. Wiley. ISBN 0471543977 . pag. 54. 
  33. ^ Aristóteles (1914). Forster, ES; Dobson, JF (eds.). De Mundo . Prensa de la Universidad de Oxford. 393 a .

Enlaces externos [ editar ]

  • Base de datos extragaláctica (NED) de NASA / IPAC ( distancias NED )
  • Viaje cósmico: una historia de la cosmología científica del Instituto Americano de Física
  • Introducción a la cosmología Conferencias de David Lyth de la Escuela de verano del ICTP en Física de Altas Energías y Cosmología
  • El Centro Sophia El Centro Sophia para el Estudio de la Cosmología en la Cultura, Universidad de Gales Trinity Saint David
  • Módulo de química cósmica Génesis
  • "The Universe's Shape" , BBC Radio 4 debate con Sir Martin Rees, Julian Barbour y Janna Levin ( In Our Time , 7 de febrero de 2002)