Atomos en el universo
Átomos en el universo base 2
“Mark Silverman ha escrito una colección de ensayos muy amplia para un público muy especializado. El título hace justicia a la amplitud de los temas, que van desde los juguetes de física hasta las estadísticas radiactivas, desde los átomos planetarios hasta la materia oscura y el destino del Universo. … el libro tiene algo para todos…”. (Dr. B. Sauer, Contemporary Physics, Vol. 45 (6), 2005)
“Este libro es la segunda edición, revisada y ampliada, de ‘Y sin embargo se mueve’ de Silverman. … Este libro es un verdadero tour de force, ya que presenta, sin ecuaciones matemáticas innecesarias, un viaje a muchos campos de la física clásica y moderna. … Los estudiantes de licenciatura, de grado e incluso de postgrado disfrutarán de este libro de ensayos bellamente escritos. Recomiendo encarecidamente este libro”. (André Hautot, Physicalia, Vol. 26 (1), 2004)
“Esta colección de ensayos es la segunda edición de Y sin embargo se mueve, actualizada y ampliada con varios capítulos adicionales. … la mejor opción es para los estudiantes de nivel avanzado y para el público general de la investigación y la docencia en física y campos afines. Los interesados en la epistemología de la ciencia … encontrarán muchos puntos útiles para aclarar y sistematizar. … El libro está bien escrito … . Cada capítulo termina con referencias, y el libro concluye con las bibliografías pertinentes y el índice de autores”. (Petar V. Grujic, Europhysics News, Vol. 36 (2), marzo/abril, 2005)
Átomos en el universo baraja de cartas
Universo observableVisualización de todo el universo observable. La escala es tal que los granos finos representan colecciones de un gran número de supercúmulos. El supercúmulo de Virgo, hogar de la Vía Láctea, está marcado en el centro, pero es demasiado pequeño para ser visto.Diámetro8,8×1026 m u 880 Ym (28,5 Gpc o 93 Gly)[1]Volumen3,566×1080 m3[2]Masa (materia ordinaria)1. 5×1053 kg[nota 1]Densidad (de energía total)9,9×10-27 kg/m3 (equivalente a 6 protones por metro cúbico de espacio)[3]Edad13,799±0,021 mil millones de años[4]Temperatura media2,72548 K[5]Contenido
El universo observable es una región del universo con forma de bola que comprende toda la materia que puede observarse desde la Tierra o sus telescopios espaciales y sondas de exploración en la actualidad, porque la radiación electromagnética de estos objetos ha tenido tiempo de llegar al Sistema Solar y a la Tierra desde el comienzo de la expansión cosmológica. Es posible que haya 2 billones de galaxias en el universo observable,[7][8] aunque ese número se redujo en 2021 a sólo varios cientos de miles de millones según los datos de New Horizons[9][10][11] Suponiendo que el universo es isótropo, la distancia al borde del universo observable es aproximadamente la misma en todas las direcciones. Es decir, el universo observable es una región esférica centrada en el observador. Cada lugar del universo tiene su propio universo observable, que puede coincidir o no con el centrado en la Tierra.
Átomos en la Vía Láctea
En 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubrió que las distancias a las galaxias lejanas eran proporcionales a su desplazamiento al rojo. El desplazamiento al rojo se produce cuando una fuente de luz se aleja de su observador: la longitud de onda aparente de la luz se estira por efecto Doppler hacia la parte roja del espectro. La observación de Hubble implicaba que las galaxias lejanas se alejaban de nosotros, ya que las más lejanas tenían las velocidades aparentes más rápidas. Si las galaxias se alejan de nosotros, razonó Hubble, en algún momento del pasado debieron estar agrupadas.
En los primeros momentos después del Big Bang, el universo era extremadamente caliente y denso. A medida que el universo se fue enfriando, se dieron las condiciones idóneas para dar lugar a los bloques de construcción de la materia: los quarks y los electrones de los que estamos hechos. Unas millonésimas de segundo después, los quarks se agregaron para producir protones y neutrones. En pocos minutos, estos protones y neutrones se combinaron en núcleos. A medida que el universo seguía expandiéndose y enfriándose, las cosas empezaron a suceder más lentamente. Los electrones tardaron 380.000 años en quedar atrapados en órbitas alrededor de los núcleos, formando los primeros átomos. Éstos eran principalmente helio e hidrógeno, que siguen siendo, con mucho, los elementos más abundantes del universo. Las observaciones actuales sugieren que las primeras estrellas se formaron a partir de nubes de gas unos 150-200 millones de años después del Big Bang. Desde entonces, los átomos más pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro, se producen continuamente en el corazón de las estrellas y se catapultan por todo el universo en espectaculares explosiones estelares llamadas supernovas.
Número de átomos en el sistema solar
La velocidad de expansión es de aproximadamente 70 kilómetros por segundo por megaparsec (un parsec es una unidad utilizada para medir grandes distancias entre objetos astronómicos). Esto significa que una regla de 1 metro de longitud podría expandirse unos 2 × 10-18 metros cada segundo.
En la actualidad, la expansión del universo sólo es visible a gran escala. Hay tres fuerzas que mantienen esta expansión bajo control: la gravedad, la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear fuerte.
La gravedad mantiene a los planetas en sus órbitas, a las estrellas dando vueltas alrededor de los centros de las galaxias y a las galaxias unidas dentro de los cúmulos. Las fuerzas electromagnética y nuclear fuerte son las que nos unen a ti y a mí y a otros objetos.
Mientras que la gravedad me mantiene sentado en mi silla, la fuerza electromagnética controla los átomos y las moléculas de mi cuerpo y de la silla, para que no nos derrumbemos. Por último, la fuerza nuclear fuerte es la que mantiene unidos los núcleos de los átomos.
Hoy en día se acepta que la expansión del universo comenzó a acelerarse hace unos 4.000 millones de años. La causa de esta aceleración es la energía oscura. Los científicos no tienen ni idea de qué es la energía oscura y, por tanto, no pueden predecir lo que ocurrirá con ella dentro de miles de millones de años, aunque hay varias posibilidades.