Dos hemisferios del globo de la radiación de fondo de microondas.
La teoría big bang nos dice que el universo comenzó con una gran explosión donde tiempo, espacio y todas las partículas fundamentales (además de sus correspondientes antipartículas) se originaron. Debido a las altas temperaturas en los primeros momentos después del big bang, el universo era una sopa caliente de partículas cargadas (plasma) en la cual las partículas de luz (los fotones) interactuaban constantemente con este plasma por lo que el universo era opaco. Este estado se mantuvo durante los primeros 380.000 años del universo.
Al expandirse lo suficiente, el universo se enfrió permitiendo que protones y electrones se unieran para formar los primeros átomos correspondiente a materia neutra que conocemos hoy en día (los átomos tienen igual número de carga positiva y negativa). Al no haber carga eléctrica neta, los fotones lograron por primera vez propagarse libremente sin interactuar con las partículas cargadas que ahora formaban sistemas neutros (los átomos). Los físicos llaman desacoplamiento a esta separación entre materia y luz. Los fotones emitidos en el desacoplamiento son los que hoy nos llegan en forma de microondas y se denomina radiación de fondo de microondas o CMB (por la sigla en inglés de Cosmic Microwave Background). La importancia del CMB radica en que corresponde a luz emitida en la etapa más temprana del universo a la que tenemos acceso ya que antes del desacoplamiento el universo era opaco. Es decir, el CMB corresponde a una imagen de nuestro universo cuando sólo tenía 380.000 años de edad. Es importante destacar que acá estamos haciendo uso de la palabra luz en forma genérica para referirnos a los fotones de microondas cuya frecuencia es mucho más baja que la luz visible, como discutimos hace un tiempo al hablar de ondas electromagnéticas.
Descubrimiento
Wilson y Penzias con la famosa antena de fondo
En 1948 los físicos George Gamow, Ralph Alpher, y Robert Herman postularon la existencia del CMB como una distribución homogénea de radiación la cual debería medirse desde cualquier dirección del cielo y que de verificarse su existencia validaría la teoría del Big Bang. Casi 20 años más tarde, en 1964, y de forma completamente independiente dos astrónomos de Laboratorios Bell llamados Arno Penzias y Robert Wilson se encontraban probando una vieja antena de microondas que antes se usaba como receptor satelital pero tuvieron un problema: la antena detectaba un molesto ruido de fondo en todas direcciones que interfería con los datos que intentaban obtener. Ante la persistencia del ruido de fondo, se dedicaron a estudiar su origen para poder removerlo de sus observaciones. Descartaron todas las posibles fuentes de este ruido, notaron que aparecía sin importar dónde se apuntara la antena, midieron el ruido a lo largo del año sin notar variaciones. Cuenta la leyenda que una familia de palomas hizo del fondo de la antena su hogar y por lo tanto los detectores estaban cubiertos de «desechos de paloma», los que fueron limpiados varias veces. Una versión de la historia dice que la familia de palomas fue reubicada pero otra dice que los astrónomos optaron por una solución con un final no tan feliz para las palomas.
Finalmente llegaron a una conclusión extraña pero revolucionaria: el ruido estaba presente en todo el cielo. Esta observación correspondía a una verificación de la predicción de Gamow, Alpher y Herman: la señal molesta detectada por Penzias y Wilson era nada menos que «el eco» del origen del universo. Por este descubrimiento Penzias y Wilson compartieron el Premio Nobel de Física en 1978. La observación del CMB corresponde a uno de los mayores éxitos de la teoría del big bang. Importante es mencionar que al CMB se le llama «eco» a pesar de no tener conexión alguna con sonido, es sólo una analogía.
Inhomogeneidades
El CMB se encuentra distribuido por todo el universo y dado que corresponde a los primeros fotones emitidos luego del desacoplamiento, dichos fotones contienen información acerca del estado de universo en esas etapas tempranas. Una de las características más importantes del CMB es que no es perfecto, es decir, contiene irregularidades que indican que en ciertas regiones del universo había más materia que en otras (regiones rojizas y azuladas en la imagen). Dichas inhomogeneidades fueron cruciales para la evolución de lo que observamos como galaxias y grupos de galaxias ya que pequeñas concentraciones de materia atrajeron gravitacionalmente más materia formando las primeras estructuras del entonces joven universo. De la misma manera que los grumos en una salsa tienden a agruparse, las zonas uno poco más densas que el promedio atrajeron a otras y comenzaron a formar las grandes estructuras en el universo.
Dada la energía de los fotones del CMB, los físicos pueden determinar la temperatura del universo. Penzias y Wilson encontraron que la temperatura actual del universo es de 2.73 K (unos -270°C). Las inhomogeneidades del CMB pueden ser medidas como variaciones de temperatura en diferentes direcciones del cielo, para ello se requieren instrumentos más sensibles que la vieja antena de Penzias y Wilson. Esto fue posible recién a principios de 1990, luego que el satélite COBE fue lanzado al espacio. COBE obtuvo el primer mapa detallado del cielo midiendo con alta precisión las inhomogeneidades del CMB, las que resultaron ser muy débiles pero bien descritas por la teoría. También permitió medir la forma en que se distribuye la radiación verificando la predicción de la teoría del big bang. Además de la primera imagen del CMB, COBE permitió determinar la temperatura del universo con gran precisión, la siguiente figura muestra los datos de COBE y la curva teórica para un universo con una temperatura de 2.725 K. La flecha en la figura muestra el máximo (punto donde la curva deja de subir y comienza a bajar), el cual permite determinar la temperatura. La figura también muestra en nivel de acuerdo entre los datos y la teoría. Este resultado es tan notable que sirvió de inspiración para una de mis viñetas favoritas y se ha transformado en figura de culto. Los científicos que lideraron COBE, John Mather y George Smoot recibieron en 2006 el Premio Nobel de Física.
CMB visto por WMAP (2003)
En 2001, luego del éxito de COBE un nuevo satélite para medir el CMB llamado WMAP fue lanzado, diseñado especialmente para estudiar las inhomogeneidades del CMB. En febrero de 2003 los primeros datos fueron presentados, esta vez la precisión lograda fue mucho más alta y muchas características invisibles para COBE fueron medidas por WMAP. Dichas características han servido para determinar parámetros fundamentales de la evolución cosmológica, como la cantidad de materia oscura y energía oscura, así como también determinó con precisión la edad del universo (13.000 millones de años).
En mayo de 2009, la Agencia Espacial Europea lanzó Planck, un nuevo satélite mucho más moderno que WMAP que ha estado tomando datos los últimos años. En 2010 la primera imagen del cielo fue publicada, sin embargo sólo reportaba el buen funcionamiento del satélite. El 21 marzo 2013 ahora marca un hito en la historia de la cosmología, ya que los primeros resultados científicos fueron analizados y presentados públicamente. De más está decir que la precisión lograda por Planck es tremendamente mayor a la de WMAP, que ahora queda en el pasado junto a COBE. La esperada imagen del CMB vista por Planck es la siguiente:
CMB visto por Planck (2013)
Al igual que las imágenes de COBE y WMAP, las regiones azuladas y rojizas representan regiones en el cielo con temperaturas menores o superiores al promedio. A diferencia de sus antecesores, Planck puede diferenciar regiones en el cielo que difieren en una millonésima de grado.
Los resultados de Planck
La presentación de los resultados de Planck ha tenido a los físicos y cosmólogos comiéndose las uñas por meses. El motivo es que la imagen del cielo en microondas contiene una cantidad enorme de información que puede ser extraída. Planck reveló varias sorpresas y confirmó resultados anteriores incluyendo la teoría del Big Bang:
Edad del universo: Planck determinó la llamada constante de Hubble que permite estimar la edad del unierso, el que resultó ser más viejo de lo que se pensaba. De acuerdo a los datos de Planck nuestro universo tiene 13.81 ± 0.05 miles de millones de años.
Receta cósmica: el CMB también permite determinar el contenido del universo o como algunos le llaman «la receta» para nuestro universo. Con respecto a la información que teníamos antes de Planck, ahora se encuentra menos Energía Oscura y más Materia Oscura, también el contenido de materia ordinaria (que los físicos llaman bariónica) ha aumentado. Estos números son muy importantes ya que son clave para comprender la evolución del universo.
Neutrinos estériles: uno de los números más esperados por los físicos de partículas es el llamado Neff que indica (aproximadamente) el número de neutrinos que había justo después del Big Bang. El modelo estándar señala que Neff =3, sin embargo observaciones cosmológicas en años recientes parecen favorecer Neff =4. Además varios resultados anómalos en física de neutrinos han motivado la idea de que hay más de tres neutrinos. Esos neutrinos extra se denominan neutrinos estériles y constituyen hoy uno de los campos más activos en física de neutrinos. Planck reveló un rotundo Neff = 3.20±0.23, es decir, Planck favorece al modelo estándar y trae dolores de cabeza a los entusiastas de los neutrinos estériles.
Confirmación del modelo: uno de los resultados más notables (al mismo tiempo aburrido) es que los datos de Planck se ajustan a la perfección al modelo cosmológico actual llamado ΛCDM. Notable porque indica que el modelo funciona a la perfección; aburrido porque es cuando los modelos no funcionan que la naturaleza está diciéndonos que hay algo que no entendemos. Los datos de Planck muestran que a pequeña escala todo parece funcionar de acuerdo al modelo ΛCDM.
Anomalías: a pesar de que a pequeña escala el modelo funciona muy bien, cuando se estudian los datos a gran escala los científicos de Planck se encontraron con una sorpresa: algunas regiones más frías y más calientes que deben estar distribuídas aleatoriamente en el cielo parecen estar alineadas. Este resultado ya había aparecido en los datos de WMAP pero se pensaba que era un error instrumental, ahora que Planck también lo ha observado se refuerza la idea de que podría deberse a un fenómeno fisico real que permanece sin explicación satisfactoria.
Actualización: Descubrimiento de modos B en la polarización del CMB
El cielo en un óvalo
Mucha gente se pregunta por qué la imagen del cielo aparece con la forma de un óvalo, lo cual típicamente dificulta su interpretación. El motivo es que mirar el cielo a nuestro alrededor es equivalente a mirar la superficie interior de una esfera desde el centro (hacia afuera), por lo que al proyectar una esfera en un plano (para poder mostrar en dos dimensiones una imagen tridimensional) se obtiene el familiar óvalo mostrado en las imágenes de arriba. Esto es lo mismo que ocurre cuando miramos un mapamundi, en el que un mapa ovalado muestra toda la superficie de la Tierra.
Este globo del CMB es bastante famoso, hace tiempo noté que está presente incluso en el departamento de Sheldon y Leonard en la serie The Big Bang Theory, en la cual ha aparecido George Smoot, uno de los líderes de COBE y ganador del Premio Nobel 2006.
Detalles más técnicos acerca del resultado de Planck pueden verse en artículo oficial enviado a publicar. También recomiendo la discusión de Francisco Villatoro y el resumen en Cuentos Cuánticos.
Imágenes: NASA, ESA, CBS.
Conexión causal 
Estas anomalias son las mismas que algunos que afirman que tal vez prueben la existencia de otros universos??
Hola Wilfred,
las anomalías observabas no están relacionadas con posibles otros universos, hasta la fecha esa especulativa idea no cuenta con evidencia experimental alguna que la apoye. La anomalía observada tiene que ver con la distribución zonas rojas y azules en la imagen, la que debería ser completamente aleatoria, sin embargo pueden identificarse patrones y alineamientos que no tienen explicación todavía. Esto había sido observado por WMAP pero se pensaba que era sóloun problema de la medición, ahora que Planck también loobserva puede descatarse es posibilidad y considerarlo como un fenómeno real.
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¿Y dónde estamos nosotros en ese mapa? ..¿alcanzamos a aparecer como 1 punto?
Hola Cecilia,
nosotros no aparecemos en ese mapa porque la imagen es un mapa del cielo, de la luz que se ha propagado por más de 13 mil millones de años desde todas direcciones. Es equivalente a esas famosas imágenes panorámicas de 360°, el fotógrafo no aparece en la imagen porque la imagen sólo muestra lo que hay en el entorno.
Además, la imagen muestra al universo cuando sólo tenía 380.000 años; en ese tiempo «nosotros» todavía no existíamos, ni la Tierra, ni el Sol, ni nuestra galaxia.
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Muchas gracias, lo leí completo y me gustó demasiado. Ahora tengo una idea más clara acerca del CMB
La radiación de fondo aparece a primera vista isótropa, es decir, independiente de la dirección el que se mida. Este hecho era de difícil explicación según el modelo original del Big Bang y fue una de las causas que llevó a la formulación del modelo inflacionario del Big Bang. Una de las predicciones de este modelo es la existencia de pequeñas variaciones en la temperatura del fondo cósmico de microondas. Estas anisotropías o inhomogeneidades fueron detectadas finalmente en los años 90 por varios experimentos, especialmente, por el satélite de la NASA COBE (Cosmic Background Explorer) entre 1989 y 1996 que fue la primera experiencia capaz de detectar irregularidades y anisotropías en esta radiación. Las irregularidades se consideran variaciones de densidad del universo primitivo y su descubrimiento arroja indicios, la formación de las primeras estructuras de gran escala y la distribución de galaxias del universo actual. En el 2001 la agencia espacial americana NASA lanzó el WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), un nuevo satélite capaz de estudiar con gran detalle la radiación cósmica de fondo, que consiguió el mapa más completo de las anisotropías en la radiación de fondo de microondas. Otros instrumentos han detectado aún con más detalle y a mayor resolución angular las anisotropías del CMB, como el Cosmic Background Imager pero en sólo unas zonas del cielo. Los datos aportados por el WMAP en 2003 y 2006 revelan un universo en expansión formado por un 4% de materia bariónica , un 22% de materia oscura y un 74% de energía oscura . El 2009 la ESA lanzó el Planck , un satélite de capacidades mucho mayores todavía que el WMAP .
Hola Jorge, bastante interesantes tus artículos, ya con este sería el tercero que leo.
Tengo una duda con respecto al primer párrafo, donde nos dices: «La teoría big bang nos dice que el universo comenzó con una gran explosión donde tiempo, espacio y todas las partículas fundamentales (además de sus correspondientes antipartículas) se originaron. »
Tengo unas dudas al respecto y me encantaría que puedas aclarármelas.
La primera es que hace un tiempo leí que la teoría del Big Bang había sido confirmada como un hecho;¿hasta dónde esto es cierto?, de ser cierto me podrías alcanzar las pruebas pertinentes que hayan confirmado la teoría.
La segunda duda sería ya con respecto al primer párrafo, tengo entendido que muchos autores dan a entender a el Big Bang como el principio donde se generó todo, pero en cambio otros desconocen este principio y explican al Big Bang como una evolución del universo. Me gustaría que des una opinión al respecto. A mi me parece que la analogía buena es con la teoría de la evolución, que explica el surgimiento de nuevas especies mas no el origen de la vida (esta ya será explicada con otras teorías).
Saludos cordiales.
Hola Alfredo,
me alegro que te gusten los artículos, hay bastante para entretenerse leyendo.
Respondiendo tu primera pregunta, la teoría del Big Bang ha sido confirmada indirectamente varias veces de manera independiente, la evidencia el clara en este punto y todo indica que el universo comenzó con una gran explosión. Dada la gran cantidad de evidencia independiente y consistente, es que llamamos a esta idea teoría (los medios usan la palabra teoría para referirse a cualquier idea que no ha sido testeada, al contrario los cientificos son muy cuidadosos en su uso).
Con respecto a tu segunda pregunta, no me queda claro a qué te refieres con «autores» (autores de artículos científicos o autores de blogs/libros de divulgación). La teoría del big bang se refiere al comienzo del espacio y el tiempo, hablar de algo antes del big bang es especulación (por ahora) ya que no tenemos manera de hacer mediciones de lo que pudo haber ocurriido antes del big bang. Soy bastante crítico de ideas que aparecen bastante seguido que a pesar de ser muy interesantes y matemáticamente consistentes no cuentan con respaldo experimental, a menos que la idea proponga métodos para buscar su verificación. La física es una ciencia experimental y como muy bien lo dijo el gran Richard Feynman: «no importa cuán bella sea una idea, no importa cuán inteligente sea su autor o cuál es su nombre, si las predicciones (consecuencias) no se ajuntan al experimento entonces la idea es errónea.»
Hola Jorge, gracias por tu respuesta.
Bueno, con respecto a los «autores», me estaba refiriendo a los libros de divulgación científica y a algunos documentales de ciencia (por ejemplo: Into the universe with Stephen Hawking), ellos mencionan que todo el universo estaba en un pasado remoto contenido en un solo punto y luego explotó y se expandió. Yo soy consiente que todo el aparato físico y matemático que manejan estas teorías son muchas veces complejo y hay que pasar buenos años con el cálculo y la física para comprenderlos verdaderamente, entonces el trabajo de la divulgación en un afán de llevar este bello conocimiento a las masas es cuando se producen este tipo de explicaciones y muchas veces en lugar de ayudar confunden. Como ejemplo te podría poner la típica frase a los que se oponen a esta teoría: «De la nada no surge algo, la nada produce nada»; en este caso me parece que Lawrence Krauss explica bien lo que los físicos entienden por «nada». Es por eso que surge mi duda ¿es un solo punto de donde se expande el universo o en realidad no es así y podríamos poner un plano que se expande? para explicarme mejor pongo este video que me pareció muy interesante y justamente comenta muchas de mis dudas, como: ¿se puede hablar de explosión cuando no existía materia? Acá adjunto el video y espero que me respondas cuando tengas tiempo Jorge, comprendo que el doctorado es una cosa sumamente seria y que gran parte de tu tiempo se va ahí, así que cuando te des un descanso espero puedas ver el video y responder mis dudas. Saludos cordiales.
Ps: entiendo muy bien a lo que te refieres en tu segundo párrafo, es sumamente lamentable frases como: «es solo una teoría». Supongo que surge por la total desinformación de la gente en lo que respecta a ciencias, en fin.
Como concepto inicial no llamo científico al que viola las leyes de la termodinámica.
2º lo que se muestra se debe interpretar como es:
NO HUBO explosión, a lo sumo hubo una singularidad con una tremenda organización pensada de antemano antes de esa expansión energética: se deduce de la “brutal” homogeneidad de la temperatura del CMB; es decir con una S (entropía) cercano a 1 mientras que en una explosión esta cercano al ∞.
Me olvidaba: quisiera obtener las formulas ya que, como en el caso de la contracción del tiempo, se equivocan al leer las formulas o se saltean las singularidades(polos y ceros) que se seguro surgen durante los desarrollos.
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Mi apreciación sobre tu publicación es que no difiere mucho del adoctrinamiento religioso ya que de ciencia tiene poco. Me explico, para estimar la edad aproximada de las galaxias las observaciones de Hubble sugirieron un cálculo sencillo, conociendo la distancia y velocidad de las galaxias, sólo era necesario calcular el tiempo que tardaron en alcanzar esas distancias a la velocidad que se estima que se alejan para tener una aproximación de la edad del universo. Los primeros cálculos que se hicieron usando este método dieron como edad estimada para el cosmos alrededor de 1.800 millones de años, lo que resultaba claramente inferior a la que se conocía para el sistema solar (4.500 millones de años). Posteriormente, gracias a una readaptación de la escala de las distancias, se pudo obtener edades cósmicas consecuentes con los estudios geológicos de la Tierra.(De momento en la edad del universo, la teoría de la gran explosión ya la readapto según sus conveniencias). Sobre la radiación de fondo, me resulta inverosímil que des pues de una gran explosión de materia y espacio incluido, a temperaturas inimaginables, se haya enfriado por debajo de los 3.000 grados k en tan poco espacio de tiempo, ya que la misma teoría considera muy joven el universo.( Alguien o algo, “quizás la nada debió enfriarlo”, ya que por si mismo seria difícil si no imposible. Ten en cuenta que no era solo la temperatura de la materia, también la del mismo espacio en expansión. Veo una fe más probable como radiación de fondo en la creación de la materia producida por la expansión del mismo espacio de un átomo de hidrógeno por metro cúbico de espacio cada X tiempo de espacio como dictamina el universo estacionario, que una creación puntual, de toda la materia existente en un mismo punto. Ten en cuenta que la teoría del Big Bang nació en 1948 mucho después de la teoría aceptada de la expansión del universo, tan solo tuvieron que discernir que todo aquello que se expande fue mas reducido, eso también consigue apreciarlo mi hijo de 10 años, lo que tuve que explicarle fue que la tierra no era plana aun viéndola el plana. El cálculo de la edad del Universo es sólo exacto si las suposiciones de los modelos utilizados son también exactas. Sin la constante de Hubble echa arbitrariamente el universo seguiría sin tener edad.
La mayoría de los astrónomos actuales siguen un adoctrinamiento no a la ciencia, les da más dinero y notoriedad. La ciencia hoy día y siempre, a dependido casi en exclusividad de la política y como todos sabemos la política es un negocio de salvajes sustentado por ignorantes, por tanto este razonamiento evidenciado por la realidad, nos dice que la gran explosión (vaya nombrecito) la mas famosas de las teorías, es una farsa incoherente y sin sentido pero muy rentable. Yo personalmente por intuición me quedo con el universo estacionario. Ustedes pueden seguir con su inquisición ya que la edad oscura medieval continúa hoy dia.
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buenas, que tal me gustaria saber si la radiacion de fondo cosmico se mide y como gracias.
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Me gustaria consultar si las anomalías señaladas en la radiación de fondo permiten explicar lo que estaría diciendo la película «The principle» de Rick Delano, que la Tierra ocuparía un lugar especial en el universo, y cuestionaria el Heliocentrismo, señalando que un modelo como el de Tycho Brage -donde todo se mueve alrededor del sol, salvo la tierra donde el sol es el que se mueve – sería más adecuado. Muchas gracias por cualesquier aclaración. Ver comentarios pelicula en http://www.lagranepoca.com/33008-documental-principio-pone-duda-copernico-cuatro-siglos-ciencia
Gran explicación. La ciencia es apasionante. Un saludo.
Una de dos: O los físicos teóricos (cosmológos, astrofísicos y demás) están locos, o son unos charlatanes que nos toman el pelo al resto de la gente.
Por un lado establecen que la edad del universo (desde el famoso big-bang) es de 13810 millones de años, y por otro lado nos cuentan que el tiempo es relativo, siguiendo las teorías del divino Einstein.
Según la Relatividad General, por ejemplo, cuanta mayor es la gravedad en determinada zona del espacio, menos tiempo transcurre en esa zona. De ahí se deduce necesariamente que no han podido transcurrir 13810 millones de años para todas las zonas o partes del universo. Al menos desde que se formaron las primeras estrellas y sus respectivos campos gravitatorios, el transcurso del tiempo no puede haber sido homogéneo para todo el universo (si es que Einstein tenía razón).
La explicación que suelen darnos estos pseudocientíficos es que la edad del universo se calcula en relación con un sistema de referencia “cosmológico”, el cual sería comóvil con la expansión del universo (producida a raíz del big-bang).
Ahora bien, la expansión del universo implicaría movimiento en muchas direcciones diferentes, de modo que no puede haber un único sistema de referencia comóvil con toda la expansión del universo (como tampoco puede haber un sistema de referencia comóvil con la batalla de Waterloo). Habría que hablar de muchos sistemas de referencia distintos, cada uno con su propia medida de tiempo. A esto hay que añadir las hipotéticas diferencias temporales debidas a la variación de la gravedad (que es un tema diferente al del movimiento relativo) y el problema de la “relatividad de la simultaneidad” (que haría imposible determinar un mismo instante para todo el universo).
Lo que realmente ocurre es que al tiempo absoluto newtoniano (el único que verdaderamente funciona) se le llama ahora “tiempo cosmológico” para no reconocer que la Teoría del Big Bang contradice la Relatividad, y poder salvaguardar así los intereses creados en torno al mito de Einstein.
Esta componenda es demasiado burda, y por ello no cuela, por mucho que los físicos teóricos se hayan puesto de acuerdo en explicarlo así. Es un insulto a la inteligencia de cualquiera.
Tengo una duda y estaría agradecido si respondieras, ¿Pueden los modelos cosmológicos clásicos (geométricos) ser compatibles con las fluctuaciones de energía (materia) observadas en CMB (Planck/COBE)/BAO? Muchas gracoas
Hola Andrés,
el modelo cosmológico aceptado por ahora es el llamado ΛCDM, que incluye los conceptos de energía oscura (Λ) y materia oscura fría (CDM). Por «fluctuaciones de energía» supongo te refieres a fluctuaciones de temperatura. Estas se entienden bien dentro del modelo ΛCDM.
Respecto a la referencia que se hace en este artículo al sistema GPS (como supuesta prueba de la relatividad del tiempo), quería decir lo siguiente:
En los relojes atómicos de los satélites GPS se observó que se producía un adelanto diario de unos 38 microsegundos, de modo que se tuvo que alterar ligeramente la frecuencia de oscilación de estos relojes para que no fueran acumulando un desfase temporal con respecto a los relojes situados en la Tierra.
Ahora bien, en la página-web del NIST (el organismo que trabaja actualmente en la mejora de los relojes atómicos) se dice que estos relojes son muy precisos pero no llegan a ser totalmente perfectos, ya que su frecuencia de oscilación se ve ligeramente alterada por la gravedad, los campos magnéticos, los campos eléctricos, la fuerza, el movimiento, la temperatura y otros fenómenos (véase http://www.nist.gov/pml/div688/2013_1_17_newera_atomicclocks.cfm ).
Lógicamente las condiciones físicas que soportan los relojes atómicos en los satélites GPS no son las mismas que las de los receptores situados en la Tierra, y por ello hay que tener en cuenta los problemas que se presentan en el propio funcionamiento de los relojes. Sin embargo, los físicos relativistas atribuyen la totalidad de esos 38 microsegundos de adelanto (los que tuvieron que corregirse en los relojes de los satélites) a la relatividad del tiempo, como si los márgenes de error de estos relojes no existiesen.
Por su parte, el físico que creó en 1955 el primer reloj atómico de cesio (llamado Louis Essen) vivió hasta 1997 y nunca creyó que los relojes atómicos hubiesen demostrado la relatividad del tiempo. (véase http://es.wikipedia.org/wiki/Louis_Essen )
Si situásemos un reloj de luz (también conocido como “reloj ideal de Einstein-Langevin”) en la misma órbita del satélite GPS, este reloj sólo podría verificar el adelanto de 38 microsegundos diarios modificando el valor de la luz en el vacío (la famosa constante c) y contradiciendo así el segundo postulado de la Teoría de la Relatividad. Es decir, que un reloj de luz que cumpla estrictamente los postulados relativistas no podría adelantarse del mismo modo que lo hace el reloj atómico de cesio en la órbita del satélite GPS.
Saludos.
Ha habido un error. Este comentario era para otro artículo, en el cual ya lo he incluido también: https://conexioncausal.wordpress.com/2015/11/25/relatividad-general-cumple-100-anos/
Galileano
por que la radiación CMB esta a 3°K pero el Horno de microondas (de la misma longitud de onda) no enfría la comida…?
Pingback: Un agujero en la radiación de fondo en mircoondas, el efecto Siunyáiev-Zeldóvich | Pablo Della Paolera
Hola, ¿podría utilizar estas imágenes para un vídeo de youtube?
Hola Héctor, las imágenes son de dominio público, así que adelante que no hay problema.
Hola. Hay algo que no entiendo (en realidad, muchas cosas). ¿Cómo es que miden el mapa del cielo del CMB? ¿Se mide desde un punto cualquiera? ¿O es algo así como el mapa astronómico que se ve desde toda la tierra?
Luego, cuando se habla de una velocidad con referencia al CMB (la galaxia a 631 ± 20 km/s, el sol a 370 km/s), ¿qué significa? ¿Cómo es que el CMB puede ser un marco de referencia para velocidades? Gracias.
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