id | El big bang: ideas rápidas sobre el big bang. ¿Qué es el big bang?, ¿cómo empezó el universo? Una explosión muy calculada. La formación de los átomos y de las estrellas. |
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EL BIG BANG | |
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A. El big bang1. ¿Cómo fue el big bang al comienzo? El universo empezó como un punto muy pesado y ardiente. Un volumen mínimo con una energía enorme. Hablamos de cien quintillones de grados de temperatura en una densidad de trillones de trillones de Kg/l.2. ¿Cómo fueron los primeros minutos después del big bang? Enseguida surgieron quarks, electrones y fotones. Luego protones y neutrones. Estamos a billones de grados y a 10.000 millonésimas de segundo después del big bang. A los tres minutos del big bang, la temperatura baja a mil millones de grados y se forman los núcleos de hidrógeno pesado y helio. La expansión continúa (actualmente el universo sigue expandiéndose). 3. Hidrógeno, helio y luz.- 300.000 años después del big bang, la temperatura desciende a 5727° y el universo es mil veces más pequeño que el actual. Entonces se forman los átomos de hidrógeno y helio. Se separa la luz de la materia y el universo se vuelve transparente. (Esta luz intensísima se detecta hoy como radiación cósmica de fondo). 4. ¿Estrellas y planetas? Mil millones de años después del big bang y a 255° bajo cero surgen las estrellas a partir del hidrógeno. En las estrellas se formaron los demás elementos químicos: carbono, oxígeno, neón, etc. Algunas estrellas de gran masa estallaron, y esparcieron esos elementos en masas ardientes que originaron los planetas. 5. ¿Que edad tiene el universo actual? Actualmente estamos a unos 15.000 millones de años del big bang y a 270° bajo cero. B. Un plan muy preciso1. ¿Una explosión bien calculada? El big bang fue una explosión calculada con gran precisión. Una trillonésima de energía mayor o menor habría destruido el universo que empezaba a formarse.
3. Materia y antimateria.- En los primeros instantes del big bang surgieron quarks y electrones con sus correspondientes antipartículas. Al chocar se destruían produciéndose fotones. Pero hubo un exceso de materia por encima de la antimateria, y por este curioso excedente el universo continuó su desarrollo. El choque materia-antimateria produjo la energía conveniente, pero no se aniquiló todo porque hubo más abundancia de materia. 4. Los quarks son precisamente así.- Entre las primeras partículas que surgieron están los quarks u y d. Con ellos se formaron los protones y neutrones. Los protones tienen dos quarks u y uno d. Los neutrones tienen dos quarks d y uno u. Los quarks u tienen una carga eléctrica de + 2/3. Los quarks d tienen una carga eléctrica de -1/3. De este modo tan preciso surgieron los protones con carga +1, y los neutrones con carga 0. 5. Nacen los átomos.- Instantes después del big bang, la fuerza nuclear fuerte unió los quarks u y d para formar protones y neutrones, el núcleo de los átomos. La fuerza electromagnética enlazó los protones y electrones, que tenían precisamente la misma carga eléctrica, y así el átomo fue estable. Las partículas que lo forman y las fuerzas que las unen fueron precisamente las idóneas que se necesitaban para obtener este resultado. 6. Estabilidad del neutrón.- Los neutrones libres son inestables y se desintegran en quince minutos, -dando un protón, un electrón y un antineutrino-. En cambio dentro del núcleo, los neutrones son completamente estables. A los tres minutos del big bang se formaron núcleos de hidrógeno pesado y helio. Y de este modo no desaparecieron los neutrones. 7. La masa del neutrón.- El neutrón resultó un poquito más pesado que el protón. Si hubiera sido al revés, los protones serían los inestables y por tanto los átomos de hidrógeno también. Y sin hidrógeno no habría estrellas ni sol. 8. Y giraron y giraron.- Los electrones se pusieron a girar alrededor de los núcleos y esto evitó que chocaran con el núcleo atraídos por la fuerza electromagnética. Igualmente, la luna gira alrededor de la tierra y ésta alrededor del sol igualando así la atracción gravitatoria con la fuerza centrífuga. Estos giros continuos evitan el colapso del universo. C. Estrellas1. ¿Cómo nacen las estrellas?.- En unas nubes de hidrógeno se producen compresiones por gravedad y se alcanza el millón de grados. A esta temperatura se unen los núcleos de hidrógeno pesado liberando energía hasta llegar a los 10 millones de grados. Con esta temperatura se unen los núcleos de hidrógeno liberando energía que ilumina la estrella.
3. Las estrellas fabrican elementos.-
5. Conclusiones.-
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