Cosmología observacional: "tests" y problemas del modelo estándar
- Introducción:
¿Por qué dudar del modelo
estándar? - La expansión del
Universo
Test de dilatación temporal
Test de diagrama de Hubble
Test de tamaño angular
Test de temperatura del fondo de microondas
Test de temperatura del medio
intergaláctico
Predicciones correctas e incorrectas del "Big Bang" de
Gamow
Formación y evolución de estructuras y
galaxias
Constante cosmológica. Energía
oscura
Antimateria. Inflación
Galaxias lejanas. Evolución. Edad del
Universo
Conclusiones
Referencias
Cosmología observacional:
"tests" y problemas del
modelo
estándar[1]
La Cosmología es una ciencia
difícil, si es que se puede considerar una ciencia. Es
joven, comenzó a ser considerada como ciencia hace menos
de un siglo. También es especulativa, porque uno tiene que
reconstruir la historia completa del
Universo con
unas pocas observaciones indirectas. Sin embargo, se la proclama
como una ciencia en todos los aspectos, e incluso una ciencia con
una explicación final del Universo en la cual sólo
queda ajustar unos pocos parámetros. La opinión de
Disney (2000) de que las inferencias sobre cosmología
debieran ser provisionales y recibidas escépticamente es
algo que muchos cosmólogos no han respetado en los
últimos años, quienes en su mayoría creen
que poseen realmente una respuesta final.
¿Por qué dudar del modelo estándar
conocido como "Big Bang"?
Pues porque le falta mucho para llegar a ser una teoría
firme en vez de una hipótesis de trabajo, que
es como debiera interpretarse hoy en día. Y ello se ve
reflejado al comparar las predicciones con diversos
fenómenos observados que afectan a los mismos fundamentos
del "Big Bang", ya sea porque no explican bien algunos de
éstos, o bien porque hay otras ideas alternativas para
explicarlos (ver mi artículo "Ideas alternativas sobre
Cosmología en la Ciencia
actual" en monografias.com).
Los fundamentos que quiero contrastar en este
capítulo con los fenómenos son:
Los desplazamientos al rojo espectrales de las
galaxias son debidos a las expansión del
Universo.La radiación cósmica de fondo en
microondas y sus anisotropías provienen de un estado
de alta energía en el Universo primordial.Las abundancias de elementos químicos ligeros
aparte de hidrógeno-protio (otros isótopos del
hidrógeno, helio, litio) se explican en
términos de la núcleo-síntesis
primordial.La formación y evolución de galaxias
sólo puede explicarse por el efecto de la gravedad en
un Universo en expansión dominado por materia
oscura.
Bien es cierto que muchos de los problemas que voy a
citar a continuación son temas a discutir y que muchos
cosmólogos ortodoxos no ven como problemas. Mi misión no
es aquí convencer de que el "Big Bang" está
equivocado sino hacer una revisión bibliográfica de
trabajos de muchos autores que han encontrado diversas
dificultades para amoldarse a la realidad empírica en la
teoría estándar, así como de "tests" que en
unos casos favorecen la interpretación estándar y otras
veces no, o de degeneración de modelos
posibles. Muchos de esos trabajos pueden ser erróneos o
caducos, yo no me responsabilizo de sus resultados. Pero, con
todo, conviene que salgan a la luz y no se
escondan para discutirse y, al menos, tener en mente que estamos
lejos de poseer una teoría sobre la que no quepan dudas y
con la que todo el mundo esté de acuerdo. Tal es mi
propósito con el presente texto.
¿Significa el desplazamiento
espectral al rojo (z) expansión?
Hubble (1929) y Humason (1929) establecieron la
relación entre la magnitud aparente y el desplazamiento
espectral al rojo de las galaxias (ley de Hubble),
que sería interpretada como una evidencia de la
expansión del Universo. Edwin Hubble (1889-1953) fue
precavido a la hora de asociar el significado de su ley con la
expansión del Universo. Es bien conocido de hecho que no
estuvo nunca totalmente convencido de tal asociación, como
se refleja en sentencias como:
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