Introducción a la Energía

Jorge De La Torre / InCyTDe

Orígenes

De acuerdo con The Bing Bang Theory [1] el universo se originó hace unos 13.7 mil millones de años, en una gran explosión del tamaño de un átomo. Sí, de un átomo. Y no había nada más que tiempo, espacio y energía -al menos, esa es la parte de la historia que conocemos.

Algún tiempo después, es decir, luego de un segundo, ya habían aparecido las partículas que en nuestra civilización gozan de bastante popularidad: el electrón[2], el protón y el neutrón. Básicamente, estas partículas se formaron de la energía[3].  No obstante, las elevadísimas temperaturas de entonces (10 Mil Millones de Grados Centígrados)  impedían que las partículas se agruparan en átomos.  El universo había alcanzado un tamaño aproximado al de nuestro actual sistema solar –en un segundo!  (Algo que no debería sorprender, si consideramos que el recién nacido no es nadie menos que nuestro universo mismo)

Evolución del Universo

Fuente: http://www.bnl.gov/rhic/inside/news.asp?a=1795&t=today

No  fue sino hasta unos 300,000 años después, cuando se formaron los primeros átomos, dados por una sencilla combinación: un protón y un electrón (átomo de hidrógeno). La temperatura había descendido a unos  30,000 °C.  Es de notar la relación entre el descenso de la temperatura y la creación de materia.

En efecto, a medida que el universo se expandía y se enfriaba, estructuras más complejas de materia se configuraban: nebulosas (nubes de hidrógeno), estrellas (como nuestro sol) y galaxias (agrupaciones de estrellas). Al cabo de unos 1,000 millones de años, cientos de miles de millones de galaxias ya poblaban el universo. Y a los 10,000 millones después de la gran explosión, se formó nuestro Sol (una estrella promedio) y posteriormente los planetas, entre ellos, La Tierra.

La temperatura actual en el espacio es de unos -270 °C.  Aún siguen naciendo estrellas.

Ciertamente miles de millones de galaxias pueblan el Universo. Nuestro Sol, por ejemplo, es una de las aproximadamente 200,000 millones estrellas que conforman la “Vía Láctea”. Esta, a su vez, forma parte de un grupo local de galaxias, que a su vez forma parte de un “super grupo”. Y así continúa la estructura cosmológica.

Estructura del Universo Conocido

Fuente: http://cosmology.net/images/universe05.jpg

Eso sí, galaxias, estrellas y planetas constituyen un 4% de la estructura del Universo. Es decir, esa energía que se ha transformado en materia (y que puede transformarse nuevamente en energía) forma apenas un 4% de la composición cosmológica.  El 96% restante de la composición es desconocido.

Ahora bien, si la masa-energía normal forma un 4% de la estructura del Universo, y está distribuida entre miles de millones de galaxias, estrellas y planetas;  ¿qué fracción de ese porcentaje corresponderá al Planeta Tierra?

Masa-energía normal en el universo: 4%

Fuente: http://chandra.harvard.edu/xray_astro/dark_energy/index2.html


[1] Un atento saludo a los lectores que gustan de la popular serie de TV “The Big Bang Theory”. Como dato curioso: el astrofísico inglés Fred Hoyle, en 1949, fue quien bautizó a dicha teoría del origen del universo con el nombre de Big Bang. Lo hizo a modo de broma.

[2] En cierto modo, nuestra civilización depende del electrón.

[3] Un buen momento para recordar la famosa ecuación de Einstein E = mc2, que muestra la correspondencia entre la masa y la energía. Es decir, la energía se puede convertir en masa y viceversa.

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