HISTORIA DEL TIEMPO Stephen W. Hawking

Presentación del tema: "HISTORIA DEL TIEMPO Stephen W. Hawking"— Transcripción de la presentación:

1 HISTORIA DEL TIEMPO Stephen W. Hawking
Capitulo 8 “El origen y el destino del Universo”

2 1981 Vaticano Big Bang Big Bang caliente (Friedmann)

3 1948 Ralph Alpher Hans Bethe George Gamow
Arno Penzias y Robert Wilson(1965)

4 Ralph Alpher ( ) Pioneros de la teoría del Big Bang. Físico estadounidense que en 1948 expuso matemáticamente en su tesis doctoral que la materia del universo proviene de un cataclismo originario, lo que hoy se denomina Big Bang. Su tutor fue nada menos que George Gamov. Pero en ese entonces, pareció descabellada la idea

5 Hans Bethe ( ) Fue un destacado físico estadounidense de origen alemán, ganador del Premio Nobel de Física en 1967 por su descubrimiento de la nucleosíntesis estelar. En 1932 y 1947 cálculo con respecto al efecto Lamb combinando la relatividad y la mecánica cuántica. En 1938 encontró el mecanismo de las reacciones nucleares, conocido como el ciclo de Bethe o del carbono (ver nucleosíntesis estelar), que explica cómo las estrellas producen su energía. Bethe se dio cuenta de que para entender cómo se realiza la fusión de núcleos de hidrógeno en el interior del Sol es necesario considerar que el carbono actúa como catalizador.

6 George Gamow ( ) Fue un físico y astrónomo ucraniano, que trabajó en diversos temas incluyendo el núcleo atómico, la formación estelar, nucleosíntesis estelar, nucleocosmogénesis y el código genético

7 “ALFA-BETA-GAMMA” La teoría originalmente propuso que todos los núcleos atómicos son producidas por la captura sucesiva de neutrones, una unidad de masa a la vez. Sin embargo, más tarde estudio tela de juicio la universalidad de la teoría de la captura sucesiva. Ningún elemento fue encontrado para tener un isótopo estable, con una masa atómica de cinco u ocho años. Los físicos pronto cuenta de que estas lagunas de masas que dificultan la producción de elementos más allá de helio. Así como es imposible subir una escalera de un paso a un momento en que uno de los pasos que faltan, este descubrimiento significa que la teoría de la captura sucesiva no podía dar cuenta de mayores elementos. Se reconoció finalmente que la mayoría de los elementos pesados ​​observadas en el universo actual son el resultado de la nucleosíntesis estelar en estrellas, en gran medida una teoría desarrollada por Bethe.

8 El universo expandible y sus preguntas no resueltas
¿Por qué estaba el universo primitivo tan caliente? ¿por qué es el universo tan uniforme a gran escala? ¿Por qué parece ser el mismo en todos los puntos del espacio y en todas las direcciones? ¿Por qué comenzó el universo con una velocidad de expansión tan próxima a la velocidad critica, y esta expandiéndose aproximadamente a la velocidad critica? ¿Cuál es el origen de esas fluctuaciones de densidad?

9 inicio incomprensible
la ciencia descubre un conjunto de leyes Como evolucionará el universo en el tiempo si conocemos su estado en un momento cualquiera inicio incomprensible ¿cómo pudo haber elegido dicho estado o configuración del universo? ¿por qué eligió dejarlo evolucionar de acuerdo con las leyes que nosotros podemos comprender? posibilidades de un ser omnipotente

10 comprensión de los hechos y del orden subyacente a estos ORDEN
Condiciones del espacio-tiempo CIENCIA Existencia de un principio, que determina un estado inicial Pueden haber modelos diferentes de universo MODELO DE REPRESENTACIÓN

11 el universo es espacialmente finito Existen infinitos universos
Existencia de la misma probabilidad Supone El estado del universo se eligió puramente al azar CONDICIONES DE CONTORNO CAÓTICAS UNIVERSO UNIFORME Y REGULAR

12 CONSTITUYE EL PRINCIPIO
Condiciones apropiadas para el desarrollo SUPOSICIÓN CONSTITUYE EL PRINCIPIO ANTRÓPICO ¿Por qué el universo es tan listo?

13 ¿Por qué el big bag ocurrió hace unos diez mil millones de años?
PRINCIPIO ANTRÓPICO DÉBIL Las condiciones de vida inteligente se darán en regiones que estén limitadas en el tiempo y en el espacio. ¿Por qué el big bag ocurrió hace unos diez mil millones de años?

14 Va contra la corriente de toda la historia de la ciencia.
PRINCIPIO ANTRÓPICO FUERTE hay muchos universos diferentes o muchas regiones diferentes en el universo Objeciones ¿en que sentido puede decirse que existen todos esos universos diferentes? Va contra la corriente de toda la historia de la ciencia.

15 1981 Instituto Astronómico Sternberg, Moscu
Andrei Linde (Instituto Lebedev, Moscu) Ian Moss Instituto Franklin, Filadelfia Universidad Drexel, Filadelfia Paul Steinhardt y Andreas Albrecht (Universidad Pennsylvania)

16 Modelo Inflatorio Alan Guth Andreas Linde Roger Penrose
Richard Feynman

17 Teoremas de singularidades
Expansión del universo y Big Bang Agujeros negros y singularidades Conservación del área de agujero negro

18 Diagrama de Feynman Una especie de “registro contable” para comprender y calcular la interacción de partículas en el espacio-tiempo, fundamentalmente entre el electrón y su contraparte de antimateria, el positrón. Estos diagramas lo ayudaron a acercarse a la reversibilidad en el tiempo y otros procesos fundamentales, y forman parte inseparable de la “Teoría de Cuerdas” y la “Teoría M”.

19 Así como existen los números imaginarios también hay tiempo imaginario.
Espacio-tiempo euclídeo: la distinción entre tiempo y espacio desaparece completamente. En lo que a la mecánica cuántica corriente concierne, podemos considerar nuestro empleo de un tiempo imaginario y de un espacio-tiempo euclídeo meramente como un montaje (o un truco) matemático para obtener respuestas acerca del espacio tiempo real.

20 Segunda idea: El campo gravitatorio se representa mediante un espacio-tiempo curvo. (Einstein).
Cuando aplicamos la suma de Feynman sobre historias a la visión de Einstein de la gravedad, lo análogo a la historia de una partícula es ahora un espacio-tiempo curvo completo, que representa la historia de todo el universo. Para evitar las dificultades técnicas al calcular realmente la suma sobre historias, estos espacio-tiempos curvos deben ser euclídeos.

21  Si conociésemos el estado inicial de nuestro universo, conoceríamos su historia completa.
Teoría clásica de la gravedad vs teoría cuántica de la gravedad. Tiempo y espacio deben ser finitos y sin frontera.

22 Gráficamente.

23 Sin embargo, si se pudiese demostrar que, empleando la suma sobre historias, nuestro universo no es simplemente una de las posibles historias sino una de las más probables. Según el capitulo 1…   si el universo es realmente auto contenido, si no tiene ninguna frontera o borde, no tendría ni principio ni final: simplemente sería.