Universo. I. Fisica y Astronomía. FÍS.

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Física

El U. es la unidad que fundamenta el conjunto de los fenómenos observados de los cuerpos celestes. Esta unidad fundante se percibe de forma más o menos intuitiva en el análisis de dichos fenómenos, por lo que la exposición que sigue será principalmente sobre éstos, interpretados a la luz de las diferentes teorías. Corrientemente, es al conjunto de realidades observadas al que se atribuye el calificativo de Universo. De esta forma se obtiene que el U. está constituido por estrellas, reunidas en galaxias de formas diversas, cuyo número es incalculable.

Las observaciones recogen siempre multitud de galaxias compuestas de estrellas. Pero mientras que los conocimientos que se tienen sobre la formación y evolución de las estrellas (v.) está bastante avanzado, se está muy lejos de saber lo mismo sobre las galaxias (v.). Las grandes galaxias, cuya luminosidad puede ser diez mil millones de veces la del Sol, son visibles hasta distancias de algunos miles de millones de años-luz Son, sin embargo, las fuentes cuasi-estelares (v. QUASAR), cien veces más brillantes aún, las que dan cuenta del límite del U. observable (borde). Pero mientras que el brillo de las primeras se puede explicar a partir de la energía producida en los procesos nucleares, la luminosidad de los quasars es debida a procesos desconocidos hasta ahora.

Se sabe que, tanto si la estructura espacio-temporal del U. es hiperbólica como si es esférica (v. COSMOLOGÍA II), la observación de las galaxias no se explica bien con una interpretación euclídea y, por tanto, plana, de lo observado. La geometría de Rieman (Gravitation, o. c. en bibl.) consigue expresar una realidad física hasta ahora negada. Pero incluso ni los nuevos conceptos geométricos del espacio-tiempo sirven para explicar la singularidad de los objetos muy azules o de los quasars. El estudio actual de los quasars, que se alejan a gran velocidad, da datos que corresponden en principio a la expansión retardada de un modelo de U. esférico cerrado en el que el parámetro que mide la aceleración cósmica vale + 1. Sin embargo, la observación de los cuerpos muy azules no ha hecha posible por ahora determinar propiedades para los modelos cosmológicos (se entiende por cosmología el estudio del U. como entidad global, mientras que su interpretación en cuanto a su origen y evolución corresponden a la cosmogonía, v., aunque se habla generalmente de cosmología empleando ambos sentidos).

Por otra parte, la medición del ruido de fondo (ruido de radio emitido por el cielo en la longitud de onda de 2,4 cm.; 3,3 cm.; 7 cm. 6 21 cm.) determina que su intensidad es debida a la agitación de electrones cuya temperatura es del orden de tres grados absolutos. La interpretación que se puede dar a este fenómeno, dentro del marco de una teoría cosmológica (U. cerrado y esférico en expansión), es que son fuentes extremadamente lejanas, y probablemente residuos de un estado primitivo del U., que en principio se pueden asignar a los límites de un U. cerrado y esférico. Pero los datos obtenidos hasta ahora de la observación no permiten determinar qué tipo de U., realmente, es el nuestro: un U. en expansión, esférico cerrado, o uno también en expansión, pero abierto e hiperbólico.

Los datos sobre el porcentaje de helio y deuterio en el estado primitivo del U. podrían zanjar la cuestión: si el helio primitivo era de una abundancia relativamente pequeña (10%), y el deuterio primitivo se quemó en el transcurso de la evolución de las estrellas en las galaxias, se tiene que este modelo es compatible con el modelo hiperbólico abierto; o si, por el contrario, el helio primitivo es abundante (30%) y la abundancia actual del deuterio es igual a la primitiva, se tiene un U. cerrado y esférico. Por ahora, los datos obtenidos mediante observación no permiten aclarar cuáles de las teorías cosmológicas (o cosmogónicas) son válidas, ya que ponen en duda la validez de cualquier teoría establecida precedentemente (aquí se incluyen también las cosmologías anisótropas e inomogéneas de Kasner y Khalatnikov-Lifshitz).

V. t.: ASTRONOMÍA; ASTROFÍSICA; GALAXIAS; NEBULOSAS; ESTRELLAS; PLANETAS; MATERIA II, 1; ESPACIO; TIEMPO; etc.

J. A. BUJALANCE.

BIBL.: C. ABELL, Exploration of the Universe, Londres-Nueva York 1964; E. SCHATZMAN, The Origin and Evolution of the Universe, Hutchnson 1966; ÍD, Estructura del Universo, Madrid 1968; C. W. MISNER, The isotropy of the universe, "Astrophys Journal" 151 (1968) 431-457; ÍD, Mixmaster universe, "Phys. Rev. Lett." 22 (1969) 1071-1074; ÍD, Absolute zero of time, "Phys. Rev." 186 (1969) 1328-1333; G. GAMOW, The evolution of the universe, "Nature" 162 (1948) 680-682; ÍD, Electricity, gravity and cosmology, "Phys. Rev. Lett." 19 (1967) 759-761; Study Week on the Nuclei of Galaxies, "Pontificae Academiae scientarum Script Varia" 35 (1971); J. A. WHEELER, Superdense stars, "Annual Review Astrononmy and Astrophys" 4, Palo Alto (Calif) 1966; ÍD, View that the distribution of mass and energy determines the metric, in Onzième conseil de Physique Solvay: La structure et l?évolution de l?univers, Bruselas 1959; D. W. SCRAMA, The Unity of the Universe, Nueva York 1961; CH. W. MISNER, K. S. THORNE y J. A. WHEELER, Gravitation, San Francisco 1973; C. F. vox WEIZSACKER, La imagen física del mundo, Madrid 1974; ÍD, Historia de la Naturaleza, Madrid 1962; CH DE KONINCK, El Universo vacío, Madrid 1962. Cfr. también la Bibl. de TIERRA I.