DEFINICION

Cosmología, del griego: κοσμολογία (cosmologia, κόσμος (cosmos) orden + λογια (logia) discurso). La palabra viene del término “cosmo” que significa orden y “logos” estudio. Estudia al universo o cosmos en gran escala, su origen, historia y desarrollo, además del porqué y cómo la humanidad tiene un sitio en él. Sus inicios son meramente filosóficos y religiosos. De hecho son éstas las primeras ramas de esta ciencia que se desarrollan.

RAMAS DE LA COSMOLOGIA

LA COSMOLOGIA FILOSOFICA

Trata básicamente de establecer el orden de las cosas y el lugar que ocupa el hombre en ellas la Cosmología, que constituye la primera parte de la Metafísica especial, equivale a ciencia del mundo, y etimológicamente considerada puede definirse: la ciencia del mundo en general, definición que no debe entenderse en el sentido de que pertenezca a esta parte de la Metafísica tratar de todas las cosas o seres que constituyen el mundo, sino del universo considerado como colección de seres finitos, o sea por parte de su esencia y origen, propiedades generales, leyes, elementos y atributos o caracteres más importantes y generales del mundo sensible. En conformidad con estas indicaciones, trataremos aquí 1º del mundo en general: 2º de los principios esenciales de los cuerpos: 3º de las leyes de la naturaleza física: 4º de las principales afecciones o propiedades de los cuerpos: 5º de los cuerpos vivientes y animados, por ser partes principales del mundo visible.

LA COSMOLOGIA RELIGIOSA

Es un debate abierto, un tema muy delicado. De hecho, la cosmología científica es esencialmente igual a la religiosa, sólo que cada una se desarrolla bajo un patrón de utilidad diferente, bajo unas referencias diferentes.

• Creacionismo
• Diseño Inteligente
• Cosmogonia

CREACIONISMO:  Se denomina creacionismo al conjunto de creencias, inspirada en doctrinas religiosas, según la cual la Tierra y cada ser vivo que existe actualmente proviene de un acto de creación por uno o varios seres divinos, cuyo acto de creación fue llevado a cabo de acuerdo con un propósito divino,

DISEÑO INTELIGENTE: Es el término utilizado para describir a la corriente pro-religiosa que sostiene que el origen o evolución del Universo, la vida y el hombre, son el resultado de acciones racionales emprendidas de forma deliberada por uno o más agentes inteligentes. Es considerada una pseudociencia con características dogmáticas por la comunidad científica, y por las asociaciones escépticas.Si bien sus partidarios proclaman que se trataría de una propuesta científica legítima, capaz de sustentar un programa de investigación metodológicamente riguroso, el diseño inteligente es considerado por la comunidad científica de las ciencias naturales afines al tema^[7] sólo como una justificación a posteriori de la creencia en un creador determinado (el Dios de las religiones monoteístas),presentada como una versión de creacionismo contemporáneo anti-evolución que trata de buscar la respetabilidad intelectual que el creacionismo clásico no ha sido capaz de obtener.

COSMOGONIA: Es una narración mítica que pretende dar respuesta al origen del universo y de la propia humanidad. Generalmente, en ella se nos remonta a un momento de preexistencia o de caos originario, en el cual el mundo no estaba formado, pues los elementos que habían de constituirlo se hallaban en desorden; en este sentido, el relato mítico cosmogónico presenta el agrupamiento —paulatino o repentino— de estos elementos, en un lenguaje altamente simbólico, con la participación de elementos divinos que pueden poseer o no atributos antropomorfos
La cosmogonía pretende establecer una dimensión de realidad, ayudando a construir activamente la percepción del universo (espacio) y del origen de dioses, hombres y elementos naturales. A su vez, permite apreciar la necesidad del ser humano de concebir un orden físico y metafísico que permita conjurar el caos y la incertidumbre.

LA COSMOLOGIA FISICA

El estudio del origen, la evolución y el destino del Universo utilizando los modelos terrenos de la física. La cosmología física se desarrolló como ciencia durante la primera mitad del siglo XX como consecuencia de los acontecimientos detallados a continuación:

• 1915-16. Albert Einstein formula la Teoría General de la Relatividad que será la teoría marco de los modelos matemáticos del universo. Al mismo tiempo formula el primer modelo matemático del universo conocido como Universo estático donde introduce la famosa constante cosmológica y la hipótesis conocida como Principio Cosmológico que establece que el universo es homogéneo e isótropo a gran escala, lo que significa que tiene la misma apariencia general observado desde cualquier lugar.
• 1916-1917. El astrónomo Willem de Sitter formula un modelo estático de universo vacío de materia con la constante cosmológica donde los objetos astronómicos alejados tenían que presentar corrimientos al rojo en sus líneas espectrales.
• 1920-21. Tiene lugar el Gran Debate entre los astrónomos Heber Curtis y Harlow Shapley que estableció la naturaleza extragaláctica de las nebulosas espirales cuando se pensaba que la Vía Láctea constituía todo el universo.
• 1922-24. El físico ruso Alexander Friedmann publica la primera solución matemática a las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General que representan a un universo en expansión. En un artículo de 1922 publica la solución para un universo finito y en 1924 la de un universo infinito.
• 1929. Edwin Hubble establece una relación lineal entre la distancia y el corrimiento al rojo de las nebulosas espirales que ya había sido observado por el astrónomo Vesto Slipher en 1909. Esta relación se conocerá como Ley de Hubble.
• 1930. El sacerdote y astrónomo belga Georges Édouard Lemaître esboza su hipótesis del átomo primitivo donde sugería que el universo había nacido de un solo cuanto de energía.
• 1931. El colaborador de Hubble Milton Humason dio la interpretación de los corrimientos al rojo como efecto Doppler debido a la velocidad de alejamiento de las nebulosas espirales.
• 1933. El astrónomo suizo Fritz Zwicky publicó un estudio de la distribución de las galaxias sugiriendo que estaban permanente ligadas por su mutua atracción gravitacional. Zwicky señaló sin embargo que no bastaba la cantidad de masa realmente observada en la forma de las galaxias para dar cuenta de la intensidad requerida del campo gravitatorio. Se introducía así el problema de la materia oscura
• 1948. Herman Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle proponen el Modelo de Estado Estacionario donde el universo no sólo tiene las misma apariencia a gran escala visto desde cualquier lugar, sino que la tiene vista en cualquier época.
• 1948. George Gamow y Ralph A. Alpher publican un artículo donde estudian las síntesis de los elementos químicos ligeros en el reactor nuclear que fue el universo primitivo, conocida como nucleosíntesis primordial. En el mismo año, el mismo Alpher y Robert Herman mejoran los cálculos y hacen la primera predicción de la existencia de la Radiación de fondo de microondas.

En 1965 Arno Penzias y Bob Wilson de los laboratorios Bell Telephone descubren la señal de radio que fue rápidamente interpretada como la radiación de fondo de microondas que supondría una observación crucial que convertiría al modelo del Big Bang o "de la Gran Explosión" en el modelo físico estándar para describir el universo. Durante el resto del siglo XX se produjo la consolidación de este modelo y se reunieron las evidencias observacionales que establecen los siguientes hechos fuera de cualquier duda razonable:

• El universo está en expansión, en el sentido de que la distancia entre cualquier par de galaxias lejanas se está incrementando con el tiempo.
• La dinámica de la expansión está con muy buena aproximación descrita por la Teoría General de la Relatividad de Einstein.
• El universo se expande a partir de un estado inicial de alta densidad y temperatura donde se formaron los elementos químicos ligeros, estado a veces denominado "Big Bang" o "Gran Explosión".

A pesar de que el modelo del Big Bang es un modelo teórica y observacionalmente bastante robusto y ampliamente aceptado entre la comunidad científica, hay algunos aspectos que todavía quedan por resolver:

• Se desconoce qué ocurrió en los primeros instantes tras el Big Bang. La respuesta se busca mediante el estudio del universo temprano, una de cuyas metas es encontrar la explicación a una posible unificación de las cuatro fuerzas fundamentales (fuerte, débil, electromagnética y gravitacional).
• No existe un modelo definitivo de la formación de las estructuras actuales, a partir del Big Bang. La respuesta se busca mediante el estudio de la formacion y evolucion de las galaxias y la inflacion cosmica.
• Queda por saber a qué se debe el hecho de que el universo se expanda con aceleracion.
• No se sabe cual es el destino final del universo.
• Se desconoce en su mayor parte la naturaleza de la materia oscura y energia oscura.
• En el momento después del Big Bang las partículas elementales aparecieron, los quarks arriba en los protones y los quarks abajo en los neutrones, por ser de la misma carga eléctrica, no se habrían podido unir gracias a la interacción electromagnética, es inútil recurrir a la interacción nuclear fuerte, pues ésta sólo tiene un alcance del tamaño máximo de un núcleo atómico y además porque la interacción electromagnética tiene un alcance gigantesco y si el universo se agrandó en un sólo segundo cien octillones de veces, en este brevísimo lapso de tiempo la interacción nuclear fuerte no podría unir la casi totalidad (si no es la totalidad) de los quarks.

COSMOLOGIA DE PLASMA: AMBIPLASMA

El ambiplasma es una teoría cosmológica no convencional, generalmente atribuida a Hannes Alfvén en los años 1960.^[2] Esta teoría intenta explicar el desarrollo del universo visible a través de la interacción de fuerzas electromagnéticas en plasma astrofísico.^[3] Alfvén desarrolló sus ideas cosmológicas basadas en el escalado de observaciones desde laboratorios terrestres y experimentos espaciales a escalas cosmológicas con órdenes de magnitud mayores.^[4] Su propuesta cosmológica más famosa fue que el Universo era una mezcla equitativa de materia y antimateria en la forma llamada ambiplasma que se habría separado de manera natural cuando ocurrieron las reacciones de aniquilación acompañadas por una tremenda liberación de energía. En este concepto, el Universo siempre ha existido (preexiste) y no posee un punto común de origen.

El ambiplasma contradice el actual consenso de la astrofísica que dice que la Relatividad general de Einstein explica el origen y evolución del Universo en sus mayores escalas, confiando en vez de ello en los desarrollos posteriores de la mecánica clásica y la electrodinámica clásica como aplicaciones a plasmas astrofísicos. Mientras que a finales de los 80 y principios de los 90 la discusión se limitaba a las ventajas de la cosmología del plasma, hoy los defensores de estas ideas son generalmente ignorados por los cosmólogos profesionales de la comunidad científica.

PLASMA COSMICO

Hannes Alfvén dedicó gran parte de su carrera profesional a intentar caracterizar el plasma por el que fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1970. Sin embargo, mientras que la física del plasma no está controvertidamente aceptada para desempeñar un papel importante en muchos fenómenos astrofísicos debido en parte a la ubicuidad del plasma, Alfvén siguió firme en unas cuantas ideas que no han sido aceptadas por la comunidad científica. Entre estas ideas, la principal es la afirmación de que las fuerzas electromagnéticas son iguales en importancia que la gravedad en las grandes escalas. Alfvén llegó a esta conclusión simplemente estrapolando el fenómeno del plasma a pequeña escala a gran escala. Mientras los campos magnéticos se consideran de interés en la astrofísica moderna en muchos modelos convencionales de estructuras astrofísicas a pequeña escala con corrientes de Foucault acelerando el colapso gravitacional transfiriendo el momento angular desde los objetos contraídos, los modelos de estructuras a gran escala convencionales normalmente no consideran los campos magnéticos lo suficientemente grandes como para ayudar en la transferencia de momento angular por procesos viriales en cúmulos.^[8] La investigación en estos temas está en curso, pero no se considera que los procesos del plasma desempeñen un papel importante en el modelado teórico de estructuras o formación de galaxias.^[9] Los modelos de Alfvén no proporcionan ninguna predicción que pueda ser tomada en cuenta en muchas observaciones cosmológicas incluyendo la ley de Hubble, la abundancia de elementos pesados, o la existencia del fondo cósmico de microondas.

TEORIA DEL ESTADO ESTACIONARIO

Es un modelo cosmológico desarrollado en 1949 por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle como una alternativa a la Teoría del Big Bang. Aunque el modelo tuvo un gran número de seguidores en la década de los 50, y 60, su popularidad disminuyó notablemente a finales de los 60, con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas, y se considera desde entonces como cosmología alternativa.