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PRIMERA UNIDAD: ¿CÓMO SE EXPLICA EL ORIGEN, EVOLUCIÓN Y DIVERSIDAD DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS

Teoría del Big bang

Desde que el hombre tuvo conciencia de sí mismo (es decir, desde que se hizo hombre), se ha hecho las mismas preguntas; ¿Quién soy? ¿De dónde vengo? ¿Adónde voy? ¿Qué es este lugar en el que habito? ¿Cómo se formó? En realidad, los antropólogos afirman que prácticamente todas las culturas han dado respuestas a estas cuestiones, y de muy diversas formas; el problema principal es que la mayor parte de ellas han sido idealistas: depositan la responsabilidad en uno o varios creadores que, por su voluntad, crearon todo lo que existe.

Con el desarrollo de la ciencia ha sido posible empezar a dar respuestas a tales preguntas basándonos en una posición objetiva, la cual trata de describir la realidad. En nuestras descripciones hemos supuesto que el centro del Universo era la Tierra, posteriormente pensamos que era el Sol, y en la actualidad sabemos que ni siquiera nuestra galaxia ocupa el centro del Universo. El estudio de éste ha permitido a los físicos deducir algunos hechos que ocurrieron hace millones de años, Mencionaremos únicamente dos avances que nos han permitido proponer una teoría coherente acerca de la formación del Universo. La primera se refiere al estudio de objetos muy lejanos, fuera de la Vía Láctea (que así se llama nuestra galaxia). En efecto, cuando los astrónomos estudiaron con el espectroscopio la luz de las galaxias u otros cuerpos lejanos, se dieron cuenta de que las bandas de Absorción de los elementos en las estrellas no coincidían con las del espectro normal, a menos que se considerase que tales bandas se encontraban corridas hacia el rojo. Pero ¿a qué podía deberse esto? La única respuesta el efecto Doppler-Fizeau (figura 1.1), según el cual, cuando un cuerpo luminoso se aleja de un observador, éste verá el espectro de emisión del cuerpo en movimiento desplazado hacia el rojo (en caso de estar inmóvil no habría corrimiento alguno del espectro, y en caso de estarse acercando, habría un corrimiento hacia el azul.

Archivo:Doopler Fiseau.jpg

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Figura 1.1

Así, la evidencia muestra que los cuerpos en el espacio siguen las leyes de la gravitación universal localmente, pero si están muy alejados (a escala intergaláctica), todos se alejan siguiendo un patrón semejante a puntos inscritos en un globo que está siendo inflado.

El segundo avance está determinado por lo que se conoce como radiación de fondo universal. Los astrónomos han descubierto que aunque en las estrellas y sus zonas de influencia la temperatura puede ascender a miles o millones de grados centígrados, se puede decir que en general el Universo se encuentra a 3 °K. Esta es una de las predicciones más notables de la cosmología moderna, hecha por George Gamow, de que los residuos de una explosión deberían ser todavía visibles en forma de un omnipresente fondo de radiación de microondas.

Archivo:Efecto Doppler Ejemplo.jpg

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Figura 1.2

El matemático austriaco Christian Doppler (1803- 1853) hizo importantes investigaciones en acústica y óptica, describiendo el fenómeno que se genera cuando un móvil emite un sonido. Desde el punto de vista de un observador (ver figura 1.2), si el móvil se cerca, la longitud de onda se comprimirá por efecto del propio movimiento, dando un tono más agudo, mientras que si el móvil se aleja, la longitud de onda del sonido emitido se hará más amplia. En la actualidad, cualquiera que haya escuchado el claxon de un camión que pasa cerca, habrá notado dicho efecto. Este mismo proceso se aplica a la luz. Sólo que en este caso al hacerse más amplia la onda se corre hacia el rojo; al comprimirse, la onda se corre hacia el azul.

Archivo:F. Hoyle.jpg Figura 1.3 Fred Hoyle

Considerando algunos hechos como los antes mencionados, algunos autores como Fred Hoyle y George Gamow propusieron una teoría acerca del origen del Universo a la que llamaron “Teoría de la Gran Explosión”; en ella, proponen que el Universo se formó hace unos 15 mil de años, a partir de una explosión de grandes proporciones que liberó cantidades inconmensurables de energía; la energía a su vez generó átomos de hidrógeno y algunos de helio.

Vemos así que siguiendo las ecuaciones de Einstein (E = MC2 y por lo tanto M = E / C2), parte de la energía liberada se convirtió en materia y ésta, a su vez, al seguir los principios de la gravitación universal, al seguir los principios de la gravitación universal tendió a agruparse formando gigantescas aglomeraciones dentro de las cuales hubo condensaciones que originaron estrellas. Las estrellas, según su tamaño, son capaces de transmutar el hidrógeno en elementos más pesados hasta el fierro (elemento 24) y cuando explotan (las estrellas masivas, es decir, de más de seis masas solares, terminan su ciclo explotando en forma de supernovas), emiten un intenso bombardeo de neutrones capaces de transmutar al fierro en elementos más pesados (incluso el elemento 120).

El hecho de que las galaxias se alejen unas de otras es efecto del impulso recibido de la Gran Explosión y la radiación de fondo es una reminiscencia de la energía liberada al inicio de la formación del Universo.

Así, la primera generación de estrellas careció totalmente de planetas por existir únicamente H y un poco de He; fue hasta que en los gigantescos hornos nucleares representados por las estrellas, donde se generaron los elementos constitutivos del polvo, las rocas y los metales, cuando se dieron las condiciones para que surgiese la segunda generación de estrellas, ya con planetas . Nuestra estrella, el Sol, es una estrella de segunda o tercera generación, y gracias a ello tiene planetas (incluso algunos rocosos como el nuestro).