Principio cosmológico

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Principio cosmológico

Principio cosmológico

El principio cosmol√≥gico es una hip√≥tesis principal de la cosmolog√≠a moderna, basada en un n√ļmero creciente de evidencias observacionales. Afirma que, en escalas espaciales suficientemente grandes, el Universo es is√≥tropo y homog√©neo. En este contexto la expresi√≥n ¬ęsuficientemente grandes¬Ľ se refiere a escalas del orden de cientos de megap√°rsecs.

Contenido

Definición

El principio cosmológico asegura que el universo, cuando se observa a escalas del orden de cientos de megapársecs, es isotrópico y homogéneo. La isotropía significa que sin importar en qué dirección se esté observando, veremos las mismas propiedades en el Universo. La homogeneidad quiere decir que cualquier punto del Universo luce igual y tiene las mismas propiedades que cualquier otro punto dado.

Observaciones

Las distribuci√≥n en el cielo de las fuente de radio extragal√°cticas confirma la homogeneidad e isotrop√≠a del universo. Si se toman dos diferentes puntos en el cielo al azar, se tendr√° una densidad de fuentes similar entre ambos. La √ļnica excepci√≥n a esto ser√° en puntos del cielo ocupados por la V√≠a L√°ctea, ya que √©sta no permite observar objetos a trav√©s de ella.

Por medio de observaciones de la radiaci√≥n de fondo de microondas se ha podido comprobar con mayor precisi√≥n el principio cosmol√≥gico. Las observaciones hechas con el Explorador del Fondo C√≥smico (COBE, por sus siglas en ingl√©s) y, m√°s adelante, por la Sonda Wilkinson de Anisotrop√≠a en Microondas (WMAP) muestran que las fluctuaciones en la temperatura del fondo de microondas son tan peque√Īas como del orden de őĒT = 10 ‚ąí 5 K.

Mapa de la radiaci√≥n del fondo de microondas medida por WMAP. La diferencia m√°xima entre los puntos azules y rojos es de unos 400 őľK.

Implicaciones

Las propiedades de homogeneidad e isotrop√≠a que supone el principio cosmol√≥gico sugieren que la Tierra no es un lugar preferencial en el universo, as√≠ como tampoco lo es ning√ļn otro sitio en el mismo. Dicho de otro modo, si dos observadores situados en dos lugares diferentes del universo observan un mismo punto al mismo tiempo, cada uno de ellos, al medir las propiedades de ese punto ‚ÄĒcomo la velocidad, la densidad, etc.‚ÄĒ obtendr√° los mismos valores sin que su posici√≥n afecte en las mediciones.

Otra implicaci√≥n es que las estructuras discretas m√°s grandes en el universo ‚ÄĒcomo los c√ļmulos y superc√ļmulos de galaxias‚ÄĒ se encuentran en equilibrio mec√°nico. Por otro lado, un universo homog√©neo e isotr√≥pico a gran escala implica que estas estructuras discretas conforman un continuo de materia, de la misma forma en que las migajas conforman un pastel.

Bajo las hip√≥tesis de isotrop√≠a y homogeneidad, la √ļnica evoluci√≥n posible del Universo es una expansi√≥n o contracci√≥n global. En ese caso, en un instante determinado, la velocidad a la que dos puntos del Universo se separan o acercan debe ser proporcional a su separaci√≥n, siendo esta la ley de Hubble.

Una extensi√≥n del principio cosmol√≥gico, propuesta por el astr√≥nomo brit√°nico Fred Hoyle, la constituye la Teor√≠a del estado estacionario; en ella el principio cosmol√≥gico se denomina el Principio cosmol√≥gico perfecto e incluye las aseveraciones de que el Universo es homog√©neo e is√≥tropo tanto en el espacio como en el tiempo. El principio cosmol√≥gico perfecto y la teor√≠a del estado estacionario original no explican las observaciones astrof√≠sicas desde mediados de los a√Īos 1970.

Este principio puede compararse o incluso demostrar la falsedad del principio antrópico.

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