1: La ciencia y el universo - Un breve recorrido
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Tales descubrimientos son los que hacen de la astronomía un campo tan emocionante para los científicos y muchos otros, pero explorarás mucho más que solo los objetos de nuestro universo y los últimos descubrimientos sobre ellos. Prestaremos igual atención al proceso por el cual hemos llegado a comprender los reinos más allá de la Tierra y las herramientas que utilizamos para incrementar ese entendimiento. Recogemos información sobre el cosmos a partir de los mensajes que el universo nos envía. Debido a que las estrellas son los bloques fundamentales del universo, decodificar el mensaje de la luz estelar ha sido un reto central y triunfo de la astronomía moderna. Para cuando hayas terminado de leer este texto, sabrás un poco sobre cómo leer ese mensaje y cómo entender lo que nos está diciendo.
- 1.1: La naturaleza de la astronomía
- Al considerar la historia del universo, veremos una y otra vez que el cosmos evoluciona; cambia de manera profunda a lo largo de largos periodos de tiempo. Por ejemplo, el universo hizo necesario el carbono, el calcio y el oxígeno para construir algo tan interesante y complicado como tú. Hoy, muchos miles de millones de años después, el universo se ha convertido en un lugar más hospitalario para la vida.
- 1.2: La naturaleza de la ciencia
- El juez final en la ciencia es siempre lo que la naturaleza misma revela a partir de observaciones, experimentos, modelos y pruebas. La ciencia no es simplemente un cuerpo de conocimiento, sino un método mediante el cual intentamos entender la naturaleza y cómo se comporta. Este método comienza con muchas observaciones a lo largo de un periodo de tiempo. A partir de las tendencias encontradas a través de las observaciones, los científicos pueden modelar los fenómenos particulares que queremos entender. Dichos modelos son siempre aproximaciones de la naturaleza, sujetos a pruebas adicionales.
- 1.3: Las leyes de la naturaleza
- A lo largo de los siglos, los científicos han extraído diversas leyes científicas de innumerables observaciones, hipótesis y experimentos. Estas leyes científicas son, en cierto sentido, las “reglas” del juego que juega la naturaleza. Un descubrimiento notable sobre la naturaleza —uno que subyace a todo lo que leerás en este texto— es que las mismas leyes se aplican en todas partes del universo.
- 1.4: Números en Astronomía
- En astronomía nos ocupamos de las distancias en una escala en la que quizás nunca antes habías pensado, con números más grandes que cualquiera que hayas encontrado. Adoptamos dos enfoques que facilitan un poco el manejo de los números astronómicos. Primero, utilizamos un sistema para escribir números grandes y pequeños llamado notación científica (o a veces notación de potencia de diez). Este sistema es muy atractivo porque elimina los muchos ceros que pueden parecer abrumadores para el lector.
- 1.5: Consecuencias del Tiempo de Viaje Ligero
- Esto establece un límite sobre la rapidez con la que podemos aprender sobre los eventos en el universo. Si una estrella está a 100 años luz de distancia, la luz que vemos de ella esta noche dejó esa estrella hace 100 años y justo ahora está llegando a nuestro barrio. Lo más pronto que podamos conocer sobre cualquier cambio en esa estrella es 100 años después del hecho. Para una estrella a 500 años luz de distancia, la luz que detectamos esta noche dejó hace 500 años y lleva noticias de 500 años de antigüedad.
- 1.6: Un recorrido por el universo
- Ahora podemos hacer un breve recorrido introductorio por el universo tal y como los astrónomos lo entienden hoy para conocer los tipos de objetos y distancias que encontrarás a lo largo del texto.
- 1.7: El Universo a Gran Escala
- En un sentido muy rudo, se podría pensar en el sistema solar como su casa o departamento y la Galaxia como su pueblo, conformado por muchas casas y edificios. En el siglo XX, los astrónomos pudieron demostrar eso, así como nuestro mundo está formado por muchos, muchos pueblos, así el universo está conformado por un enorme número de galaxias. Las galaxias se extienden tan lejos en el espacio como pueden ver nuestros telescopios, muchos miles de millones de ellas al alcance de los instrumentos modernos.
- 1.8: El universo de lo muy pequeño
- La discusión anterior probablemente te ha impresionado que el universo es extraordinariamente grande y extraordinariamente vacío. En promedio, está 10 mil veces más vacío que nuestro Galaxy. Sin embargo, como hemos visto, incluso la Galaxia es en su mayoría espacio vacío. El espacio intergaláctico se llena tan escasamente que para encontrar un átomo, en promedio, debemos buscar a través de un metro cúbico de espacio. La mayor parte del universo está fantásticamente vacío; los lugares que son densos, como el cuerpo humano, son tremendamente raros.
- 1.9: Una conclusión y un comienzo
- Aprender astronomía es un poco como aprender un nuevo idioma: al principio parece que hay tantas expresiones nuevas que nunca las dominarás todas, pero con la práctica, pronto desarrollas facilidad con ellas. En este punto también puedes sentirte un poco pequeño e insignificante, empequeñecido por las escalas cósmicas de la distancia y el tiempo. Pero, hay otra manera de ver lo que has aprendido de nuestros primeros vislumbres del cosmos.
Miniaturas: Una fotografía de la galaxia NGC 6744, que podría parecerse a la Vía Láctea. (CC BY-SA 3.0; http://www.eso.org/public/images/eso1118a/)