1. 90º Aniversario de la Relatividad General de la Muy Sabia, Honesta y Leal Agrupación Astronómica de Alicante _______________________ Rafael Andrés Alemañ Berenguer

4. Biografía Einstein dedicó sus últimos años de trabajo a la búsqueda de un marco unificado de las leyes de la física. A esta teoría la llamaba Teoría de Campo Unificada. Sus intentos fracasaron ya que las fuerzas nuclear fuerte y débil no se entendieron en un marco común hasta los años 1970, ya pasados quince años desde la muerte de Einstein. Este objetivo sigue siendo perseguido por la moderna física teórica. Los intentos recientes más destacados para alcanzar una teoría de unificación son las teorías de supersimetría y la teoría de cuerdas.

8. V´´ =  ½ V(  c 2 + 3P) La variación de la variación del volumen del recubrimiento de partículas (aceleración del volumen) es proporcional al volumen inicial multiplicado por la suma de la densidad de la masa central por el triple de su presión interna El signo negativo indica que la gravedad es atractiva

9. Si la presión interna es despreciable frente a la densidad de masa-energía, lo que es el caso (salvo en estrellas de neutrones) y tomando c = 1, todavía podemos simplificar más la fórmula V´´ =  ½  V

11. Singularidades de la RG: Agujeros Negros

12. En un agujero negro hay dos clases de singularidades: 1º) La singularidad matemática, en el horizonte de sucesos, eliminable mediante un cambio de coordenadas 2º) La singularidad física, en el centro del agujero, que no se puede solventar cambiando de coordenadas y por ello se llama simplemente “singularidad”

14. Cosmología Si la curvatura es positiva el universo volverá a colapsar. En caso contrario, su expansión será indefinida

15. Para entender qué quiere decir que el Universo se expande, es necesario distinguir entre los conceptos de coordenadas y de distancias. Las coordenadas son etiquetas arbitrarias que sirven para distinguir distintos eventos. Las distancias resultan de mediciones físicas, por ejemplo, de medir el tiempo que tarda la luz en ir de un punto a otro y volver, y multiplicar por c.

16. El sistema de coordenadas comóviles: Vamos a definir un sistema de coordenadas que permite identificar cualquier evento en la historia del Universo. Para simplificar la discusión, asumimos que el Universo es isótropo y homogéneo (como efectivamente lo es en escalas muy grandes) Para eso elegimos un tiempo de referencia arbitrario t 0 (que puede ser hoy).

17. En el instante t 0 rellenamos el Universo uniformemente de polvo. Asignamos a cada mota de polvo las tres coordenadas cartesianas que miden la distancia de la mota al origen en el instante t 0 y un reloj. Todos los relojes están sincronizados en el instante t 0 , y son idénticos entre sí. x y

18. Las distintas motas están libres de toda fuerza externa, y por lo tanto permanecen quietas, tanto hacia el futuro como hacia el pasado de t 0 . coordenada t 0 t

19. Como el polvo llena todo el Universo, podemos identificar un evento cualquiera por: *Las tres coordenadas de la mota que se superpone con el evento, y *El tiempo que marca el reloj de la mota cuando sucede el evento.

20. La expansión del Universo es la constatación del hecho de que, aunque las distintas motas están "quietas", la distancia entre ellas cambia con el tiempo. distancia t 0 t

21. Si todas las distancias cambian, ¿cómo es posible darse cuenta? O dicho de otra forma, ¿se está alargando el Metro de París?

22. NO , porque los átomos que conforman el Metro de París no están "quietos". Estos átomos están sostenidos en su lugar por fuerzas mutuas de origen electromagnético. Las distancias físicas entre ellos están determinadas por los valores de constantes fundamentales (la carga y masa del electrón y el protón, la constante de Planck, etc.) y por lo tanto no varían mientras éstas no varíen. Por el mismo motivo, una galaxia no cambia de tamaño con la expansión universal. Se dice que está desacoplada del flujo de Hubble.

23. El "factor de escala" del Universo a(t): La única variación posible que es consistente con la uniformidad e isotropía del Universo se expresa con un factor de escala. O sea, si d(t) es la distancia física entre dos motas dadas en el instante t, entonces

24. La constante de Hubble: La inversa de la constante de Hubble es, en cada instante, la edad que tendría el Universo si se hubiera expandido de manera constante. a(t) t hoy

25. En particular, dos objetos a distancia d sometidos al flujo de Hubble se alejan con una velocidad aparente Se define el horizonte l H como la distancia tal que la velocidad aparente de recesión es c

26. El parámetro de aceleración El parámetro de aceleración q mide si el gráfico de a(t) es cóncavo hacia arriba (q>0) o hacia abajo (q<0). El primer caso corresponde a una expansión acelerada, el segundo a una expansión en desaceleración.

28. La evolución futura de un universo abierto es muy distinta de la de uno cerrado. Pero puede haber diferentes conclusiones si consideramos la participación de la constante cosmológica

29. ¿Qué compone el universo?

31. El Big Bang es el instante (hipotético) en el que a(t)=0. Existen familias de modelos con y sin singularidad inicial Luego sí tiene sentido físico preguntarse sobre lo que ocurrió en el instante inicial

32. Fin 65