Cosmología

Ley de Hubble

La ley de Hubble es una ley que medía las distancias entre las galaxias y que recibió ese nombre por el apellido de un prestigioso astrónomo conocido del siglo XX. Edwin Powell Hubble fue el responsable se su formulación y la ley nos conduce al modelo del universo que se encuentra en expansión y, retrocediendo en el tiempo, a la teoría del Big Bang. Fue formulada por primera vez en 1929.

¿Qué es la ley de Hubble?

Es una ley que establece que cuanta mayor distancia tenga una galaxia, mayor será la velocidad en la que ésta se aleja de nosotros, por lo que nos dice que los grandes objetos que hay en nuestro universo están alejándose unos de otros de forma constante provocando una expansión invariable.

Quién propuso la ley de Hubble

La ley de Hubble fue formulada por primera vez por Edwin Hubble en el año de 1929. Realizó diferentes comparaciones para comparar las distancias que había entre las galaxias con sus respectivos desplazamientos al rojo debidos a la recesión que existía entre ellas, logrando obtener como resultado que entre ambas magnitudes existía una relación lineal y siendo el coeficiente de proporcionalidad la constante de Hubble.

Antecedentes

Los principales antecedentes de la ley de Hubble fueron las observaciones hechas por diferentes físicos y matemáticos que estudiaban la relación que había entre el espacio y el tiempo por medio de las ecuaciones que Einstein había creado con respecto a la relatividad general.

En el año de 1922, Alexander Friedman demostró que el universo tenía la capacidad de expandirse a una velocidad que podía ser calculada por ecuaciones. Este factor se conoció con el nombre de factor de escala y daba una constante de proporcionalidad a la ley.

La idea de la existencia de un espacio-tiempo se desarrolló con mayor fuerza y condujo a la creación de las teorías de cosmología como el Big Bang y el Estado Estacionario.

Antes de que la cosmología moderna se desarrollara, existían grandes debates y discusiones sobre el tamaño y la forma que tenía el universo. En el año 1920, se realizó un famoso debate entre Harlow Shapley y Heber D. Curtis sobre el tema. Shapley creía en la idea de la existencia de un pequeño universo del mismo tamaño de la Vía Láctea y Curtis pensaba que el universo tenía un tamaño mayor. El objeto del debate sería resuelto en la década siguiente con las observaciones mejoradas de Hubble.

Historia

En el año 1925, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble le demostró a la comunidad científica que había más en el universo que la Vía Láctea y que existían muchos grupos de estrellas que estaban separadas de nuestro mundo.

Luego, en 1929, Hubble anunció un nuevo descubrimiento que cambió por completo la astronomía. Con la ventaja de que los telescopios habían sido mejorados, Hubble comenzó a notar que la luz que venía de estas galaxias se desplazaba hacia el extremo rojo del espectro debido al efecto Doppler lo que le indicaba que las galaxias en realidad se estaban distanciando de nosotros.

Hubble concluyó que las galaxias y los cúmulos de galaxias se alejaban unos de otros a gran velocidad, y que el universo, por lo tanto, estaba creciendo en tamaño. En efecto, todas las galaxias que vemos son ligeramente rojas debido al desplazamiento.

Explicación de la ley de Hubble

La ley establece que nuestro universo se encuentra compuesto por muchas galaxias todas diferentes, y que éstas tienen movimientos que tienen su origen un solo punto, además brinda un método conciso para poder realizar mediciones sobre la velocidad de una galaxia con respecto a la nuestra. La ley ha logrado demostrar que a medida conforme las galaxias están a una mayor distancia entre sí, se pueden alejar entre ellas a cada vez mayor velocidad.

Nos explica que todas las galaxias se alejan de nuestro planeta de acuerdo con la distancia que posean. Esta teoría vino a desmentir la teoría de que nuestro universo era estático.

Una forma fácil de entenderla es imaginar un globo a medio inflar, el globo representa el universo tiempo después del Big Bang. Nosotros, nos encontramos en el centro del globo. Si continuamos inflando el globo, lo que equivale al paso del tiempo, podremos ver que todos los puntos del globo se alejan de nosotros, tal y como lo explica la ley de Hubble.

Fórmula

La ley de Hubble consiste en una ecuación que afirma que: Velocidad = Ho x distancia, en otras palabras, que la velocidad es la rapidez de la recesión de la galaxia. En la fórmula Ho es una constante, conocida como la constante de Hubble y es la que da cuenta del ritmo de expansión que tiene el universo. La distancia representa la diferencia que hay entre la galaxia con respecto a la otra galaxia con la que se está realizando la comparación. Ho=70 kilómetros/segundo por mega parsec o sea 3,26 millones de años luz.

Constante

Es la constante de proporcionalidad que se da en forma matemática sobre la ley de Hubble. Anteriormente se mostraba con un número de valor fijo, pero con el tiempo el parámetro ha variado. Por medio de las ecuaciones de la teoría de la relatividad general se puede llegar a probar que la edad del universo se relaciona con la constante de Hubble y con el universo.

Qué problemas presenta la ley de Hubble

El problema principal para discrepar la ley de Hubble es la extrapolación más forzada es la cosmológica. Quizás la teoría tenga algunos errores sistemáticos en nuestra manera de estimar H (0) a partir de H (1100). Además, nuestro universo ha cambiado mucho en los últimos 13 400 millones de años.

Otro fenómeno en contra de la ley se conoce como singularidad. En la actualidad, las leyes de la física no postulan el Big Bang como un acontecimiento que tenga una explicación científica, o al menos no lo hacen en el período de tiempo anterior al 10-43 del primer segundo. Los físicos denominan este espacio de tiempo como muro de Planck.

Escrito por Gabriela Briceño V.
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