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Grandes Preguntas

¿Tuvo un origen el universo?¿Qué contiene?

¿De dónde salieron las galaxias y estrellas?

¿Por qué cae una manzana?

¿Se seguirá expandiendo?

¿Cuál es la geometría del universo?

Estrategia y Táctica

SUPERFICIES CURVASESPACIOS CURVOS

LA RADIACIÓNCÓSMICA DEMICROONDAS

RELATIVIDAD Y GEOMETRÍA

VIENDO ELSONIDO DELUNIVERSO

...Y EL ESPACIO ES...

REFLEXIONESESPECULACIONES

CONCLUSIONES

d

s1 s2

d” = 0

La Geometría Euclidiana

a

bc

a + b + c = 180º

La Geometría Euclidiana

P

rP = 2

La Geometría Euclidiana

π

Karl Friederich Gauss“El Príncipe”

d’’ < 0

LA 2-ESFERA

a + b + c > 180º

πP/r < 2

Nikolai Lobachevski

a + b + c < 180º

d” > 0

P/r > 2

La Geometría de Lobachevski

π

Bernard Riemann

Geometrìas Homogéneas

Nombre Curvatura Geodésicas d”Ángulosinternos P/r

Euclides

Esférica

Lobachev.

k = 0

k =1

k = -1

Rectas

Arcos máx.

hipérbolas

d” =0

d” < 0

d” > 0

180º

> 180º

< 180º

2

< 2

> 2

π

π

π

s

dsd

¿ ?

α

β

γ

Geometría Gravitación

Desviación de Euclides Masas

Curvatura(s) Densidad de materia y energía

µνµνπT

cG

G2

8=

Galaxias 105 años-luz

Grupos de galaxias 106 a-l

Cúmulos 107 a-l

Supercúmulos 10 8 a-l

Paredes 109 a-l

Universo Observable 30. 109 a-l

PRINCIPIO COSMOLÓGICO

Uniformidad de la materia y energía

Equivalencia de puntos y direcciones

• Distribución de galaxias

• Observación de la RCF

Relativid

adE

c. de Ein stein

GEOMETRÍA UNIFORME

¿ k ?

k = 0

k = 1

EL PESO DEL PREJUICIO

k = 1

Criterios estéticos

Ilusión de nuevos comienzos k = 1

k = -1 Criterios estéticos

k = 0 Simplicidad,Naturalidad

Inestabilidad de

OpciónNi Si Ni No

k = 0

k = -1

Incipiente evidenciaobservacional < 1Ω

Ω

GEORGE GAMOW

Arno Penzias y Robert Wilson (1965)

t ≅ 1 seg T ≅ 1010 ºK <3000.000 años > 4000 ºK

t >3000.000 años T< 4000 ºK

hoy T = 2,7 ºK

θ10º

1º

n = 412 fotones/cm3

∑∞

=

=0

)sen()(n

n Lxn

axyπ

L

∑=ml

lmml Yay

,, ),(),( φθφθ

y

ESPECTRO DE POTENCIA DE LAS FLUCTUACIONES

∑=∆ml

lmlm YaT

,

),(),( φθφθ

∑=m

lml aC 2

lπθ ≈

lCMODELOS

TEÓRICOSPARÁMETROS

DEL UNIVERSO:k

0=l

TEMPERATURA DE LA RCF

TÉRMINO MONOPOLAR

TEMPERATURA DE LA RCFTÉRMINO DIPOLAR

mKT

l

353,3

1

=∆=

TEMPERATURA DE LA RCF

George Smoot

TEMPERATURA DE LA RCF

20≈l

20=l

VIENDO EL SONIDO DEL UNIVERSO(Fluctuaciones en ) º1≤θ

EL TONO FUNDAMENTAL

º1≈θ

Armónicos

º1<θ

Cobertura: 2% cielo Resolución: 0,2º35 veces COBE

Boomerang

KT µ70≈∆

...Y EL “k” GANADOR ES...

MODELOS TEÓRICOS

PICO EN LAS FLUCTUACIONES

20

20

1

200

RH

kl

+=

200≅l ¡ k = 0 !!

k = 0¿Por qué?

R.- INFLACIÓN

t

1 1

t tExpansión normal Expansión inflacionaria

ΩΩ

CONSECUENCIAS

DINÁMICA

MATERIA-ENERGÍAGEOMETRÍA

120

20

=−Ω+ΩRHk

vm

k = 0

3,0=Ωm

7,0=Ωv

!Expansiónacelerada !!

ALGUNAS CONCLUSIONES LEVEMENTE FINALES

k = 03271098,1cmgr

crit−×=ρ

1090 fotones

1080 Protones y neutrones

Materia OscuraEnergía del vacío

LA MEGATORTA DEL UNIVERSO

Elementos pesados0,1%

Energía del vacío65%

Materia oscura fría30%

Bariones oscuros5%

Bariones luminosos0,5%

H0 = 65 Km/seg Mpc

k = 0

3271098,1cmgr

crit−×=ρ

t0 = 14.109 años

1090 fotones

1080 Protones y neutrones

Inflación

Espectro (gaussiano de perturbaciones)

Formación de estructuras por inestabilidad gravitacional

Expansión asintóticamente exponencial

ALGUNAS CONCLUSIONES LEVEMENTE FINALES

INTERROGACIONES, REFLEXIONES Y ESPECULACIONES

Modelo preciso de Inflación MAP (2000) - Planck (2007)

¿? Naturaleza de materia oscuraMACHOS

WIMPS

¿?

¿?Naturaleza de la energía del vacío

• vac tan pequeña

• Teo tan grande

• vac ´mat ≈

¿? Naturaleza del Big Bang TC G: CUERDAS M-BRANAS LOOP-G

ΩΩ

Ω Ω