
La cosmología ( del griego antiguo κόσμος (cosmos) ' el universo, el mundo ' y -λογία (logia) ' estudio de ' ) es el estudio de la naturaleza del universo , el cosmos . El término cosmología se utilizó por primera vez en inglés en 1656 en la Glossographia de Thomas Blount , con el significado de "una descripción del mundo". [ 2 ] En 1731, el filósofo alemán Christian Wolff utilizó el término cosmología en latín ( cosmologia ) para denotar una rama de la metafísica que trata la naturaleza general del mundo físico. [ 3 ] La cosmología es investigada por científicos, incluidos astrónomos y físicos , así como por filósofos, como metafísicos, filósofos de la física y filósofos del espacio y el tiempo . Debido a este ámbito compartido con la filosofía , las teorías cosmológicas pueden incluir proposiciones tanto científicas como no científicas y pueden depender de supuestos que no pueden comprobarse . La cosmología religiosa o mitológica es un conjunto de creencias basadas en la literatura mitológica , religiosa y esotérica , así como en las tradiciones de los mitos de la creación y la escatología .
En la ciencia de la astronomía , la cosmología física se ocupa del estudio de la cronología del universo , el origen del universo observable , sus estructuras y dinámicas a gran escala, y el destino final del universo , incluyendo las leyes físicas que rigen estas áreas. [ 4 ] La cosmología física es una subrama de la astronomía que se ocupa del universo en su conjunto. La cosmología física moderna está dominada por la Teoría del Big Bang , que intenta unir la astronomía observacional y la física de partículas ; [ 5 ] más específicamente, una parametrización estándar del Big Bang con materia oscura y energía oscura , conocida como el modelo Lambda-CDM .
El astrofísico teórico David N. Spergel ha descrito la cosmología como una "ciencia histórica" porque "cuando miramos hacia afuera en el espacio, miramos hacia atrás en el tiempo" debido a la naturaleza finita de la velocidad de la luz . [ 6 ]
Disciplinas
La física y la astrofísica han desempeñado un papel fundamental en la configuración de nuestra comprensión del universo a través de la observación y la experimentación científicas. La cosmología física se configuró mediante las matemáticas y la observación en un análisis de todo el universo. Generalmente se entiende que el universo comenzó con el Big Bang , seguido casi instantáneamente por la inflación cósmica , una expansión del espacio de la cual se cree que surgió el universo hace 13.799 ± 0,021 mil millones de años. [ 7 ] La cosmogonía estudia el origen del universo y la cosmografía cartografía sus características.
En la Encyclopédie de Diderot , la cosmología se divide en uranología (la ciencia de los cielos), aerología (la ciencia del aire), geología (la ciencia de los continentes) e hidrología (la ciencia de las aguas). [ 8 ]
La cosmología metafísica también se ha descrito como la ubicación de los seres humanos en el universo en relación con todas las demás entidades. Esto se ejemplifica en la observación de Marco Aurelio sobre el lugar del hombre en esa relación: «Quien no sabe qué es el mundo no sabe dónde está, y quien no sabe para qué existe el mundo no sabe quién es ni qué es el mundo». [ 9 ]
cosmología física
La cosmología física es la rama de la física y la astrofísica que estudia los orígenes físicos y la evolución del universo. También abarca el estudio de la naturaleza del universo a gran escala. En sus inicios, se la conocía como « mecánica celeste », el estudio de los cielos . Los filósofos griegos Aristarco de Samos , Aristóteles y Ptolomeo propusieron diferentes teorías cosmológicas. El sistema geocéntrico ptolemaico fue la teoría predominante hasta el siglo XVI, cuando Nicolás Copérnico , y posteriormente Johannes Kepler y Galileo Galilei , propusieron un sistema heliocéntrico . Este es uno de los ejemplos más conocidos de ruptura epistemológica en la cosmología física.
Los Principia Mathematica de Isaac Newton , publicados en 1687, fueron la primera descripción de la ley de gravitación universal . Proporcionaron un mecanismo físico para las leyes de Kepler y permitieron resolver las anomalías en sistemas anteriores, causadas por la interacción gravitatoria entre los planetas. Una diferencia fundamental entre la cosmología de Newton y las anteriores fue el principio copernicano : que los cuerpos en la Tierra obedecen las mismas leyes físicas que todos los cuerpos celestes. Este fue un avance filosófico crucial en la cosmología física.
En el siglo XIX surgieron varias paradojas cosmológicas relacionadas con la gravedad newtoniana, entre ellas la paradoja de Olbers (¿por qué el cielo es oscuro?), la paradoja de Bentley-Seeliger (¿por qué la gravedad no provoca el colapso del universo?) y la paradoja de la muerte térmica (¿por qué el universo no ha alcanzado el equilibrio térmico ?). Las tres indicaban un universo no infinito. [ 10 ]
Se considera que la cosmología científica moderna comenzó en 1917 con la publicación por parte de Albert Einstein de su modificación final de la relatividad general en el artículo "Consideraciones cosmológicas de la teoría general de la relatividad" [ 11 ] (aunque este artículo no estuvo ampliamente disponible fuera de Alemania hasta el final de la Primera Guerra Mundial ). La relatividad general impulsó a cosmogonistas como Willem de Sitter , Karl Schwarzschild y Arthur Eddington a explorar sus ramificaciones astronómicas, lo que mejoró la capacidad de los astrónomos para estudiar objetos muy distantes. Los físicos comenzaron a cambiar la suposición de que el universo era estático e inmutable. En 1922, Alexander Friedmann introdujo la idea de un universo en expansión que contenía materia en movimiento.
Paralelamente a este enfoque dinámico de la cosmología, un debate de larga data sobre la estructura del cosmos estaba llegando a su punto culminante: el Gran Debate (1917 a 1922), en el que cosmólogos pioneros como Heber Curtis y Ernst Öpik determinaron que algunas nebulosas vistas en telescopios eran galaxias separadas muy distantes de la nuestra. [ 12 ] Mientras que Heber Curtis defendía la idea de que las nebulosas espirales eran sistemas estelares por derecho propio como universos isla, el astrónomo de Mount Wilson, Harlow Shapley, defendía el modelo de un cosmos compuesto únicamente por el sistema estelar de la Vía Láctea . Esta diferencia de ideas llegó a su punto culminante con la organización del Gran Debate el 26 de abril de 1920 en la reunión de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en Washington, DC. El debate se resolvió cuando Edwin Hubble detectó variables cefeidas en la galaxia de Andrómeda en 1923 y 1924. [ 13 ] [ 14 ] Su distancia estableció nebulosas espirales mucho más allá del borde de la Vía Láctea.
La modelización posterior del universo exploró la posibilidad de que la constante cosmológica , introducida por Einstein en su artículo de 1917, pudiera dar lugar a un universo en expansión , dependiendo de su valor. Así, el modelo del Big Bang fue propuesto por el sacerdote belga Georges Lemaître en 1927 [ 15 ] , que posteriormente fue corroborado por el descubrimiento del corrimiento al rojo de Edwin Hubble en 1929 [ 16 ] y más tarde por el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo de microondas por Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson en 1964. [ 17 ] Estos hallazgos fueron un primer paso para descartar algunas de las muchas cosmologías alternativas .
Desde alrededor de 1990, varios avances dramáticos en cosmología observacional han transformado la cosmología de una ciencia en gran medida especulativa a una ciencia predictiva con una concordancia precisa entre teoría y observación. Estos avances incluyen observaciones del fondo de microondas de los satélites COBE , [ 18 ] WMAP [ 19 ] y Planck , [ 20 ] grandes estudios de corrimiento al rojo de galaxias, incluidos 2dfGRS y SDSS , [ 21 ] y observaciones de supernovas distantes y lentes gravitacionales . Estas observaciones coincidieron con las predicciones de la teoría de la inflación cósmica , una teoría del Big Bang modificada y la versión específica conocida como el modelo Lambda-CDM . Esto ha llevado a muchos a referirse a la época moderna como la "edad de oro de la cosmología". [ 22 ]
En 2014, la colaboración BICEP2 afirmó haber detectado la huella de ondas gravitacionales en el fondo cósmico de microondas . Sin embargo, posteriormente se descubrió que este resultado era erróneo: la supuesta evidencia de ondas gravitacionales se debía en realidad al polvo interestelar. [ 23 ] [ 24 ]
El 1 de diciembre de 2014, en la reunión Planck 2014 en Ferrara , Italia , los astrónomos informaron que el universo tiene 13.800 millones de años y está compuesto por un 4,9% de materia atómica , un 26,6% de materia oscura y un 68,5% de energía oscura . [ 25 ]
cosmología religiosa o mitológica
La cosmología religiosa o mitológica es un conjunto de creencias basadas en la literatura mitológica , religiosa y esotérica , así como en tradiciones de creación y escatología . Históricamente, la cosmología religiosa y los mitos se han entrelazado con la comprensión científica y filosófica, pero la cosmología científica reciente ha cuestionado muchos aspectos de la cosmología religiosa. [ 26 ] Generalmente, la cosmología científica se fundamenta en evidencia empírica y observaciones, mientras que la cosmología religiosa y mitológica se basa en los argumentos persuasivos de profetas, filósofos o matemáticos. [ 27 ] : 96
Filosofía

La cosmología trata del mundo como la totalidad del espacio, el tiempo y todos los fenómenos. Históricamente, ha tenido un alcance bastante amplio y, en muchos casos, se encontraba en la religión. [ 28 ] Algunas preguntas sobre el Universo están más allá del alcance de la investigación científica, pero aún pueden ser interrogadas mediante apelaciones a otros enfoques filosóficos como la dialéctica . Algunas preguntas que se incluyen en esfuerzos extracientíficos pueden incluir: [ 29 ] [ 30 ]
- ¿Cuál es el origen del universo? ¿Cuál es su primera causa (si la hay)? ¿Es necesaria su existencia? (véase monismo , panteísmo , emanacionismo y creacionismo )
- ¿Cuáles son los componentes materiales últimos del universo? (véase mecanismo , dinamismo , hilemorfismo , atomismo )
- ¿Cuál es la razón última (si la hay) de la existencia del universo? ¿Tiene el cosmos un propósito? (véase teleología )
- ¿La existencia de la conciencia influye en la existencia de la realidad? ¿Cómo sabemos lo que sabemos sobre la totalidad del cosmos? ¿Revela el razonamiento cosmológico verdades metafísicas? (véase epistemología )
Charles Kahn, historiador de la filosofía, atribuyó los orígenes de la cosmología griega antigua a Anaximandro . [ 31 ]
cosmologías históricas
Notas de la tabla: el término "estático" simplemente significa que no se expande ni se contrae. El símbolo G representa la constante gravitacional de Newton ; Λ (Lambda) es la constante cosmológica .
Véase también
- Tiempo y espacio absolutos
- Gran Historia
- Ciencias de la Tierra
- Formación y evolución de galaxias
- Proyecto Illustris
- El jainismo y el no creacionismo
- Modelo Lambda-CDM
- Lista de astrofísicos
- Cosmología no estándar
- Taiji (filosofía)
- Cronología de las teorías cosmológicas
- Curva de rotación universal
- Inflación cálida
- Anillo grande
Referencias
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Estas notas constituyen una introducción a la cosmología con especial énfasis en la estructura a gran escala, la anisotropía del fondo cósmico de microondas y la inflación.
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Enlaces externos
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- Conferencias sobre cosmología de David Tong
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- Cosmología
- cosmología física