cosmoloxía

Doutrina sobre a constitución actual e a natureza do Universo entendido como un todo. As cosmoloxías construídas no decurso do tempo reflectiron o ambiente físico-natural e sociocultural do lugar e do momento no que xurdiron. Pero desta simple proxección de experiencias cotiás, como é o caso das cosmoloxías primitivas, pasouse ás construcións metafísicas dos filósofos e aos complicados modelos matemáticos da ciencia moderna. En Occidente, a cosmoloxía redúcese actualmente a unha rama da astronomía. Aristóteles desfíxose da tradición e limitouse ao campo estricto da cosmoloxía. O modelo cosmolóxico grego acadou a súa expresión máis completa con Ptolomeo e dominou durante moitos séculos o pensamento occidental. No s XVI Copérnico iniciou a súa gran revolución ao desprazar a Terra da súa posición no centro do Universo. Posteriormente, G. Bruno, J. Kepler, G. Galilei e I. Newton déronlle carácter universal e científico á revolución copernicana ao desenvolver a astronomía. Problemas como os do espazo e o tempo, o movemento e o cambio substancial, o continuum ou a actio in distans, foron lugares comúns dunha escolástica que estrutura a súa cosmoloxía a partir do pensamento helénico. Mesmo Descartes é debedor dela ao distinguir no mundo a res extensa (cousas) e a res cogitans (o ser humano). Kant foi o primeiro en cuestionar radicalmente o sentido de toda esta aproximación especulativa respecto da natureza. E o mesmo feito de que en Hegel, por exemplo, a parte máis feble da súa obra sexa a que corresponde á filosofía da natureza, non deixa de darlle a razón a Kant. Non obstante , ata o s XX, no que converxeron os itinerarios da teoría física e o da observación astronómica, non foi posible formular rigorosamente o problema cosmolóxico.

Rama da astronomía que ten por obxecto o estudo da orixe, a evolución e a estrutura, a grande escala, do Universo. A súa finalidade é a elaboración de modelos cosmolóxicos, que son en realidade modelos físico-matemáticos que permiten reproducir en termos simples a evolución do Universo. Moitos destes modelos derivan do desenvolvemento da relatividade xeral de Einstein. Pódese destacar o feito que implica un cambio na forma de concibir o espacio-tempo: a presencia dunha masa calquera nunha rexión determinada do espacio-tempo fai que este se deforme de xeito que outra masa que percorra esta rexión experimentará a denominada curvatura do espacio-tempo. As ecuacións de campo de Einstein adoptaron unha forma moi simple cando, en 1935, Robertson e Walker derivaron, partindo unicamente do principio cosmolóxico (que di que o Universo é homoxéneo e isótropo), unha métrica do espacio-tempo. En 1917 o mesmo Einstein propuxo un modelo de Universo estático e de idade infinita. W. de Sitter estudiou outro modelo no que a densidade e a presión tendían a cero, denominado Universo baleiro. En 1922 A. Friedmann estudiou o caso dun Universo homoxéneo e isótropo en expansión ou contracción. En 1927 o abade G. Lemaître estudiou de novo un modelo con constante cosmolóxica non nula, para concluír tamén a expansión do Universo. A súa expansión, resultado común destes primeiros modelos, é un feito observacional; o afastamento das galaxias distantes, interpretado á vista da lei de Hubble, parece confirmar que tal expansión é real. Os modelos cosmolóxicos máis aceptados derivan do modelo de Friedmann. Dende que apareceron as primeiras evidencias da expansión comezou a busca da posible causa. En 1931 G. Lemaître ideou a hipótese do átomo primordial, que establece que toda a materia do Universo estivo, nun instante remoto, concentrada nun volume moi pequeno, de xeito que a expansión posterior viría determinada pola súa explosión. Un ano despois, Einstein e De Sitter desenvolveron tamén un modelo baseado nunha explosión inicial. En 1940 G. Gamow reintroduciu a idea de que o Universo se expandeu a consecuencia dunha explosión inicial. Esta hipótese conforma o núcleo do modelo coñecido como big bang (ou da grande explosión), considerado como o modelo cosmolóxico estándar debido á súa xeral aceptación. As principais fases da evolución do Universo son catro: a era hadrónica, que comprende unha fase inflacionista, na que o Universo medrou exponencialmente, as diferentes fases nas que se van separando as interaccións fundamentais (gravidade, electromagnetismo, interacción nuclear débil e interacción nuclear forte), a partir dunha primitiva interacción unificada, e as fases nas que se formaron os quarks e os leptóns; a era leptónica, na que os electróns e os positróns determinaron o equilibrio entre protóns e neutróns; a era radioactiva, na que se produciu, inicialmente, a nucleosíntese primordial (é dicir, a formación, a partir dos neutróns e protóns, dos núclidos de hidróxeno e de helio) e, ao final, a formación dos átomos de hidróxeno e helio; e, finalmente, a era estelar, na que comezou a producirse a xerarquización da materia do Universo. O modelo do big bang débelle o seu éxito ao feito de que permite explicar a maior parte dos sucesos observacionais, ao ofrecer unha idea completa da evolución e da estrutura a grande escala do Universo. En 1948 H. Bondi, T. Gold e F. Hoyle propuxeron a teoría do estado estacionario, na que aceptaron que o Universo presenta sempre e en calquera parte o mesmo aspecto (principio cosmolóxico perfecto), é dicir, que é eternamente igual e que nin tivo orixe nin vai ter fin. En 1896 Neumann e von Seeliger propuxeron modificar a forza da atracción gravitacional de Newton, considerándoa como de alcance finito. Charlier, en 1909, e posteriormente de Vaucouleurs, en 1970, consideraron que a materia se organiza xerarquicamente. En 1932 E. A. Milne propuxo a súa relatividade cinemática, baseada nun espazo euclidiano e na relatividade especial de Einstein. En 1934, xunto con W. H. McCrea, desenvolveu unha cosmoloxía de base newtoniana. Segundo a teoría da gravidade variable proposta por P. Dirac, A. Eddington e Jordan, o valor da constante de gravitación diminuíu ao longo da evolución do Universo. Tamén apareceron as teorías de unificación das forzas fundamentais, das que a primeira foi a de J. C. Maxwell cando, xa no s XIX, integrou electricidade e magnetismo nun só corpo teórico. As teorías de grande unificación (GUT), de supergravidade, das supercordas, das cordas cósmicas e outras permiten averiguar cómo foi a orixe do Universo.