Dos Filosofos Un Universo

Tuesday, April 2, 2013

El desplazamiento al rojo y el descubrimiento de la expansion del Universo



 Nussbaumer 2013 http://arxiv.org/abs/1303.1814
 Nussbaumer and Bieri 2009, Discovering the expanding universe http://www.worldcat.org/oclc/268793785


Vesto Slipher

Einstein y de Sitter publicaron modelos cosmologicos puramente teoricos en 1917. Vesto Slipher comenzo a observar nebulosas, desde el Observatorio Lowell en Arizona, en 1912. Al principio pensaba que las nebulosas eran similares a las nebulosas planetarias. Al estudiar el espectro de la nebulosa en las Pleyades, comenzo a pensar que la nebulosa de Andromeda, y otras nebulosas espirales, consistia en una estrella central rodeada de materia que reflejaba la luz emitida por la estrella.
Un anio despues noto subitamente que las lineas espectrales de la nebulosa espiral en Andromeda tenian un considerable desplazamiento al rojo y se dio cuenta de la importancia de esa observacion, pero los espectros eran laboriosos y lentos de fotografiar.



En 1915 habia acumulado 15 espectros nebulares, 3 tenian desplazamientos hacia el azul y 9 al rojo, y los interpretaba como velocidades radiales. Se dio cuenta que sus observaciones favorecian la interpretacion de las nebulosas espirales como sistemas estelares, ubicados a gran dsitancia. La Via Lactea debia ser una nebulosa espiral vista desde la Tierra, un planeta en su interior, orbitando una de sus muchas estrellas.

de Sitter, W. 1917, Einstein’s Theory of Gravitation and its Astronomical Consequences., MNRAS, 78, 3.

En la cosmologia de Einstein, el Universo es estatico, invariante en el transcurso del tiempo. de Sitter, simplificando las ecuaciones de Einstein con la ausencia de materia,  propuso un modelo universal en que la longitud de onda de la luz aumenta con la distancia desde el origen del sistema de coordenadas. Utilizando las recientes medidas de velocidad radial, obtenidas por Slipher y otros, calculo un radio de curvatura de unos 5*10^11 anios luz.

Eddington 1923, The Mathematical Theory of Relativity, http://www.worldcat.org/oclc/1045410

Eddington interpreto en 1923 el modelo de de Sitter y destaco la importancia filosofica del enrojecimiento de las lineas espectrales.

Wirtz, C. 1922, Einiges zur Statistik der Radialbewegungen von Spiralnebeln und Kugelsternhaufen,
Astronomische Nachrichten, 215, 349

Utilizando una lista de 27 velocidades radiales, Wirtz noto que indicaban un movimiento general de distanciamiento  y propuso una relacion logaritmica entre la velocidad radial y el diametro angular aparente de las nebulosas.

Silberstein en 1924 trato de calcular el radio del Universo e inspiro a Lundmark (1924) a publicar el primer grafico de velocidad radial en funcion de la distancia (posteriormente llamados “diagramas de Hubble”). Lundmark calculaba las distacias suponiendo que la luminosidad maxima de las novas es igual en todas las galaxias (el concepto de “velas estandard”).

Hubble (1925) comenzo a usar las estrellas variables cefeidas para calcular distancias y en 1929 , usando sus distancias y las velocidades observadas por Slipher, dedujo una relacion lineal entre esas cantidades. Posteriormente, la constante de proporcionalidad se llamo “constante de Hubble”.

Hubble y Humason continuaron las observaciones de Slipher utilizando el telescoppio reflector de 100 pulgadas en Monte Wilson California.