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Ejemplo de modelo utilizado en ciencia y cómo explica el fenómeno que modeliza. Tarea temas 5 y 6

Las observaciones del universo han llevado a establecer el modelo estándar cosmológico (1), llamado LambdaCDM. Este modelo se basa teóricamente en las ecuaciones de la relatividad de Einstein, la termodinámica, la mecánica cuántica y el modelo estándar de física de partículas. Es el modelo cosmológico más completo y con mayor poder predictivo hasta la fecha, con capacidad de explicar observaciones desde pocos minutos después del big bang, hasta la actualidad.

Este modelo matemático asume que el universo es isótropo y homogéneo (igual desde todos los puntos y en todas direcciones), con geometría plana. Esto ha sido confirmado por las observaciones. El modelo supone que el universo está formado por diferentes tipos de fluidos perfectos (que cumplen las condiciones de homogeneidad e isotropía) caracterizados por su densidad y presión, que han ido variando y evolucionando a lo largo de la historia del universo. Los principales componentes en el universo son radiación, materia y energía oscura (un “fluido” que hace que el universo se expanda de manera acelerada). El modelo tiene muchos parámetros que se relacionan entre sí, y se pueden reducir a seis. Con las observaciones podemos calcular el valor de estos parámetros y de ahí obtener la cantidad de materia y energía oscura que hay en el universo, la aceleración, la curvatura, la constante de Hubble…

Este modelo funciona, puede describir el universo y hacer predicciones sobre él. Sin embargo, es un modelo que requiere un nuevo tipo de energía y materia desconocidas, pero no explica realmente su origen y naturaleza. Este es el modelo más sencillo que describe las observaciones, aunque hay alternativas que también se ajustan a las observaciones. Además, en los últimos años ha crecido la tensión entre las medidas locales y a grandes escalas del valor actual de la constante de Hubble. Se están haciendo observaciones con cada vez mayor precisión para seguir poniendo a prueba este modelo.

Referencias

(1) García-Bellido, Juan "El Modelo Cosmológico Estándar" Revista española de Física Vol 32, No 1 (2018)