sábado, 28 de enero de 2023

ORIGEN DEL UNIVERSO ´Un viaje a lo desconocido - Índice

EL UNIVERSO INFINITO OBSERVABLE


EL UNIVERSO OBSERVABLE

A veces, cuando hablamos del Universo, en realidad nos referimos a una parte muy concreta: el universo observable. Es decir, todo aquello cuya luz ha podido llegar hasta nuestro planeta. Pero ¿hay algo más allá del universo observable? ¿Sabemos el qué? ¿qué tamaño tiene?

Estamos en el comienzo de la edad de oro de la astronomía. Esto es lo que afirman algunos científicos e investigadores.

¿Qué nos deparará la exploración del universo en un futuro inmediato?

Volver a pisar la Luna, enviar vuelos tripulados a Marte o Titán, la explotación minera del cinturón de asteroides o encontrar un planeta similar a la Tierra en el cosmos, parecen ahora objetivos factibles que podríamos alcanzar en las próximas décadas.

¿Quién o qué creó el universo? El físico, astrofísico, cosmólogo y divulgador científico Stephen Hawking responde a la pregunta que más contradicciones genera entre ciencia y religión: ¿el universo fue obra de un–Dios o de las leyes de la naturaleza? ¿Cómo empezó todo? Esa podría ser la mayor pregunta que nos planteamos. Esto es lo que tiene que decir Stephen Hawking.

El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía, el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término también se utiliza en sentidos contextuales ligeramente diferentes y alude a conceptos como cosmos, mundo o naturaleza.1​ Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describen todos los aspectos de este universo con sus fenómenos.

La ciencia modeliza el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales. Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en el que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él.

Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas leyes físicas, constantes a lo largo de su extensión e historia. Es homogéneo e isotrópico. La fuerza dominante en distancias cósmicas es la gravedad, y la relatividad general es actualmente la teoría más exacta para describirla. Las otras tres fuerzas fundamentales, y las partículas en las que actúan, son descritas por el modelo estándar.

El universo tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una de tiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales. El espacio-tiempo parece estar conectado de forma sencilla, y el espacio tiene una curvatura media muy pequeña o incluso nula, de manera que la geometría euclidiana es, como norma general, exacta en todo el universo.

Con imágenes reales repitamos nuestro Viaje por el universo

Alistémonos a volver a viajar por el cosmos, usando imágenes reales y animaciones realistas de alta calidad. 

  • Primero viajamos por el sistema solar visitando todos los planetas, varias de sus lunas, nuestro sol y algunos planetas enanos. 
  • Luego hacemos un viaje interestelar recorriendo los rincones de nuestra galaxia, visitando algunas estrellas y sus exoplanetas, nebulosas espectaculares, un objeto misterioso, y el agujero negro super masivo en el centro de nuestra galaxia. 
  • Finalmente hacemos un viaje intergaláctico recorriendo los rincones del universo, visitando galaxias espectaculares, el principio de todo y luego regresamos a nuestro pequeño planeta azul.

En este video haremos un viaje por el cosmos usando imágenes reales y animaciones realistas de alta calidad. Primero viajamos por el sistema solar visitando todos los planetas, varias de sus lunas, nuestro sol y algunos planetas enanos. Luego hacemos un viaje interestelar recorriendo los rincones de nuestra galaxia, visitando algunas estrellas y sus exoplanetas, nebulosas espectaculares, un objeto misterioso, y el agujero negro super masivo en el centro de nuestra galaxia. Finalmente hacemos un viaje intergaláctico recorriendo los rincones del universo, visitando galaxias espectaculares, el principio de todo y luego regresamos a nuestro pequeño planeta azul.


¿Por qué no puedes detener el movimiento de NADA?

¿Todo en el Universo se mueve y está en rotación, hay algo en reposo? ¿Por qué nada está parado en el Sistema Solar y en las galaxias? Repasamos desde la Relatividad, Newton hasta la teoría cuántica de cómo el Universo es una maquinaria dinámica con una energía que se transforma en múltiples niveles y dimensiones.

El universo observable, es el nombre que damos al conjunto de galaxias, y otras estructuras, que podemos ver desde la tierra, en este momento.

Podemos verlas porque, su luz (y otras señales que puedan omitir) han tenido tiempo de llegar a nuestro planeta, desde que el universo comenzó a expandirse.

La forma de nuestra galaxia, es la de una esfera en la que el sol está justo en el centro.

¿CUÁL ES EL TAMAÑO DEL UNIVERSO OBSERVABLE?

Su radio, desde la tierra, tiene algo más de 46.000.000 años-luz, al borde.

Su diámetro, es unos 93.000.000 de años-luz.

Cuando los científicos estudian nuestro universo, observan que se está expandiendo. Pero si el universo solo estuviera compuesto de galaxias, estrellas, planetas y demás cosas que ya conocemos, no debería estar expandiéndose. Hay algo más allá afuera. Tiene que haber una energía que está haciendo que el universo se expanda. Es solo que no sabemos qué es esa energía. Tampoco sabemos de dónde proviene. Pero sí sabemos que está allí. Los científicos denominan a esta energía oscura.

No sabemos mucho sobre la energía oscura, pero sí sabemos que hay muchísima. El 68% del universo, es decir, casi dos tercios, está compuesto de energía oscura.

En conjunto, la energía y la materia oscuras componen el 95% del universo. Eso es casi todo el universo. Eso quiere decir que lo que nosotros conocemos y comprendemos es tan solo un 5%. La energía como la luz, el calor y los rayos X, junto con la materia, las personas, los elefantes, el planeta Tierra, el sol y todas las galaxias son solo un 5% del universo. Eso no es mucho.




EL UNIVERSO INFINITO NO OBSERVABLE

VIAJE A MÁS ALLÁ DEL UNIVERSO OBSERVABLE

Esta es una vista simulada del universo
 observable. La escala es tan grande, que 
pequeños puntos que aparecen son enormes 
 cantidades de supercúmulos galácticos. 
El nuestro, en el centro la imagen, es 
demasiado pequeño para ser visto.
Crédito: Usuario «Azcolvin249»

¿Qué hay más allá del universo observable?

Obviamente no podemos estar seguros, pero hay varias teorías.

En la interpretación más prosaica de lo que es el universo, este coincide con la extensión de lo visible casi perfectamente. En este tipo de universo, el más pequeño posible, no habría nada más allá d observable. Sería un universo finito, pero sin bordes que de algún modo da la vuelta sobre sí mismo y vuelve al punto de origen.

Sin embargo, la interpretación anterior tiene sus problemas, por lo que se ha planteado algunas alternativas. Por orden de sencillez, el universo de la inflación nos plantea que más allá de lo que vemos existen regiones descomunales de espacio, que varían lentamente en todo, leyes físicas incluidas, que totalizan trillones de trillones de trillones de veces más en extensión que nuestra región visible. En este tipo de universo, más allá de lo visible habría más universo, pero con estructuras cada vez más extrañas conforme nos alejamos.

Según la relatividad especial, los objetos que están cerca entre sí no pueden moverse más rápido que la velocidad de la luz entre sí. Sin embargo, esa ley no se aplica para objetos que están extremadamente alejados entre sí porque, en esencia, el espacio en sí mismo es el que se expande.

Dicho de otro modo, no es que esos objetos viajen más rápido que la luz, si no que el espacio entre ambos objetos se está expandiendo, provocando que se alejen entre sí a velocidades alucinantes (tan altas que la luz de uno nunca alcanzará al otro).

Si nos guiamos por la teoría de la inflación cósmica, entonces el universo no observable es, como mínimo, 1023 veces más grande que el universo observable.

Es decir, sólo estaríamos viendo una minúscula parte del universo en sí. ¿Qué hay más allá de lo que podemos observar? No tenemos forma de verlo, ni de medirlo, así que no lo sabemos, pero sí podemos teorizar al respecto.

La primera teoría es, seguramente, la más evidente. Más allá del universo observable hay…. lo mismo que en el universo observable. Galaxias, agujeros negros, quásares, púlsares… hasta el infinito. Parece más lógico que pensar que, llegados a algún punto, habrá una especie de muro invisible.

Aunque el infinito de por sí, para algunos astrónomos, también plantea sus propias paradojas. Si el universo es infinito, querría decir que, con suficiente tiempo, tarde o temprano terminaríamos llegando a algún lugar que sería idéntico a nuestro sistema solar, detalle a detalle, excepto por pequeñas nimiedades.

Podría haber un planeta como el nuestro, con las mismas personas que en el nuestro, en el que la única diferencia sea que, mientras tú llevas una camiseta azul, esa otra persona idéntica a ti lleva una camiseta roja. Es más, en un universo infinito, habría infinitos tú con ligeras variaciones (o variaciones enormes).

Dicho de otro modo, no por ser la explicación más sencilla de imaginar, es necesariamente la más simple en cuanto a lo que implicaría. Pero, ni siquiera todos los astrónomos están de acuerdo en que, en un universo infinito, terminaríamos encontrando una copia idéntica de nosotros mismos. Parte del principio de que hay una cantidad finita de maneras de llenar un espacio determinado con partículas fundamentales, algo que no es estrictamente cierto en según qué escala de tamaño estemos hablando.

EL FLUJO OSCURO

Pero dejemos atrás estos rompecabezas mentales. ¿Hay otras alternativas sobre cómo puede ser el universo no observable? Sí. Una de ellas, aunque hoy día parece estar rebatida, es algo a lo que los astrónomos llaman flujo oscuro. En 2008, los astrónomos descubrieron algo bastante curioso.

Los cúmulos de galaxias parecían moverse en la misma dirección a millones de kilómetros por hora. La fuente podría ser algún tipo de estructura gigantesca, mucho más allá del universo observable, con una influencia gravitacional desmesurada. Sin embargo, los análisis, en 2013, del satélite Planck, no encontraron ninguna evidencia de la existencia de ese llamado flujo oscuro.


FINITO, PERO ILIMITADO

También es posible que el universo sea finito e ilimitado. Suena a contradicción, ¿verdad? Lo es. Pero sólo en parte. Tomemos la Tierra como ejemplo. Todos sabemos que es una esfera, y que es finita. Pero si empezamos a andar en una dirección cualquiera, a menos que nos detengamos, seguiremos andando eternamente sin llegar a un final. Vale, sí, pasaremos por el mismo sitio tarde o temprano, pero nada más. La idea para el universo finito e ilimitado es más o menos la misma, pero aplicado a las tres dimensiones que conocemos, que estarían envolviendo a algo con un tamaño finito en la cuarta dimensión.

Por tanto, si pudieses viajar infinitamente por el espacio, tarde o temprano llegarías a tu punto inicial… si no estuviese en constante expansión. Como no tenemos forma de constatar qué versión es la buena, lo cierto es que es tan válida como la del universo infinito (que también sería ilimitado, evidentemente).

EL MULTIVERSO

Ya hemos mencionado alguna vez que una teoría es que nuestro universo no es más que una especie de esfera gigantesca de espacio tiempo, y que quizá no sea más que una entre multitudes de universos paralelos. 

La teoría de cuerdas nos permitiría explicarlo, pero es bastante compleja (y merece ser explicada en su propio artículo). 

Lo importante es saber que, en teoría, nuestro universo podría coexistir con muchos otros universos (algo a lo que llamamos el multiverso), y la teoría de cuerdas supondría que estos universos pueden entrar en contacto entre sí. La gravedad puede fluir entre universos paralelos, y al entrar en contacto, se crea un–Big Bang como el que creó nuestro universo…






VOCABULARIO

1.- Los átomos 

2.- Composición de la materia 
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