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Cuatro cosas que probablemente no sabías del universo

Cuatro cosas que probablemente no sabías del universo

En este artículo vamos a hablar un poco sobre algunas cosas impresionantes del universo. Preparémonos porque nos pondrán a pensar sobre las ideas preconcebidas que tenemos acerca del cosmos.

No hay centro del universo

Así como lo lees, el universo no tiene un centro como tal. Para poder entender esto, hay que tener en cuenta tres cosas: el big bang, el principio cosmológico y la ley de Hubble.

El big bang nos dice que el universo se creó hace 13 700 millones de años producto de una gran explosión que dio lugar al tiempo y al espacio, mientras que el principio cosmológico nos dice que, al observar a escalas del orden de cientos de megapársecs, el universo es isótropo y homogéneo.

El primer concepto se refiere a que, cuando lo observamos el universo presenta el mismo aspecto en todas las direcciones, mientras que la segunda dicta que, sin importar en donde estemos en el espacio, ese punto presentará las mismas características que los demás puntos del universo.

La ley de Hubble nos dice que, la velocidad con la que se mueve una galaxia será proporcional a su lejanía, o sea, mientras más lejos esté una galaxia más se aleja de nosotros.

¿Cuál es el centro del universo?

Pues, el centro del universo puede ser cualquier cosa, porque es tan inmenso que da igual fijar un centro, puedes ser tú, tu padre, novia, un edificio, el sistema estelar Alfa Centauri, etc. Vamos a pasar a explicar un poco de esto.

Caso#1

Imaginemos que tenemos tres galaxias, «A», «B» y «C», cada una separada por una distancia. Ahora para nuestro primer caso, escogeremos que el centro podría ser la galaxia «A«. (Imagen 1).

No hay centro del universo, galaxias
Imagen 1. Si tomamos la galaxia «A» como centro del universo, entonces, según la ley de Hubble podemos inferir que, la galaxia «B» se mueve a una velocidad «V», y la galaxia «C», se mueve al doble de la velocidad por estar más lejos de la galaxia «A».

Cuando analizamos siguiendo la ley de Hubble, vemos que ambas se moverán con respecto a la galaxia «A», la galaxia «B» se mueve a una velocidad «v» y la galaxia «C», se moverá a una velocidad «2v», es decir el doble porque está más lejos.

Con este argumento podríamos decir que la galaxia «A» es el centro, ¿No? hasta aquí no hay problemas, pero miremos qué sucede si escogemos otra galaxia.

Caso#2

Pero ahora veremos qué sucede si tomamos como centro del universo la galaxia «B». Vemos que la galaxia «A» y la galaxia «C» se mueven con respecto a la galaxia «B» a una velocidad «v» cada una, (imagen 2). Te preguntarás, pero, ¿si escogimos que la galaxia «A» era el centro en el caso anterior, entonces por qué se mueve?

No hay centro del universo
Imagen 2. Si tomamos la galaxia «B» como centro del universo, entonces, según la ley de Hubble podemos inferir que, la galaxia «A y C» se mueven a una velocidad «V», vale decir que la galaxia B puede ser el centro del universo también, porque lo estamos tomando como punto de referencia, y ya no sería la galaxia «A», porque la misma ahora se está moviendo, recordemos que el movimiento es relativo.

Sucede que el movimiento es relativo y no sabemos quién se mueve con respecto a quién hasta que nosotros tomemos como referencia un punto, en este segundo caso tomamos la galaxia «B», entonces, ¿esta galaxia no podría ser el centro del universo también? Ahora sabemos que todo puede ser el centro del universo; es bueno sentirse especial entonces.

El universo es gigantesco

El universo es sumamente grande, tan solo centrarnos en la cantidad de estrellas suena abrumador. El número total de estrellas en el universo es mayor que todos los granos de arena en todas las playas del planeta Tierra, esta afirmación la dijo el físico Carl Sagan. Si quieres ver cómo se calcula, te dejo este articulo de la BBCNews ¿Hay realmente más estrellas en el Universo que granos de arena en todas las playas del mundo como dijo Carl Sagan?

Estamos en un planeta que está en un sistema solar, este sistema solar se encuentra en unos de los brazos de la Vía Láctea, y hay miles de millones de otras galaxias en el universo, las cantidades y distancias son abrumadoras.

Solo imagínate que el sistema estelar de tres estrellas más cercana a nosotros es Alfa Centauri, y está a una distancia de 4,37 años luz, algo así como 41,3 billones de kilómetros de distancia, ¡gran distancia! Por cierto, con nuestra tecnología actual no podríamos llegar.

Universo gigantesco
Imagen 3. Aquí podemos ver el sistema estelar de tres estrellas más cercana a nosotros, Alfa Centauri, que está a una distancia de 4,37 años luz, algo así como 41,3 billones de kilómetros de distancia. Fuente

El universo tuvo un inicio llamado big bang

Esto casi todo lo sabemos, sin embargo, lo que tal vez no sepas, es que poco después de esta explosión, se dieron unos acontecimientos que no duraron ni el ¡segundo mismo!

Por ejemplo, tenemos medidas como el tiempo de Planck 10^-43s después del big bang, (este tiempo no aparece en la imagen 4, sin embargo, hay estudios que lo demuestran); aquí el universo tenía la longitud de 10^-33cm, esto es tremendamente pequeño, más que un átomo, y para describir con certeza lo que sucedió allí necesitamos una teoría de la gravedad cuántica, que todavía no tenemos.

La expansión acelerada del universo tuvo lugar a los 10^-32s aproximadamente después del big bang, el universo multiplicó su tamaño millones de millones de veces.

Como ves, estos acontecimientos sucedieron en un tiempo muchísimo menor a un segundo, y resulta tan asombroso como dio lugar a todo lo que conocemos hoy en día. A continuación, dejo una imagen de las diferentes fases de los sucesos después del big bang.

Universo: tiempos después del big bang
Imagen 4. Fases de los sucesos del universo después del big bang. Puedes ver que en el «segundo 0» se encuentra el big bang, luego de eso a los 10^-32 s aproximadamente tuvo lugar la expansión acelerada de universo. Fuente

¿El universo es plano?

¡Quizás una de las cosas más difíciles de asimilar es esto! Antes que explote nuestros cerebros, hacemos la salvedad que para el término de «universo plano», no significa que este es de dos dimensiones, más bien se refiere al grado de curvatura de nuestro espacio tridimensional sobre otra dimensión.

Hay dos cosas diferentes que debemos saber, una es la forma o topología y lo otro es la curvatura del universo.

Con referencia a la topología, la cual estudia la forma o estructura del universo, el principio cosmológico da paso a un mínimo de formas del universo, el cual el mismo puede ser infinitamente grande o es finito sin borde.

Con referencia al primer termino, si es infinito donde sea que vayamos existirá más universo y nunca llegaremos al mismo lugar que estuvimos una vez que dejásemos ese punto. Mientras que el caso del finito sin borde, está más relacionado con la tierra, podemos caminar y caminar y no veremos un límite que nos diga «este es el borde de la tierra».

Sin embargo, si seguimos caminando llegaremos al lugar de nuestro punto de partida, (imaginemos esto como el juego de pacman, que una vez pasado la pantalla sale por el otro lado). Esta topología vendría siendo la topología de un toroide o esfera.

Curvatura del espacio

Si juntamos la materia ordinaria, la materia oscura y la energía oscura, las tres crean una curvatura del tejido del espacio-tiempo y todas estas curvaturas juntas crean un universo plano teóricamente hablando.

Según la teoría de la relatividad General de Einstein tenemos tres posibles escenarios de curvaturas del espacio: el universo podría tener la curvatura de una esfera, puede tener la curvatura de una silla de montar jinete o puede ser plano. (Imagen 5).

Universo: curvatura del espacio
Imagen 5. Posibilidades de la curvatura del espacio. De arriba hacia abajo, forma de una esfera, forma de una silla de montar caballo y forma plana. Fuente

De acuerdo a las últimas mediciones realizada por la misión espacial europea Planck, muestran que los resultados obtenidos coinciden que la geometría del universo es plano, pero aún, existen muchos experimentos que están recolectando más información para dar más robustez a estos resultados, ya que está demostrado que el universo se expande cada vez más, y agregando el hecho de que la forma del universo depende de la cantidad de materia y energía que posee; cosas que todavía no sabemos con exactitud, principalmente la materia oscura y energía oscura.

Seguramente esperamos más noticias con referente a este tema, porque cada día avanzamos más y desarrollamos grandes tecnologías que nos permitirán, con más precisión, confirmar o desechar una teoría.


Bibliografía

1. Hawking, S. (2014). Breve historia del tiempo. Editorial Crítica.


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