Un ensayo sobre el Universo

 

Se le llama Universo a todo el espacio y materia que existen. En él podemos encontrar conjuntos de materia llamados estrellas, agrupados por billones en galaxias, las que a su vez se agrupan en cúmulos.
El Universo posee también materia difusa constituida por gas y partículas de polvo diseminadas a través del espacio.

La teoría más aceptable para explicar el origen del universo es el big-bang. El Universo habría tenido la forma de una partícula con densidad y temperaturas infinitamente altas. En el tiempo cero, habría explotado, comenzando entonces la expansión del Universo.

Ensayo del libro "Viaje a la Ciencia", de Isaac Asimov, editado por Tikal en 1995. Con traducción de Dafne Sebanes Plou.

 ¿Qué es el Universo?

Pag.: 27-30.

La palabra universo proviene de un término en latín que significa «convertirse en uno». Es todo considerado como una unidad: toda la materia y la energía que existe.

Tenemos el inconveniente de estudiar el Universo desde dentro. Podemos ver las partes que están más cercanas a nosotros, pero las más lejanas se hacen progresivamente débiles y borrosas. Aun con todos nuestros instrumentos, buena parte del Universo está demasiado distante y oscuro como para poder observarlo, siquiera sin fijarnos en los detalles.

A partir de lo que vemos, sin embargo, podemos llegar a algunas conclusiones. Supongamos que estamos viendo el Universo desde fuera bajo unas condiciones que nos permiten ser conscientes de todo su funcionamiento (esto es imposible, por supuesto, ya que no puede existir un lugar «fuera de Universo», pero imaginémoslo de todos modos).

Veríamos el Universo como una mezcla tridimensional de trazos finos de luz, con espacios vacíos entre sí. Habría muchos espacios pequeños vacíos un número algo más pequeño de espacios mayores y un número aún menor de espacios más grandes. En relación con las líneas de luz, se agruparían aquí y allí en pequeños nudos y racimos de luz, con un pequeño número de nudos mas brillantes.

El Universo se asemejaría a una esponja hecha de luz. Las líneas curva y los trazos de luz están constituidos por cerca de cien mil millones de puntos de luz (algunos considerablemente más brillantes que otros). Cada uno de estos puntos es una galaxia.

El Universo tal como lo vemos sería muy notable por su calma. Aparentemente, no ocurriría nada. La razón es que ningún cambio progresivo, lo bastante grande como para ser percibido desde nuestra perspectiva universal, puede ocurrir a una velocidad mayor que la de la luz. La velocidad de la luz (360.000 kilómetros por segundo) puede ser inimaginablemente rápida para nosotros, pero a escala del Universo como una totalidad, la luz puede considerarse prácticamente inmóvil.

Supongamos, por ejemplo. que como resultado de este hecho inimaginable, el punto central de una de las galaxias del Universo deje de emitir luz. Se pone negro. Supongamos que una oleada de esta oscuridad se esparce hacia el exterior de este punto central en todas las direcciones a la velocidad más rápida posible, la de la luz, Nosotros, mirando desde el exterior del Universo, podremos ver que la galaxia (para nosotros tan visible como un punto de luz) comienza a oscurecerse lentamente, pero necesitará decenas de años antes de que se apague por completo. Pasarían cientos de miles de años antes de que la oscuridad se extendiera a otros puntos vecinos. Tardaría unos 12.000 millones de años, como mínimo. para oscurecer todo el Universo.

Si comenzamos a observar en cualquier nivel de este oscurecimiento universal no veremos absolutamente ningún cambio en el curso de nuestra vida, y muy poco en el curso de cien vidas (lo mismo ocurriría, por cierto, si el Universo fuera oscuro al comienzo y empezara a aclararse desde un punto central: la influencia se esparciría a la velocidad de la luz).

Somos tan prisioneros de nuestro tiempo y espacio como todo lo demás. No podemos, bajo ninguna de las circunstancias que conocemos, ir más deprisa que la velocidad de la luz. A esa velocidad, nos llevaría unos 160.000 años ir hasta el último punto de nuestra propia galaxia y regresar, y 4.600.000 años viajar a la galaxia de Andrómeda, nuestro vecino grande más cercano, y regresar. En realidad, yendo a la velocidad de la luz, la teoría de la relatividad de Einstein nos dice que el paso del tiempo llega a cero, y a los que viajásemos nos parecería que el tiempo se detiene. Sin embargo, en la Tierra, cuando retornásemos, descubriríamos que han pasado 160.000 años mientras estábamos visitando el punto más distante de la galaxia, o que han pasado 4.600.000 años mientras volábamos a Andrómeda y regresábamos.

Sin embargo, no es probable que podamos viajar a la velocidad de la luz. La velocidad máxima más práctica podrá llegar a ser de una quinta parte de la velocidad de la luz, en cuyo caso la disminución relativa del tiempo es insignificante para el viajero. En tiempo real, el astronauta tardaría 800.000 años en visitar la otra punta de la galaxia y regresar, y 23 millones de años en ir y volver de Andrómeda.

Puede ser, pues, que, con la mejor buena voluntad del mundo, un hombre pueda llegar a visitar únicamente las estrellas más cercanas, y desde la perspectiva universal esa distancia sería esencialmente igual a cero.

No obstante, considerando el Universo como una totalidad, supongamos que superamos su falta de movimiento aumentando nuestra velocidad un millón de veces. O, como alternativa, supongamos que una especie de superser ha tomado una fotografía detallada del Universo cada cien mil años y que ahora tenemos la oportunidad de pasar la película por un proyector a dieciséis fotografías por segundo.

A esta velocidad, las galaxias sufren cambios rápidos. Cada una de ellas gira rápidamente alrededor de su centro Si tiene forma de espiral, su brazo puede aparecer y desaparecer. Ninguno de estos cambios sería visible desde nuestra perspectiva universal. por supuesto. Los puntos de luz continuaran siendo sólo puntos de luz.

A esta velocidad, algunas galaxias explotarían en un estallido de luz, otras se desarrollarían en agujeros negros que crecerían enormemente y devorarían millones de estrellas en cuestión de segundos . Otras galaxias chocarían y producirían una lluvia increíble de ondas de radio y otras radiaciones. Ninguna sería individualmente visible. Algunos de los puntos de luz de nuestra visión del universo podrían brillar un poco más y otros un poco menos, pero probablemente no lo notaríamos si no realizáramos mediciones precisas.

En ese caso. ¿aumentar la velocidad del tiempo no alterará la inmutabilidad del Universo? No necesariamente. Existe un cambio que nos abruma en relación con el Universo.

A medida que miramos la película notaremos que el Universo se expande de manera visible. Los agujeros en la estructura de esponja aumentan lentamente, y las curvas y descensos de la luz se aclaran y se esparcen lentamente, de modo que la intensidad de la luz en cualquier punto será débil. En síntesis, la esponja del Universo crecerá cada vez más y su luz se irá debilitando.

También podemos pasar la película hacia atrás. En este caso el Universo se contraerá. Los agujeros en la estructura esponjosa se harán cada vez más pequeños. y las curvas y descensos de la luz se irán espesando y apretando. En síntesis, la esponja se hará cada vez más pequeña y brillante.

Si continuamos pasando la película hacia delante indefinidamente, el Universo se expandirá y se oscurecerá indefinidamente hasta que sea demás mirando la película hacia delante indefinidamente hasta que sea demasiado oscuro como para ser visto. Y si continuamos mirando la película hacia atrás, existe un límite de tiempo durante el cual podemos hacerlo, ya que al final el Universo se encogerá hasta convertirse en la nada.

De hecho, si comenzamos son el presente y miramos la película hacia atrás, representando 100.000 años por cada dieciseisava parte de un segundo, en unas dos horas veremos un Universo contraído en un pequeño punto insoportablemente brillante y saliente, que se apagará en la nada.

Si comenzamos en ese punto en que no existe nada y miramos la película hacia delante, el punto aparecerá con su brillo y su calor insoportables y rápidamente se expandirá y se enfriará. Esa es la Gran Explosión en la que, según sospechan ahora los astrónomos, se formó de la nada toda la materia y la energía del Universo, según las reglas peculiares de la teoría del cuanto.

La Gran Explosión plantea un problema fascinante a los astrónomos. En el momento de la Gran Explosión, el punto original de luz debía ser homogéneo. Todo debía estar completamente mezclado, y también a medida que se expandió. La totalidad del Universo actual debería de ser, pues, un enorme gas, siempre en expansión y siempre disminuyendo su espesor, que sería siempre el mismo en todas las partes del Universo.

En lugar de ello, si mantenemos nuestra visión universal, tenemos ante nosotros un Universo terriblemente irregular. La materia y la energía se ha coagulado en unos puntos que denominamos galaxias, y éstas a su vez se han agrupado en líneas y curvas de luz que dan al Universo su apariencia de esponja. ¿Cómo puede el Universo transformarse en una esponja a partir de un punto de luz? Los cosmólogos todavía están discutiéndolo y comprobando distintas teorías.

Otro problema es el siguiente: ¿el Universo se expandirá siempre?

El Universo se está expandiendo contra la fuerza de su propia gravedad y, como resultado, su promedio de expansión disminuye. Pero este efecto de freno que ejerce la gravedad, ¿es suficiente para detener completamente la expansión algún día y comenzar una contracción?

Eso depende de la cantidad de materia que haya en el Universo, ya que la materia es el origen de la fuerza de la gravedad. En este momento, la cantidad de materia que podemos detectar no parece sobrepasar el 1% de la cantidad necesaria para detener la expansión algún día. No obstante, existen algunos indicios de que la expansión se detendrá algún día. Ello significaría que hay por lo menos cien veces más materia en el Universo que la que hemos podido detectar hasta ahora.

Los cosmólogos lo llaman «el misterio de la masa perdida» y discuten acaloradamente acerca de ello.

Fuente Internet:

http://www.astromia.com/universo/index.htm

 

Es propiedad: www.profesorenlinea.cl - Registro N° 188.540