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¿Cómo es el universo? ¿Qué pasaría si, como dice la NASA, todo en el universo tuviera una forma, incluido todo el espacio, toda la materia, la energía e incluso el tiempo mismo? Si estás leyendo esto, debes ser una de esas personas que imagina lo impensable, visualiza lo impensable y está dispuesta a aceptar lo imposible.
¿Cómo es el universo, qué forma tiene?
En otras palabras, actúa como un cosmólogo, uno de esos teóricos que intentan proporcionar ideas seguras y estables sobre el universo que han desconcertado a los pensadores durante siglos. Para ellos, la forma del universo es una cuestión importante porque indica el futuro del universo. Dependiendo de lo que sea, sabremos si se expandirá para siempre o revertirá su expansión en un Big Bang cataclísmico o explosión de gran impacto. Además, conocer las respuestas a las preguntas formuladas puede proporcionar pistas sobre si el universo es infinito o finito.
Entonces, ¿cómo resolvemos este misterio? Con Albert Einstein. El concepto del origen del universo apareció con la teoría de la relatividad general en 1915. De todas las formas que puedes considerar, en este mundo sólo puedes elegir una de tres. Uno, está cerrado y curvado como una pelota gigante inflada. Otras son cosas como hipérbolas, curvas abiertas, la inversa de una esfera y sillas de montar.
A continuación tenemos la hipótesis plana. El espacio es como el papel, sólo que tiene más de dos dimensiones.
Uno de los factores que determina qué forma tomará es la densidad o cantidad de materia en un espacio determinado. Si es demasiado grande, la fuerza de gravedad será mayor que la fuerza de expansión y se curvará formando una bola. De ser así, el universo sería finito incluso si no tuviera fin la superficie de una bola no es infinita, pero la esfera no parece tener un punto que podamos llamar fin. Sumándose al límite, en un escenario donde la expansión se detiene en algún momento, en lugar de alejarse unas de otras, las galaxias comienzan a acercarse hasta que lo que comenzó con el Big Bang termina en un colapso mayor.
Rediación fósil en el universo
En los otros dos casos, hiperbólico y plano, el universo se expande infinitamente y para siempre. Se necesitaba evidencia observacional real para determinar qué es ¡y el futuro del universo! ¿Pero de qué? Bueno, eso es algo maravilloso, la luz más antigua.
Los astrónomos han medido la radiación del fondo cósmico de microondas, un remanente frío del Big Bang hace 13.800 millones de años. Las huellas de la creación de la materia, el espacio y el tiempo son fáciles de encontrar según los modelos cosmológicos estándar, dice el físico y autor “Marcus Chown”.
Porque está literalmente en todas partes. Tomemos un centímetro cúbico de espacio vacío en algún lugar del espacio y hay 300 fotones, o partículas ligeras de esta radiación. De hecho, el 99 % de toda la luz del universo no proviene de estrellas ni nada por el estilo. La sensación persistente del Big Bang. Fue descubierto en 1965 y parece una fotografía de un universo recién nacido. Es la luz más antigua y cuando la visualizas con un telescopio, la ves lo más lejos posible. Es una imagen codificada con luz del universo, 1/3 millonésima parte después del Big Bang, el momento crítico en el que se formaron las primeras estructuras, las semillas de las galaxias.
Estos restos radiológicos han sido descritos como la piedra Rosetta de los cosmólogos para descifrar el pasado, lo que permite a los investigadores sacar conclusiones detalladas a partir de la escasa evidencia observacional. ¿Cómo pudo haberse producido tanta radiación fósil desde el Big Bang? Realiza lo que algunos han descrito como la medición más difícil de la ciencia. Esta luz del Big Bang, ahora visible en la esfera que rodea la Tierra, es muy débil en forma de ondas muy cortas, microondas, una mezcla de luz y calor residual, pero suficiente para expresar ideas poderosas.
La geometría del universo
El astrofísico teórico Dave Spergel lo describió como una capa uniforme con una temperatura de aproximadamente 3 grados sobre el cero absoluto, -273,15 °C. El más interesante es casi. La pequeña diferencia de un lugar a otro es de aproximadamente 1 grado. El hombre famoso por su trabajo en la sonda WMAP de la NASA, lanzada como misión de exploración espacial en 2001, dijo esto. El fondo de microondas revela la geometría del universo.
Esa diferencia de temperatura. Este fue uno de los muchos estudios que ayudaron a determinar la forma del universo. Pero, ¿cómo puede la observación de las partículas de luz del Big Bang ayudar a astrofísicos como Carlos Frank de la Universidad de Durham a descubrir su forma? Esa es la belleza de la ciencia. Podemos sacar conclusiones muy amplias basadas en datos muy detallados. Estas partículas de luz viajan a través de todas las curvaturas posibles durante miles de millones de años antes de llegar a nuestros telescopios.
Puedes saber cómo fue su viaje por cómo llegaron. ¿Y? Piense en las microondas cósmicas como dos rayos de luz. En un universo plano, las cosas siempre son paralelas. Pero en un universo esférico, se mueven a lo largo de la curvatura del espacio y finalmente se encuentran. En un universo hiperbólico, los rayos nunca se cruzan ni divergen. Y siguen siendo paralelos. La forma y el destino del universo fueron determinados definitivamente por primera vez mediante observaciones en el año 2000, cuando un equipo internacional de astrónomos de Italia, Reino Unido, Estados Unidos, Canadá y Francia publicaron un estudio llamado Boomerang Collaboration.
Planitud del universo
Creo que este es un momento en el que los libros de texto nos dicen que nuestro universo es plano, que no habrá grandes colapsos, que el tiempo no es finito y que se expandirá para siempre, ellos dijeron. Estos resultados fueron confirmados posteriormente por los datos recopilados por la sonda WMAP de la NASA, la nave espacial Planck de la Agencia Espacial Europea y las mediciones del Telescopio Espacial de Atacama. La evidencia de la plenitud del universo también proviene de estudios de la llamada densidad crítica, es decir, la densidad justo por debajo de la densidad crítica.
Esto indica que el universo es plano y se expande infinitamente. Otra forma de encontrar evidencia son las líneas isotrópicas. Si es plano, se ve igual en todas direcciones. Los estudios han demostrado que el límite de precisión es del 0,2 %. Esto es correcto. Sin embargo, no podemos descartar la posibilidad de vivir en un mundo esférico o hiperbólico. No importa lo que hagas, siempre existe la posibilidad de que suceda lo que nos ha sucedido durante siglos en Germain. Se supuso que la curvatura era plana porque era demasiado pequeña para observarla en una escala observable.
Cuanto más grande sea la pelota o la silla, más suave será cada pequeña parte. Como el universo es tan grande, la parte que podemos observar es tan plana que su curvatura sólo puede detectarse utilizando instrumentos muy precisos que aún tenemos que inventar. Pero por ahora todo parece indicar que el espacio es plano, expansivo e infinito. La belleza de este mundo es que las respuestas a menudo conducen a más preguntas. Si es infinito, ¿cómo escala? Y si hay un comienzo, ¿cómo puede ser infinito? Lo dejaré así para que no tengas que pensar en ello.