El
lado oscuro del universo
El universo en el que vivimos es
un lugar en movimiento ya sea por la fuerza de un “Big Bang”, o por energía oscura,
fantasmal (en términos científicos) o Quintaesencia. Que forma tiene, no lo
sabemos con exactitud, pero los científicos que a lo largo de la historia han
teorizado han llegado a conclusiones muy acertadas pero no del todo perfectas,
que han ayudado a explicar los diferentes fenómenos que en este universo (en el
que vivimos) se presentan.
En 1916 Albert Einstein publica
la teoría de la relatividad general, que es la que usan los cosmólogos para
describir la forma global del Universo. Esta teoría permite otras dos
posibilidades insólitas: si el espacio tiene curvatura positiva, como una
esfera, o si tiene curvatura negativa, Todo depende de qué tan fuerte jale la
fuerza de gravedad total del Universo:
1. poca materia y energía =
curvatura negativa
2. ni mucha ni poca = geometría
plana
3. mucha = curvatura positiva
Los astrónomos miden la distancia
de un objeto en el espacio analizando la luz que emiten y llega a la tierra, se
supondría que a mayor luminosidad más cerca esta, no es tan sencillo un objeto
puede estar mucho más lejos y emitir una luz más brillante que un objeto que está
más cerca de la tierra con una luz más tenue.
Empecemos con el movimiento de
las galaxias que en un principio se les llamaba “nebulosas espirales”. Anterior
mente se creía que el universo era estático posteriormente se descubre lo
contrario. Por medio de la luz de una galaxia se puede saber la velocidad que
se aleja (corrimiento rojo) o se acerca (corrimiento azul).
A principios del siglo XX los astrónomos
de ese tiempo esperaban encontrar la misma cantidad de galaxias de corrimiento
rojo que de corrimiento azul. Lo que descubrieron fue que la gran mayoría de
las galaxias se están alejando entre sí, a excepción de las más cercanas.
En 1929 Edwin Hubble (astrónomo estadounidense)
comparó los datos de corrimiento al rojo con los de distancia, lo que descubrió
fue que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja y que la
relación entre distancia y velocidad es una simple proporcionalidad directa Ésta
es la llamada ley de Hubble, y se interpreta como signo de que el Universo se
está expandiendo. El descubrimiento de Hubble condujo al poco tiempo a la
teoría del Big Bang del origen del Universo.
En 1965 los físicos, Arno Penzias
y Robert Wilson estaban probando una antena de comunicación satelital,
detectaron un ruidito persistente que no podían explicar. Éste resultó ser el
rastro del violento origen del Universo. Hoy se llama radiación de fondo, y
sirvió para convencer a casi todo el mundo de la teoría del Big Bang.
A principios de los años 80, los
cosmólogos cabe mencionar a el físico Alan Guth añadieron al modelo el concepto
de inflación. Según la hipótesis inflacionaria, en la primera fracción de
segundo una fuerza de repulsión muy intensa hizo que el embrión de Universo
pasara de un tamaño menor que el de un átomo al de una toronja en un tiempo
brevísimo. Este modelo inflacionario resolvía tan bien las dificultades de la
teoría original del Big Bang que no tardó en convertirse en el favorito de los
cosmólogos.
A mediados de los años 90 la
cosmología se encontraba en la siguiente situación:
*De acuerdo al modelo
inflacionario, el Universo debía contener suficiente materia y energía para que
la expansión se fuera deteniendo sin nunca parar por completo (geometría
plana).
*Según los estudios de la
radiación de fondo corroboraban observacionalmente que el Universo es de
geometría plana.
*Los recuentos del contenido de
materia y energía del Universo decían categóricamente que éstas no alcanzaban
ni de lejos para producir la geometría plana que exigían el modelo
inflacionario y los estudios de la radiación de fondo.
Los cosmólogos concluyeron que
faltaba la mayor parte del Universo, aproximadamente el 75% de la materia o
energía necesaria para explicar que el Universo cumple con una geometría plana.
En el año de 1998 dos grupos de científicos
(Schmidt y Perlmutter) al haber estudiado alrededor de 40 supernovas, empezaron
a deducir que algo difería de la teoría del Big Bang. La expansión del
Universo, lejos de frenarse como casi todo el mundo suponía, se está
acelerando.
La edad del universo se calculaba
suponiendo que la gravedad frenaba la expansión, pero en vez de frenarse, se
acelera, el cálculo cambia y el Universo resulta más antiguo. El efecto de
aceleración cósmica requiere energía en cantidades cósmicas. En el universo hay
más energía de la que se haya visto aunque no sepamos que es con esta teoría podemos
armonizar la teoría del modelo de inflación, a esta se le llama energía oscura.
Considerando los recuentos anteriores de materia y energía, completa la
cantidad necesaria para que el Universo sea de geometría plana, como exige el
modelo inflacionario.
La constante cosmológica, como
propiedad intrínseca del espacio, no cambia con la expansión del Universo, no
interactúa con la materia y no cambia de valor en distintas regiones. En cambio
la quintaesencia sí podría interactuar con la materia y cambiar de valor. Otra
diferencia detectable (pero aún no detectada) es que la quintaesencia acelera
la expansión del Universo menos que la constante cosmológica.
Antes de 1998 se consideraban, en
esencia, dos posibles capítulos finales para el Universo: En el primer caso el
Universo terminaba con un colosal apachurrón exactamente simétrico al Big Bang;
en el segundo, la expansión seguía eternamente, diluyendo el cosmos y
haciéndolo cada vez más aburrido.
Algunos años atrás algunos
cosmólogos propusieron una variante de la teoría de la energía oscura que
consiste en tomar en cuenta ciertos valores, antes desdeñados, de un parámetro
que la describe. Para distinguirla de la quintaesencia los científicos llamaron
“energía fantasma” a la energía oscura de este tipo.
Según el físico Robert Caldwell y
sus colaboradores, si la energía oscura resulta ser de tipo energía fantasma,
el final del Universo será muy distinto a lo que nos habíamos imaginado. Dentro
de unos 22 mil millones de años, en que la aceleración de la expansión del
Universo empezará a notarse a escalas cada vez más pequeñas para producir un
final que se llama Big Rip (el “Gran Desgarrón”).
Como podemos ver todo lo que se
conoce sobre el universo nace a partir de teorías, que con el paso de los años
se van refinando o descartando, casi con una metodología de prueba y error. Actualmente
tenemos las teorías de la forma del universo y la fuerza que mueve a este pero
son solo teorías con las cuales nos atrevemos a predecir el final del universo.
Elegí el tema del universo porque es un tema que me
llama mucho la atención y lo creo importante a mi ver es un tema que lo puedo
escuchar una y otra vez y entenderlo más con las nuevas teorías que se publican
año con año. Empecé a redactar a partir de la publicación de Albert Einstein en
1916, creí que esta era la mejor forma de empezar por que esta teoría ha
ayudado a entender o aclarar otras muchas teorías.
Fuente:
Fuente:
De Régules, S. (2003). El lado oscuro del universo. ¿Cómo ves?, N°. 58, (Pp. 10-15). México: UNAM. Recuperado el 13/04/15, de: http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universo
