¿Como es el Universo?

¿Como es el Universo?
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El Universo, según algunos astrónomos, es un conjunto de objetos materiales, radiaciones y espacios comprendidos entre ellos que conforman el todo conocido por la Ciencia.


Reflexiones de Isaac Asimov:
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 existen. 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 más 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.

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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 (186.282 millas 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).

materia oscura

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.

¿Como es el Universo?

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 continuarán 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.

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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 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 caliente, 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 (Big Bang) 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.

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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.

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El Universo según Stephen Hawking


Es así que al tema del origen de la vida Oparin, Hawking pone dos ideas claves para los estudios modernos, la primera como un sistema que puede sostenerse contra la tendencia al desorden; y la segunda como un mecanismo para realizar instrucciones de reproducción. La primera tiene una explicación basada en la entropía, como el grado de desorden de las moléculas, y la segunda como un enfoque de programación. Sobre este última, Hawking nos pone al límite el conocimiento, porque a su juicio considera a un virus un ser vivo, en tanto tiene un sistema de instrucciones (ARN ó ARN) y además reprograma el metabolismo del huésped (célula).

Otro aspecto original que pone Hawking a los estudios de la vida en el universo, es que dicho científico especifica con una interrogante ¿Qué tipo de universo?, el antrópico fuerte que trata de varios universos, o al débil en el cual vivimos; siendo así ¿pudo darse vida en el primer instante?¬ definitivamente no, porque lo que hubo al inicio una gran explosión (Big Bang) en la cual solo pudo haber Helio e hidrógeno, por lo tanto la vida al inicio, resultaría siendo una imposibilidad, 2000 millones de años después del Big Bang, Hawking plantea, respaldada por la evidencia, la expansión no uniforme, en la cual se genera zonas densas de gravedad, pues bien, si hay gravedad es posible que al compactarse pueda haberse generado nuevos elementos pesados, específicamente en las estrellas; esta situación también posibilita la creación de los planetas verificable en los pulsars por la perturbación generada, hablamos de 4000 millones después del big bang, esto ya es una condición importante para la vida de ahí pudo formarse el ADN. Pero hay la otra pregunta en otros puntos del universo, ¿hay ADN? La teoría de la panspermia (viaja en el espacio alguna forma de vida) puede ser una opción pero no podría resistir la radiación, lo que si es válido, es el hecho que las condiciones de vida en la tierra revela un caso muy especial. En este punto de su análisis Hawking hace otra admisión interesante, la selección natural, sobre todo porque la reproducción del ADN en su ensamblaje lleva a errores, y eso supone que la naturaleza si bien es ciega, mediante la selección busca lo mejor.

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La investigación que nos invita Hawking sobre el origen de la vida va por tres conceptos claves: metabolismo, genes y selección natural esta última extendida a todos los seres vivos, a su juicio, bajo este último principio se ha dado un proceso lento de selección de unos 2500 millones de años en el desarrollo de seres multicelulares hasta 1000 millones en el desarrollo de los peces y reptiles y que solo se requirió cientos de millones de años para que evolucionen los mamíferos lo que suma 3500 millones de años, cuya extensión social solo ha abarcado 10000 años de historia de evolución social (Hawking lo llama acelerón) que ha tenido en el lenguaje una poderosa arma de desarrollo y por ende una extensión del ADN. Si es así, la vida inteligente (incluido en el universo, si lo hubiera) solo sería una consecuencia inevitable de la evolución, que como se puede deducir ya no es solo lo internamente transmitido (genes) sino también la información manejada externamente (libros y otras formas de almacenamiento). Esta apreciación resulta audaz, pues nos lleva a la convergencia del conocimiento científico, algo que Marx llamó socionaturaleza

Por último Hawking, nos hace ver que el conocimiento es un producto histórico y por tanto parte de un proceso que envuelve concepciones preteóricas, evidencias, admisión de supuestos y leyes, lo que lleva a pensar que la tendencia en los posteriores año tienen que ver con los amplios problemas metodológicos y concepcionales que plantean los conocimientos científicos modernos.









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