Aspectos generales del universo

Universo

El Universo es todo lo que podemos tocar, sentir, percibir, medir o detectar. Incluye seres vivos, planetas, estrellas, galaxias, nubes de polvo, luz e incluso el tiempo. Antes del nacimiento del Universo, el tiempo, el espacio y la materia no existían.

El Universo contiene miles de millones de galaxias, cada una de las cuales contiene millones o miles de millones de estrellas. El espacio entre las estrellas y las galaxias está en gran parte vacío. Sin embargo, incluso los lugares más alejados de las estrellas y los planetas contienen partículas de polvo dispersas o unos pocos átomos de hidrógeno por centímetro cúbico. El espacio también está lleno de radiación (por ejemplo, luz y calor), campos magnéticos y partículas de alta energía (por ejemplo, rayos cósmicos).

El Universo es increíblemente enorme. Un avión de combate moderno tardaría más de un millón de años en llegar a la estrella más cercana al Sol. Viajando a la velocidad de la luz (300.000 km por segundo), tardaría 100.000 años en cruzar sólo nuestra Vía Láctea.

Nadie sabe el tamaño exacto del Universo, porque no podemos ver el borde, si es que lo hay. Lo único que sabemos es que el Universo visible tiene una extensión de al menos 93.000 millones de años luz. (Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año: unos 9 billones de kilómetros).

Multiverso

No, porque si viajáramos a una galaxia lejana, parecería que todas las galaxias circundantes se alejaran de forma similar. Piensa en el universo como un globo gigante. Si marcamos varios puntos en el globo, y luego lo inflamos, notaremos que cada punto se aleja de todos los demás, aunque ninguno está en el centro. La expansión del universo funciona de forma muy parecida.

Según los datos publicados por el equipo de Planck en 2013, el universo tiene 13.800 millones de años, más o menos unos cien millones de años, según la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (se abre en una nueva pestaña). Planck determinó la edad tras cartografiar diminutas fluctuaciones de temperatura en el CMB: “Los patrones en enormes zonas del cielo nos informan de lo que ocurría en la más pequeña de las escalas en los momentos inmediatamente posteriores al nacimiento de nuestro universo”, dijo Charles Lawrence, científico estadounidense del proyecto Planck, en un comunicado (abre en una nueva pestaña).¿Terminará el universo? Si es así, ¿cómo?

Evolución del universo

Más información sobre una respuesta particular a la pregunta de cuánta variedad está permitida en la relatividad general: ¿cuántas formas hay de construir un universo completamente vacío de materia?

Encontrar las leyes generales de la naturaleza es sólo el primer paso hacia una descripción física del mundo. Como segundo paso, indispensable cuando se trata de comparar la teoría con la observación, los físicos necesitan encontrar modelos sencillos regidos por esas leyes. Por ejemplo, para poner a prueba la descripción de la gravedad de Newton, los físicos parten de un conjunto de modelos sencillos: una pequeña masa esférica que orbita alrededor de una masa esférica mayor bajo la influencia de la atracción gravitatoria, tal y como describe la ley de la gravedad de Newton. Cuando la masa mayor se identifica con el sol y la masa menor con un planeta concreto, el movimiento de las masas esféricas en el modelo debería aproximarse al movimiento de un planeta alrededor del sol. Dado que las leyes físicas están escritas en forma de ecuaciones, y que un modelo que obedezca estas leyes debe satisfacer las ecuaciones pertinentes, tales modelos se denominan comúnmente soluciones.

Fin del universo

La mente de Albert Einstein reinventó el espacio y el tiempo, prediciendo un universo tan extraño y grandioso que ha desafiado los límites de la imaginación humana. Una idea nacida en una oficina de patentes suiza y convertida en una teoría madura en Berlín, planteó una imagen radicalmente nueva del cosmos, enraizada en una nueva y más profunda comprensión de la gravedad. Se acabó la idea de Newton, que había reinado durante casi dos siglos, de masas que parecían tirar unas de otras. En su lugar, Einstein presentó el espacio y el tiempo como un tejido unificado distorsionado por la masa y la energía. Los objetos deforman el tejido del espacio-tiempo como un peso que descansa en un trampolín, y la curvatura del tejido guía sus movimientos. Con esta idea se explica la gravedad.

Einstein presentó su teoría general de la relatividad a finales de 1915 en una serie de conferencias en Berlín. Pero no fue hasta un eclipse solar en 1919 cuando todo el mundo se dio cuenta. Su teoría predecía que un objeto masivo -por ejemplo, el sol- podía distorsionar el espacio-tiempo cercano lo suficiente como para desviar la luz de su curso recto. De este modo, las estrellas lejanas no aparecerían exactamente donde se esperaba. Las fotografías tomadas durante el eclipse verificaron que el cambio de posición coincidía con la predicción de Einstein. “Las luces se desvían en los cielos y los hombres de ciencia están más o menos atónitos”, declaraba un titular del New York Times. Incluso una década después, un artículo de Science News-Letter, el predecesor de Science News, hablaba de “Disturbios para entender la teoría de Einstein”. Al parecer, hubo que llamar a la policía adicional para controlar a una multitud de 4.500 personas que “derribaron las puertas de hierro y se agredieron mutuamente” en el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York para escuchar una explicación de la relatividad general.