El universo en una cáscara de nuez

Introducción a la física actual

La historia de un error (I)

• Cuando Michelson y Morley se disponían a demostrar la existencia del éter, nunca imaginaron que aquello iba a traer lo que trajo.

De los errores, Einstein aprendió

• Aquel “error” trajo una de las mayores revoluciones que nunca ha habido

Sólo existe una “constante” en el universo:

La velocidad de la

LUZ.

Esto nos trae un nuevo modo de entender los acontecimientos

• El horizonte de sucesos

Con esto se echaba por tierra todo lo que se había creído desde la aparición de la dinámica y la

mecánica• No hay nada más

rápido que la LUZ

¿Cómo superar este problema?

• Si no podemos ir más rápido que la velocidad de la luz,

• Y la gravedad diría que sí es posible

• Lo que tiene que ocurrir es que el espacio se curve.

La curvatura del espacio explicaría el cono de acontecimientos

• Si el espacio es una sábana curvada por la presencia de un cuerpo muy masivo

• Al eliminar este cuerpo el espacio se colocaría en su posición inmediatamente

Un espacio curvado explicaría singularidades no explicables

como:

• El avance anómalo del perihelio de Mercurio• El retardo de llegada de la luz de alguna de

las estrellas que se observaban cuando se ponían tras el Sol

Esto acarrea consecuencias impensadas

• Si la velocidad de la luz es constante

• Si curvamos el espacio

• Hay que relativizar el tiempo

• Llegando a la conclusión de que el tiempo no es igual en todo momento ni en todo sistema

V=E/t

• Si la velocidad de la luz es una constante

• Y ya hemos demostrado la curvatura del espacio,

• Tenemos que concluir que el tiempo también se hace relativo.

La paradoja de los gemelos

¿Sería entonces posible movernos en el tiempo?

• Podríamos avanzar, teóricamente, pero no retroceder.

• El tiempo ya no es lineal sino que se curva y expande como lo hace el espacio

La teoría del Big-Bang

• Todo esto nos lleva a una conclusión más que sorprendente: EL UNIVERSO TUVO UN INICIO Y TENDRÁ UN FINAL.

El momento inicial

• “Las observaciones de Hubble sugerían que hubo un tiempo, llamado big bang, en que el universo era infinitésimamente pequeño e infinitamente denso. Bajo tales condiciones, todas las leyes de la ciencia, y, por tanto, toda capacidad de predicción de futuro, se desmoronarían. Si hubiera habido acontecimientos anteriores a este tiempo, no podrían afectar de ninguna manera a lo que ocurre en el presente. Su existencia podría ser ignorada, ya que ello no entrañaría consecuencias observables. (…) Uno puede imaginarse que Dios creó el universo en, textualmente, cualquier instante de tiempo.”

La densidad de ese punto era:

¿¡1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.

000 Toneladas/cm3

1 x 1072

La existencia de la gran explosión necesita la existencia de una

singularidad:• Los agujeros negros

La formación de estos agujeros• Formación de un agujero negro• Cuando el gas y el polvo interestelares de una nebulosa se

condensan (1), se forma una protoestrella que emite chorros de materia. Ésta continúa condensándose por gravitación al tiempo que se calienta. Cuando la temperatura del núcleo de la protoestrella llega a 10 millones de grados, se inician una serie de reacciones nucleares (2) y nace así una estrella nueva. Más adelante, la corteza del astro sufre una expansión acompañada de calentamiento (3), lo que da lugar a la formación de una gigante roja, de diámetro entre 10 y 100 veces el del Sol. La evolución de la gigante roja depende de su masa. Si es inferior a 1,4 veces la del Sol, el astro es inestable, lanza las capas externas al espacio (5) y crea una nebulosa planetaria. A continuación, la estrella se contrae de nuevo (6) y se transforma en enana blanca, un astro del tamaño de la Tierra. Esta pequeña estrella se enfría y da lugar a una enana negra, que por su baja temperatura no brilla. Si la gigante roja es muy grande, produce hierro y otros elementos pesados, aumenta de tamaño (4) y se transforma en supergigante. Después estalla y libera la materia en el espacio. Si estalla el astro completo (8), evoluciona hacia una supernova; si sólo estalla la parte externa (7), se forma una nova. Según su masa, la supernova engendra una estrella de neutrones (9), o un agujero negro (10) si el núcleo del astro desintegrado tiene una masa suficientemente elevada.

De algún modo éstos son:

• La mejor demostración de la existencia del momento inicial.

• Si éste fue verdadero, aquéllos también lo son

• Aunque no podamos demostrar su existencia tenemos que presuponerla.

Sus consecuencias son de “ciencia-ficción”

• Donde cada uno de nuestros conocimientos más seguros se quebrantan.

¿Cuál es el futuro del universo?

• Sabemos que el universo se mueve: expande y se enfría

• Esto lo sabemos gracias a las observaciones del efecto doppler

El efecto Doppler

• Siguiendo el mismo procedimiento y viendo la longitud de onda que nos llega de una estrella podemos saber si ésta se acerca o aleja.

¿Puede nuestra ciencia ser verdadera?

• Los límites de las teorías van en aumento, pero todavía hay regiones inalcanzables

Y Recuerden las sabias palabras del sabio A. Einstein

• “Imagination is more important than knowledge”