Durante las dos últimas semanas he recibido varios correos (os recuerdo que podéis mandar vuestras preguntas a jordipereyra@cienciadesofa.com) en los que me preguntáis qué significa exactamente eso de que el universo sea plano o esté curvado. No sé qué ha levantado esta oleada de curiosidad repentina, pero la verdad es que es un tema muy interesante porque conociendo la curvatura del universo podemos deducir cómo evolucionará… Y cual será su destino final.
Pero esto de que el universo tenga curvatura puede sonar un poco raro. Al fin y al cabo, cuando miramos al cielo por la noche, sólo vemos espacio vacío y estrellas, pero ninguna señal de una «curvatura». Para entender un poco mejor el asunto, hablemos primero de la Tierra.
Hoy en día sabemos que la Tierra es redonda (aunque aún haya quién no quiera aceptarlo). No es una esfera perfecta, porque su diámetro entre los polos es 21 kilómetros menor que en el ecuador, pero tiene una forma casi esférica. En términos geométricos, la redondez del planeta es el motivo por el que la ruta más larga en la que os podéis embarcar por mar en línea recta tiene esta pinta sobre un mapa:
Si no os lo creéis, aquí tenéis un vídeo donde el autor lo demuestra. (Fuente)
Pero nosotros no podemos experimentar esa redondez en nuestro día a día. Cuando miramos a nuestro alrededor todo parece muy plano hasta donde nuestros ojos desnudos pueden apreciar. La curvatura de la superficie del planeta tan sólo empieza a resultar obvia si nos colocamos en un lugar muyalto o si emprendemos una larga ruta triangular desde el ecuador hasta el polo norte.
Espera, ¿puedo enseñarle la curvatura de la Tierra a un terraplaniense sin levantar los pies del suelo y viajando? ¿Donde hay que firmar?
Bueno, podrías con la motivación y el dinero suficientes.
Hagamos una cosa, voz cursiva: dirígete al descampado más cercano, elige un punto cualquiera y camina tres pasos en línea recta. Ahora gira exactamente 90º a la izquierda y da otros tres pasos. Haz lo mismo dos veces más y, si eres capaz de mantener una trayectoria recta, habrás dibujado un cuadrado en el suelo y llegarás al punto de partida. Hasta ahí no ha pasado nada sorprendente pero, si repitieras el mismo experimento caminando miles de kilómetros cada vez que giras 90º en vez de unos pocos pasos, entonces experimentarías algo muy distinto.
Si empiezas tu viaje en algún un punto sobre el ecuador terrestre y caminas (y nadas) en línea recta hasta el polo norte geográfico (o el polo sur, donde más rabia te dé), luego giras 90º y vuelves a cubrir la misma distancia en línea recta, terminarás otra vez sobre el ecuador a unos 10.000 kilómetros de tu punto de partida. Pero, si giras 90º en la misma dirección otra vez y caminas la misma distancia, entonces ya estarás de nuevo en el punto de partida.
Eh, espera, acabo de recorrer el hemisferio norte siguiendo tus instrucciones y esto no me cuadra. ¿Cómo puedo haber vuelto al mismo sitio girando sólo dos veces? ¿Cómo he podido dibujar un triángulo en el suelo que tiene tres ángulos de 90º? ¡Lo estoy intentando dibujar sobre un folio y no entiendo nada! ¡Me estoy volviendo majara!
Ah, pues esa es la magia de la geometría no-Euclídea, voz cursiva. Bueno, en realidad no tiene nada de magia. Lo que pasa es que la geometría sobre una superficie curvada tiene propiedades distintas que sobre una superficie plana (que es el campo de la llamada geometría Euclídea). Sobre una superficie curvada los ángulos de un triángulo pueden sumar más de 180º, por ejemplo.
Un triángulo sobre una esfera, formado por tres ángulos rectos. (Fuente)
O sea, que la Tierra tiene una curvatura que no podemos percibir a simple vista, pero que es muy intuitiva porque es muy fácil imaginar una superficie plana curvada en una tercera dimensión. El problema es que, cuando hablamos de la curvatura del universo, no estamos hablando de ninguna superficie que esté doblada en una dirección concreta. De hecho, cuando se habla de la curvatura del universo ni siquiera se habla del universo en sí, en términos de la materia que contiene, sino del tejido del espacio-tiempo sobre el que se asienta toda la materia, un volumen que está curvado sobre una cuarta dimensión.
Y eso es bastante más difícil de imaginar.
Me estás perdiendo, Ciencia de Sofá. Ya he abierto Youtube en otra pestaña y he escrito «funny cat compilation». Sólo tengo que pulsar enter.
¡No, espera! Voy a darle un poco del contexto a todo esto.
La teoría de la relatividad de Einstein predijo que la gravedad no es una fuerza que aparece de manera instantánea entre dos cuerpos, como Newton había sugerido, sino que se trata de la deformación que provocan los objetos que tienen masa sobre el propio espacio-tiempo, el tejido sobre el que se asienta la realidad. El ejemplo que se suele utilizar para representar este concepto es el de una bola puesta encima de una malla elástica. La depresión que genera la bola sobre la malla vendría a representar su campo gravitatorio y otros que se cruzan con ella quedan en órbita a su alrededor porque la depresión desvía su trayectoria.
(Fuente)
En el siguiente vídeo podéis ver un experimento que representa mucho mejor la analogía:
Pero, como había comentado, el espacio real es tridimensional y la deformación producida por los objetos sobre él se produce en 4 dimensiones, porque el tiempo también se ve alterado, así que la analogía con una malla bidimensional no es representa la realidad. En realidad, la deformación producida por una masa sobre el espacio-tiempo sería algo más similar a esto:
Aunque sigue sin ser una representación exacta. (Fuente)
O sea, que el univ… Perdón, el espacio-tiempo sí que está curvado porque los objetos con masa lo deforman. ¿Acaba aquí la entrada? ¿Puedo ir ya a merendar mirando vídeos de gatos?
No, aún no ha terminado. Ten un extra de paciencia.
Obviamente, el espacio-tiempo está curvado a pequeña escala ahí donde contenga alguna masa que lo deforme: cerca de los planetas y estrellas e incluso alrededor de las galaxias. Allá donde haya masa, esta malla imaginaria que permea el universo estará deformada en mayor o menor medida. De nuevo, no es una curvatura que podamos observar directamente, ya que sólo afecta al movimiento de las cosas que la atraviesan, pero sí que podemos ver su presencia cuando, por ejemplo, la luz pasa a través de ella y su trayectoria se ve desviada ligeramente. Este fenómeno se conoce como lente gravitacional.
(Fuente)
Pero la pregunta que atormenta a los astrofísicos no es esa.
Está claro que el espacio-tiempo está repleto de pequeñas perturbaciones pero, igual que un socavón en el suelo no es una evidencia de que el la Tierra sea redonda, estas pequeñas deformaciones no nos dicen nada sobre la curvatura global del universo. Es decir, ¿en qué medida está deformado el espacio-tiempo a lo largo y ancho del universo entero debido al efecto de toda la materia que contiene?
Pero, repito: la respuesta a esta pregunta no nos dirá qué forma tiene el universo, sino en qué medida está curvado el espacio-tiempo a escala global universal y, por tanto, cómo se comporta toda la materia que contiene según esta curvatura.
En primer lugar, hay que tener en cuenta que el universo se está expandiendo. Este hecho fue verificado por Edwin Hubble, cuando en 1929 midió la velocidad con la que se alejan varias galaxias de nosotros y pudo ver que las mediciones se ajustaban a una teoría que había postulado Georges Lamaître dos años antes: que las galaxias se están alejando de nosotros (y entre sí) y lo hacen más rápido cuando más lejos se encuentran. Y no sólo eso sino que, además, resulta que esa expansión se está acelerando.
Un momento, si estas depresiones que forma un objeto en el espacio-tiempo son el equivalente al campo gravitatorio acelera los objetos hacia ella… ¿Qué diablos se supone que es esta fuerza repulsiva que acelera las galaxias en la dirección opuesta?
Muy buena pregunta, voz cursiva.
En términos de la deformación del espacio-tiempo, esta especie de fuerza «repulsiva» que tiende a alejarlo todo entre sí sería como un montículo o un grano en medio de nuestra malla bidimensional (salvando las distancias, por supuesto), de manera que cualquier cosa que se alejara a él fuera desviado en otra dirección. Es como si existiera una fuerza que intenta revertir la dirección de la curvatura del espacio provocada por la masa.
No se sabe exactamente qué es lo que está «hinchando» el espacio-tiempo a escalas tan grande así que, igual que a la materia que parece faltar para explicar el movimiento de las galaxias le llamamos materia oscura (de la que hablaba en esta entrada), se ha postulado la existencia de una «energía oscura» que acelera la expansión del universo.
O sea que, en definitiva, la curvatura total del universo estará determinada por la fuerza que contribuya más a la deformación del espacio-tiempo: la materia que «hunde» la malla o la energía oscura que la «abulta».
Según cual sea el balance entre estas dos fuerzas, nos podemos encontrar en uno de estos tres escenarios:
1 ) Que el universo contenga masa de sobra para frenar la aceleración lo que, además, terminaría también por revertir la expansión. Esto significa que en un futuro lejano toda la la materia del universo empezaría a acercarse de nuevo y terminaría por volver a concentrarse en una singularidad como la que dio lugar al Big Bang. En este caso se habla de un universo cerrado, en el sentido de que termina igual que como había empezado. También se le llama universo con curvatura positiva.
2 ) Que el universo no tenga suficiente masa como para frenar su expansión. En este caso, el universo seguiría expandiéndose para siempre y las galaxias se irían alejando entre sí a velocidades cada vez mayores hasta que ni siquiera la luz pasar de una a otra. En esta situación hablaríamos de un universo abierto o con una curvatura negativa.
3 ) Que el universo tenga la masa justa como para frenar la expansión, pero no para revertir el proceso. En este caso, la expansión del universo iría reduciendo su ritmo hasta que, después de un tiempo infinito, se detuviera por completo. La curvatura provocada por la masa compensa la curvatura en sentido inverso provocada por la energía oscura, por lo que se dice que vivimos en un universo plano.
Estas posibilidades se suelen ilustrar con las siguientes tres «formas» tridimensionales:
(Fuente)
Pero no me gusta esta manera de representar el universo porque da a entender que esa es la verdadera forma del universo y no la curvatura del espacio-tiempo. Como he comentado, la curvatura del espacio-tiempo se produce en cuatro dimensiones y estas figuras no representan correctamente. Personalmente, creo que es mucho mejor este gráfico en el que se comparan las tres posibilidades (donde también se ve por qué a cada tipo de universo se le asigna una curvatura):
(Fuente)
Suficiente contexto, salta a la parte importante de una vez, ¿en qué universo vivimos? ¿en uno que se expandirá para siempre y nos espera una eternidad de soledad o, por el contrario, uno que volverá a comprimirse todo bajo su propia fuerza gravitatoria y toda la materia desaparecerá en una singularidad?
Pues, para descubrirlo, los astrónomos han estado estimando la cantidad de masa que contiene el universo y comparándola con la llamada densidad crítica, la masa límite teórica que representa la cantidad de masa necesaria para frenar la expansión, teniendo en cuenta la magnitud del efecto de la energía oscura. Hasta ahora esta tarea ha sido llevada a cabo por el satélite Planck y el resultado ha sido que…
¿… queeee…?
… Que parece que la gravedad y la energía oscura se compensan estupendamente. Esto significaría que, en efecto, el deberíamos vivir en un universo es plano.
Pero y si n…
Ya, ya, no podemos basar nuestras conclusiones en un solo experimento.
Además del satélite Planck, el WMAP y un proyecto con globos sonda llamado BOOMERanG han medido la curvatura del universo utilizando otro método: midiendo desviaciones en los gigantescos parches de la radiación de fondo de microondas (de la que hablaba en esta entrada) para comprobar si la curvatura del espacio ha desviado la radiación en ángulos que pudieran sugerir que el espacio que ésta atravesaba estaba curvado y, por tanto, tuviera una geometría no-Euclídea. Pero parece que ese no es el caso y que, en efecto, los ángulos de los triángulos suman 180º en el espacio, lo mismo que cabría esperar en un universo donde el espacio-tiempo es «plano».
Pero, por supuesto, estas mediciones conllevan un pequeño margen de error, así que esta aún no es una respuesta definitiva.
Además, a esto hay que añadir que sólo podemos medir la curvatura del universo observable, la «burbuja» de espacio de 46.000 millones de años luz de radio que nos rodea. Y aquí el dilema: si el universo observable es más pequeño que el universo entero, entonces nuestras mediciones sólo nos revelarían la geometría del espacio-tiempo local. A una escala enorme, por supuesto, pero seguiríamos sin conocer la curvatura del universo completo.
Pero esto se está haciendo muy largo, así que sobre el tema del universo observable (que es muy interesante) hablaré más en otra entrada. Mientras tanto, os dejo con vuestra parte favorita de las entradas de Ciencia de Sofá: la publicidad.
33 comments
Interesante artículo, aunque preferiría que el universo fuera cerrado y todo tuviera un principio y un final…
Hola Jordi
Las dudas vienen de este vídeo que ha tenido bastante repercusión en meneame
https://youtu.be/wAdLXCrtF3E
La famosa silla de montar es la representación de un medio donde dos rayos, si se cruzan entre sí, ya no volverán a cruzarse, no como en 1 y 3er caso.
[…] ¿Qué significa que el universo sea “plano”? […]
¿Y no podría ser esa energía oscura un vestigio del Big Bang? Por ejemplo, imagínate que en los primeros momentos del Big Bang, la masa que se expandía tenía una aceleración que les alejaba entre sí y del centro del universo, pero esa aceleración ha ido descendiendo con el tiempo, por lo tanto las primeras galaxias, más lejanas, tienen más velocidad y se alejan más rápido del centro que las galaxias jóvenes, más cercanas al centro del universo, que tienen una velocidad menor; y es por esto que las galaxias se alejan entre sí como si hubiera una fuerza o energía oscura que repeliera la gravedad que las atrae. Además, la gravedad que las atrae y esta energía oscura o aceleración que las aleja irían por pares. Me explico: en un principio, las galaxias tienen su máxima aceleración ya que todavía ninguna fuerza las ha afectado, pero claro, también tienen toda la otra masa detrás de ellas, y a tan poca distancia que la gravedad es enorme. Y luego, esta gravedad las atrae disminuyendo la aceleración, pero a la vez, la galaxia se aleja y disminuye también la gravedad. Y al final, como van descendiendo a la par, si descendieran en la misma magnitud, el tejido espacio-temporal sería plano a fin de cuentas. No sé si me he explicado bien, es más, ni siquiera sé si he entendido que es eso de la energía oscura y todo este comentario no son más que estupideces, pero igualmente he de decir gracias por la entrada, Jordi.
No soy ningun experto, pero creo que en esa teoria fallan 2 cosas.
La primera que en el inicio del universo aun no habia galaxias como tal, de hecho pasaron millones de años hasta que el primer foto empezara a viajar por el universo.
Y segundo que ya no es que esas galaxias tan lejanas se muevan mas deprisa que las mas cercanas segun esta teoria, si no que se estan acelerando cada vez mas, por lo tanto tiene que haber algun tipo de energia o trabajo que las este «empujando» cada vez mas deprisa, siendo incompatible con el hecho de que solo lleven el impulso inicial..
Todo esto creo haberlo entendido de todos los posts leidos en esta santa casa.
No hay centro del universo, porque el espacio se genero despues del bigbang y por tanto ocurrio en todo el universo a la vez
Excelente! facil de entender
Gracias por esta explicación. Es maravilloso pensar que hemos comenzado a escudriñar los enigmas del universo. Saludos desde México.
Yo supongo que todo es teoría porque el ser humano aun no ha salido al espacio profundo para estudiar en la practica el universo en su conjunto .
Vaya truño, colega. Me esperaré a la película.
Ligero detalle! son 46,000 millones de años luz de radio, no de diámetro para el Universo observable 😉 un saludo!
Muy claramente explicado todo al tal Letra de apellido Cursiva. Muy buen escrito sobre curvatura del universo; que diga, del espaciotiempo junto universal.
De lo que te voy a decir (criticar), no le hagas mucho caso, al menos al punto de desmotivarte a seguir escribiendo así sobre física, o molestarte y “odiarme”, como otros; porque ese no es el objetivo, sino que la gente vea que hay otras cosmovisiones en físicas. Pueden parecer tonterías arrogantes, pero no es lo mismo hablar de los que se conoce, que hablar de lo que no se conoce, o está por venir.
Es decir, lo que hacen ellos, no es lo mismo que lo que hago yo, que trabajo todo el tiempo sobre la frontera del conocimiento humano, a veces incluso un poco más allá.
Que nadie crea que eso es fácil y que no requiere mucha energía y tiempo también y es por eso que especulo más, yo estoy consciente de eso, de que solo son protocolos exploratorios. Si entendieran eso así, no debían sentirse frustrados o que les hago perder la musa con mis cometarios. Cada loco con su tema, con su línea divulgativa y científica, mi línea de divulgación es esa y sí, hay gente capacitada de muchos países, sorprendentemente para mí, hasta de los que hablan otras leguas, que me leen igual, que se interesan o me preguntan que creo sobre algunas cosas.
“La teoría de la relatividad de Einstein predijo que la gravedad no es una fuerza que aparece de manera instantánea entre dos cuerpos, como Newton había sugerido, sino que se trata de la deformación que provocan los objetos que tienen masa sobre el propio espacio-tiempo, el tejido sobre el que se asienta la realidad.”
Los metafísicos matemáticos esotéricos siempre usan la palabra predijo, porque llegan a la física a través de los libros didácticos. Pero la física no se construye así como esta en los libros de textos, sino que tiene una historia muy sinuosa, irregular, no mecanizable (como ya saben algunos filósofos que han tratado de esquematizar o conocer, como conoce la ciencia) y de paso nadie sabe cómo construir ciencia y de ahí que no exista el tal método científico, al menos como me decían mis profesores o la receta que conduce a la idea feliz.
La historia de la física te hace ver que no se predice nada, sino que todo se construye con trabajo, ajustando una y mil veces la matemática a la mayor cantidad de fenómenos posibles. Por tanto la gravedad de Einstein no predijo nada, sino que el propio Einstein ajusto todo para describir la gravedad con geometría, porque fue lo que le parecían que más la describía, como sucedió después de tantas pruebas y errores, según su forma de concatenar todos esos fenómenos.
“De nuevo, no es una curvatura que podamos observar directamente, ya que sólo afecta al movimiento de las cosas que la atraviesan, pero sí que podemos ver su presencia cuando, por ejemplo, la luz pasa a través de ella y su trayectoria se ve desviada ligeramente. Este fenómeno se conoce como lente gravitacional.”
Ya eso se sabía experimentalmente desde tiempos inmemoriales y se llama difracción de la luz; y además demuestra que el espacio tiempo junto es una interpretación metafísica matemática esotérica que NO EXPLICA en sí que cosa es la gravedad, sino que la geometría puede ser ajustada para, como matemática al fin, solo DESCRIBIR el fenómeno. Solo eso, lo demás es superfluo desde el punto de vista de un físico.
Para mí en física, no es lo mismo DESCRIBIR, que EXPLICAR (la mecánica de Newton es la que más logra hacerlo con ciertos fenómenos) de forma natural, sin forzar las cosas, la naturaleza física de las cosas.
Los metafísicos matemáticos esotéricos, los que dicen “cállate y calcula”, que esos si no han aportado ningún paradigma a la física, de los cinco que existen actualmente, dicen que la física no explica, pero eso no es del todo cierto. Además, la física la hacen los humanos y ese es su objetivo final, explicar las cosas. Que sea difícil, no lo hace imposible para siempre, más cuando si hay coas que los cinco paradigmas ya explicas. Otras no, solo están ahora a nivel de descripción, como la gravedad; pero la física es muy joven y repito, el objetivo humano es que explique y si la física no lo hace, como somos tan especiales, crearemos otra ciencia superior que si lo haga, aunque desde mi punto de vista la física si lleva implícita esa potencialidad de no solo describir, sino de explicar, solo que todavía la mayoría de los fenómenos físicos no los hemos descubierto bien.
Normalmente ante esa dificulta, de que explicar es más difícil que describir, los físicos cuelgan los guantes y se convierten en metafísicos matemáticos esotéricos, donde le dan curso sin frenos a la matemática, hasta donde llegue ella por ahí para allá, aunque a lo que lleguen no tenga sentido común físico, ni puedas medirlo en la realidad de forma decente, sin fisuras físicas y sin ambivalencias.
Claro, con nuestro primitivo desarrollo físico actual, normalmente la explicación y la descripción, están mezcladas y los % de esa mezcla van de un lado al otro según el caso y el paradigma del que hablamos. Pero si lo quieres, si eres mentalmente sagas, puedes estudiar los detalles y ver que esas conclusiones emanan de muchos sistemas generales de los cinco paradigmas físicos y la física si explica muchos casos muy bien. Y donde nos falta información actualmente, como el caso de que es la gravedad en sí; ahí sí solo logra descripciones abstractas. Claro, eso solo lo veras con claridad si ya ves la física desde lo alto, te das cuenta de toda esa filosofía que engloba nuestros problemas actualmente, para poder acceder al nuevo paradigma físico.
En fin, de forma más general, decir que un paradigma predice, es como creer que nos quedaremos en cinco paradigmas nada más y eso no es puede ser cierto, dada la crisis actual y la solución a las anteriores crisis, con nuevos paradigmas.
https://tomwoodgonzalez.blogspot.com/2013/09/41-comentarios.html
“Está claro que el espacio-tiempo está repleto de pequeñas perturbaciones,…”
Pero como vas a estar claro en física de que el espacio tiempo junto es un ente en sí, si no puedes usar el “espaciotiempometro” junto para medirlo donde se te antoje. En física lo que no mides, no existe y estas jodido por más que especules. Mezclar matemática, con realidad, cuando nuestra imaginación física no nos da para entender la realidad, por diferentes razones, como podría ser el desarrollo actual de la misma, es propio del ego y la ignorancia de los metafísicos matemáticos esotéricos, pero le hace un daño terrible a los físicos que ven la física desde abajo, sobre todo a los jóvenes que todavía como cosa lógica no la pueden abarcar o ver desde arriba, o de forma más global.
“Hasta ahora esta tarea ha sido llevada a cabo por el satélite Planck y el resultado ha sido que…”
El problema del Fondo Cósmico de Microondas para mi es más trivial y es que la cuántica dice que las partículas son indistinguibles, en este caso los fotones de una misma longitud de onda, nadie puede decir, si son reflejos de la luna, de la tierra, del sol, de la galaxia, del polvo frio de la Vía Láctea, de Andrómeda, del grupo Local, del Chuste tal, del conglomerado de galaxias “Pérez”, hasta llegar así discriminando, para quedarnos con los fotones que nos llegan del lugar más alejado, que decimos que ocurrió aquello que produce el CMB.
Solo con ese poquito de física, sin ninguna matemática, fue que refute a Bicep II, unos minutos después de la borrachera. Mientras la imaginación de los metafísicos matemáticos esotéricos llenaba los servidores mundiales con sus artículos y especulaciones de siempre. Increíble, solo con física.
Pero, ya refutar a Planck y que la gente te haga caso, es como tirar al basurero, miles de revistas y millones de artículos, como dejar sin trabajo al 60% de los físicos en la actualidad y para ganar esa batalla, ahí si ya hay que dejar que salgamos de esta generación perdida de físicos. Pero mientras eso ocurre, de vez en cuando hay que acordárselo, para que no nos tomen por tontos.
Pero bueno, mientras más grande es la palma (más tiempo pase, mejor), más grande es el ruido que hace al caer sobre el piso, más lecciones nos deja.
Pero de verdad que es triste ver como montan teorías, sobre más teorías y más teorías después, sobre cimientos sin física, llenos de fisuras, y todos tiemblan, antes la pregunta del pan demonio de la cosmología moderna.
¿Qué es el CMB en realidad?
Ya sé, eso le da trabajo al 60% de los físicos en la actualidad. Eso no es malo, crear trabajos; lo malo es que los físicos estancamos el progreso de los humanos cuando nos prostituimos de esa manera, cuando cerramos los ojos para no ver la realidad y cuando nos olvidamos de que la Mecánica Cuántica dice que los fotones de una misma longitud de onda son indistinguibles, no son jugadores de futbol con un numerito a su espalda.
https://humbertomondejargonzalez.blogspot.com/2015/03/177-el-pan-demonio-de-la-cosmologia.html
En CMB si es algo que medimos, es física experimental, es lo único medible en la cosmología; pero como los fotones son indistinguibles y el universo visible tan grande y tan lleno de fenómenos, nadie es capaz de saber de dónde llego a la boca de Planck cada fotón de esa frecuencia. Por lo tanto, el test más fuerte del Big Bang, es un bulo. Y de ahí, que la relación CMB y Big Bang nos la den en forma de tautología.
La introducción al tema me recordó un problema que le presento a mis alumnos que dice así: «Un oso sale de su cueva y camina en línea recta 1 km hacia al sur, luego gira en 90° y camina exactamente 1 km al este y finalmente vuelve a girar en 90° y camina 1 km al norte, llegando, después de esta ruta, nuevamente a su cueva. ¿De qué color es el oso?
Eso de que la curvatura del universo determine la evolución de su expansión no es correcto. Si la energía oscura (la fuerza repulsiva que acelera la expansión) es la constante cosmológica de Einstein (o al menos tiene un parámetro de estado w=p/ρ=-1), nuestro universo terminará siendo asintóticamente de Sitter, lo cual significa que se expandirá de forma exponencial. Y este escenario se daría independientemente de la cantidad de materia ordinaria en el universo y, por tanto, de la curvatura del mismo. De Sitter admite foliaciones espaciales tanto planas, esféricas o hiperbólicas.
Muy interesante y tu forma de explicarlo es muy amena y divertida. Lo único que no me ha gustado y tiene fácil arreglo es que al leer, me he ido encontrando con algunas erratas que dificultaban la comprensión. Si pudieras o alguien te ayudará a revisar lo escrito para corregir esos pequeños errores sería de agradecer. Gracias por acercarnos la ciencia. Te acabo de conocer, y te seguiré leyendo.
¿Qué diferencia hay entre un universo que se expande para siempre y otro que detiene su crecimiento dentro de un tiempo infinito?
Humberto, creo que tienes razon en todo lo que dices, porque eso de que el entramado del espacio tiempo hace que el universo se expanda mas rapido que la velocidad de la luz sin violar el principio que NADA puede viajar mas rapido que la luz es una teoria que los fisico sacaron adhoc de quiensabe donde solo para encubrir algo. O bien la materia puede viajar mas rapido que la luz, lo que prueba que Einstein estaba equivocado o bien la luz viaja a diferentes velocidades lo que tambien demuestra que Einstein estaba mal. No es necesario llamarlos metafisicos matematicos esotericos para probar tu punto.
alodelrol. El universo no se expande más rápido que la velocidad de la luz, ya que el ritmo de expansión no se mide en unidades de velocidad, así que no tiene sentido compararlos.
Por otra parte, la expansión del universo no conlleva el movimiento de NADA, por lo que aunque la distancia entre dos puntos muy alejados aumenta a un ritmo mayor que la velocidad de la luz (si tomas dos puntos a cierta distancia, sí que obtienes algo que se mide en unidades de velocidad), no se viola la Relatividad porque no hay movimiento alguno.
Tengo una duda que llevo tiempo intentando descifrar y no se la respuesta, si la tierra esta achatada por los polos, porque en la Antártida hay tierra? No debería haber agua?, el desnivel entre ecuador y polos es de unos 20 km, esto debería hacer que el nivel del mar estuviese por encima de la tierra que hay en la Antártida. Alguien tiene alguna idea de porque pasa esto?
La razón de que el océano esté más lejos del centro de la tierra en el ecuador que en los polos (esos 21 km), es la rotación de la tierra (la fuerza centrífuga).
Hola soy la alumna González Moreno Andrea de la Escuela Preparatoria Oficial 88 del 1VI. Tu artículo contiene muy buena información, me pareció muy interesante y útil para mis conocimientos, gracias y saludos.
La naturaleza no usa matematicas para nada, simplemente funciona.
Las matemáticas las usamos los humanos para tratar de entender ese funcionamiento. Me lo dijo Galileo.
excelente articulo. por fin entiendo lo de la curvatura del universo. wikipedia no me ayudo mucho xD
El universe es como un globo que se esta inflando y en la superfice de el globo estan las galaxias y asi al irse inflando obviamente las galaxias se van apartando
Gracias por el artículo. Muy bueno, desde lo que se conoce (o nos ha dado a conocer la ciencia).
Alguna vez se han preguntado, cuantas de las imágenes que se reciben de los objetos celestiales vienen distorsionadas y en qué medida?
La Luz puede tomar cualquier trayectoria. Al viajar a través de un espacio distorsionado (por un enjambre superpuesto de lentes gravitatorios) pueden ocurrir muchos fenómenos, como por ejemplo que dentro de los 46 mil millones de años luz de radio observable, La Luz llegue a curvarse tanto (como la trayectoria de un boomerang el ser lanzado) que La Luz puede “devolverse” y esquivar los lentes de los telescopios y nunca podamos ver la imagen de cierto objeto celestial.
Aunque no podrían descartarse trayectorias tipo zigzag, la estadística nos muestra que este tipo de patrón sería algo muy inusual (como lanzar los dados en 10 oportunidades y sacar el mismo número; una analogía lejos de ser equivalente, pero para hacerles una idea…). Sería entonces más probable obtener como resultado patrones curvos en las trayectorias de La Luz.
Otro efecto que se podría estar produciendo es la multiplicidad de una misma imagen, lo que nos llevaría a contar más objetos celestiales de los que realmente “existen” a la vista.
Muy buen artículo,
Como estudiante de cuarto de física te puedo decir que me ha parecido muy buen artículo, lo explicas muy claramente, enhorabuena 🙂
Hola, gracias por las necesarias aclaraciones pero a mi modo de ver hay algunas incongruencias, la primera es sobre la «Expansión del Universo» eso es un imposible pues ¿cómo se expande algo que es infinito? ¿hacia dónde se expande?, de admitirlo estaríamos admitiendo que es finito, no se trata de la masa para hacer una torta que al pasarle el rodillo ella se expande, ¿será que no estamos considerando el punto de observación?, o sea de acuerdo al universo “observable por nuestros instrumentos” si estuviéramos en otro punto veríamos que se contrae y volvemos nuevamente a los mismo ¿cómo se contrae el infinito?, el hecho de que las galaxias que podemos observamos se estén alejando unas de otra no es una prueba de que “el universo se expanda”, la otra cuestión es que sea plano ¿cómo puede ser algo plano que es infinito en todas sus direcciones, ¡no será que estamos observando para una sola dirección…!.