jueves, 14 de agosto de 2014

La quintaesencia y otros secretos del universo


Ya había hablado un poco de la quintaesencia en esta entrada, pero haciendo una pequeña recapitulación, la quintaesencia fue un término apodado en la Edad Media para nombrar al quinto elemento según la física de Aristóteles (los otros 4 eran fuego, tierra, aire y agua; como en Avatar). Este quinto elemento era invisible y no pertenecía al mundo de los mortales, sino que se encontraba fuera de la Tierra y llenaba todos los confines del universo.


La quintaesencia de Aristóteles fue desmentida conforme pasaron los siglos, pero en el siglo XX las observaciones de los astrofísicos fueron tan inesperadas que tuvieron que recurrir a éste misterioso término. Así fue como se le llamó quintaesencia a lo que ahora se le conoce como materia oscura.

Por increíble que parezca, hace sólo unos 100 años (por 1920) no se sabía si el universo era más grande que la Vía Láctea, pero eso cambió cuando Edwin Hubble calculó la distancia de unas nebulosas que había observado y descubrió que se encontraban fuera de la Vía Láctea, pero además, descubrió que entre más lejos estuvieran más rojas se volvían, lo que significaba que la longitud de onda (que determina el color de las cosas) se hacía más larga, lo que a su vez significaba que el universo se estaba expandiendo.

El fondo de microondas cósmico, una de las pruebas del Big Bang


Estas observaciones llevaron a que, a mediados de siglo se postulara la teoría del Big Bang y la edad del Universo, pero había algo que permanecía indeterminado: ¿Cómo iba a terminar el Universo? La teoría indicaba que había dos posibilidades: Por un lado, si había suficiente masa, llegaría un punto en el que la aceleración se detendría y el universo comenzaría a contraerse (Big Crunch), en el otro escenario el universo no tendría la suficiente masa para detener la expansión y el universo seguiría expandiéndose indefinidamente (Big Rip).

Para determinar el final del universo los astrónomos debían calcular la cantidad de masa en el universo e identificar si la expansión del universo estaba desacelerando. Las nuevas observaciones volvieron a desconcertar a los físicos, el universo se estaba expandiendo cada vez más rápido, por lo que había "algo" que actuaba al revés que la gravedad, se trataba, desde luego, de la materia oscura.

las estrellas en la frontera de la galaxia se desplazan más rápido de lo que la gravedad de la galaxia les debería de permitir.


Nadie sabe cómo es la materia oscura porque nunca ha sido observada (ya que no interactúa con las ondas electromagnéticas)  por lo que permanece como una hipótesis. Aún así, el simple hecho de existir materia oscura que tuviera una gravedad negativa no explicaba la aceleración de la expansión del universo, por lo que tuvo que ser postulado un concepto aún más raro: la energía oscura. Esta extraña energía estaría en todo el universo y provocaría un efecto negativo en la gravedad. Para que la teoría sea correcta con el comportamiento que se observa en el universo, este debe estar conformado en un 72% de energía oscura, un 23% de materia oscura y solamente un 5% de la materia que conocemos (materia bariónica) .

Resumiendo todo: En 100 años hemos descubierto que el universo es más grande que nuestra galaxia, que inició en un pequeño punto, que se ha ido expandiendo y acelerando. Pero cada una de estas respuestas han llevado a preguntas inesperadas: ¿Qué expande el universo? ¿Qué lo acelera? ¿Qué es la materia y energía oscura? y, finalmente ¿Cómo terminará el universo?

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