Cómo es nuestro universo

Ha saltado a la actualidad la investigación que están realizando unos científicos sobre la posibilidad de detectar agujeros negros de gusano entre estrellas. Y esto me ha recordado un post que publiqué hace dos años para tener claro cómo es nuestro universo. A continuación lo “resucito”:

 

En el estupendo blog de Sociología de mi amigo Hugo C, titulado Los monos también curan, aparece una entrada en la que nos remite a los últimos cálculos sobre el número de planetas similares a la Tierra dentro de nuestra galaxia.

 

Comentaristas tales como el propio Hugo C, Pon!, Tay, Markos y Radagast derivaron la entrada, no al número de planetas – que también hablaron de eso – sino a la manera de entender un Universo “finito pero ilimitado”. Yo no intervine porque desde el primer momento se me ocurrió elaborar este post.

 

Antes de nada, para quien no lo sepa, debo aclarar qué es una “geodésica”. Se trata de la línea de menor longitud que une dos puntos en una superficie. A primera vista podría confundirse con la distancia mínima entre dos lugares determinados. Pero pensemos en los vuelos de aviones comerciales. Éstos siguen geodésicas entre ciudades porque utilizan el camino más corto posible, pero no tiene por qué ser una línea recta. De hecho, entre Madrid y Tokio existe un camino más corto que el aéreo: un túnel que atravesara la Tierra. De manera que la geodésica es la línea que sigue el avión (la más corta posible en la superficie).

 

Nuestro universo está “retorcido”. ¿Qué es eso? La múltiples radiaciones (incluida la luz) que viajan por el espacio interestelar siguen geodésicas, no van en lo que nosotros entendemos por “línea recta”. Imaginemos que yo voy “montado” en un rayo de luz por el espacio; para mis instrumentos el viaje siempre es en línea recta, pero para un observador en la Tierra yo voy siguiendo una geodésica. ¿Y quién o qué “retuerce” el espacio para que no pueda existir en nuestro universo la línea recta? En el caso anterior del avión, nuestro espacio se halla entorpecido por la propia Tierra, que obliga a dicho avión a seguir la geodésica. En el caso del espacio exterior los rayos de luz (y todas las radiaciones) son perturbados por la “Gravedad”, las deformaciones que producen los diversos objetos celestes (planetas, estrellas, galaxias, supercúmulos de galaxias, agujeros negros, etc.)

Por todo ello, Einstein definió a nuestro universo como un espacio-tiempo “curvo”. Sin entrar en disquisiciones profundas, hemos de tener en cuenta que el Big Bang no es una explosión en un determinado momento de un punto en medio del vacío. No. La primera limitación de nuestro universo es el propio Big Bang que “crea” la materia y que también “crea” el espacio y “crea” el tiempo. En el universo que conocemos es imposible responder a la pregunta qué había “antes” del Big Bang porque no existe un “antes”, medido con nuestro propio tiempo, ya que éste se crea a partir de la misma explosión. Así que nuestro primer límite es el tiempo, los 14.000 millones de años hacia atrás.

 

Ahora viene el límite espacial. Éste puede que sea más difícil de explicar y de entender. Si la máxima velocidad dentro de nuestro universo es la luz, evidentemente uno puede pensar que el tamaño del mismo sea de una esfera de radio 14.000 millones de años. Esto no es así. Simplificando mucho, pensemos que el “lugar” de inicio o “centro” de esa esfera no lo podemos situar en ningún lugar de nuestras dimensiones espaciales, debido que todo el espacio-tiempo estaba metido dentro de ese teórico “punto centro”, y al explosionar, todo el espacio creado es “centro” de la esfera. Parece complicado, pero se puede pensar en ello. De hecho, Michelson y Morley, en su famoso experimento “fallido”, lo descubrieron, aunque en principio no lo supieran.

 

Las observaciones del espacio profundo llegan prácticamente a los 13.000 millones de años, pero lo único que vemos es a un universo en su juventud, no podemos “medir” las coordenadas espaciales, por la propia perturbación del tiempo y de la gravedad que modifica las líneas geodésicas de la información lejana. Si tomamos una hipótesis inicial en la que nuestro espacio-tiempo tiene un límite por la parte temporal, como mínimo tenemos otro límite espacial y lo llamamos “universo observable”. Para nosotros, el efecto físico, matemático y filosófico del universo es que éste tiene una finitud, pero lo que sucede es que no podemos o no sabemos ponerle unos límites espaciales. Esa es la definición conocida de “el universo es finito, pero ilimitado”. Y para hacerlo mínimamente comprensible se recurre a un ejemplo bidimensional como un balón que se está hinchando. La superficie de ese balón es nuestro universo, por el que podemos viajar indefinidamente y en el que los límites son palpables.

 

Luego podríamos hablar de los “túneles” a través de ese balón, como los túneles en la Tierra para “acortar” las geodésicas. Muchos astrofísicos consideran que esos túneles son los denominados “agujeros negros de gusano”. Pero eso es otra historia. Me consta que algunos de estos conceptos se habrán aclarado para unos y, por otro lado, otros conceptos se comprobarán más complejos y discutibles. Acháquenlo a mi limitación para explicarlos o, incluso, a mi ignorancia.

Relacionados: Vida extraterrestre, Inteligencia extraterrestre, Historias del Big Bang, Misterios del Universo, La edad de la Tierra, Misterios del Universo (II) y El origen y evolución de la Tierra.