Las ondas gravitacionales generan que dos personas se separen hasta 20 metros

Este hecho fue predicho por Einstein en 1916, cuando explicó que las ondas gravitacionales eran elementos suficientemente energéticos y violentos para ocasionar que se expanda o contraiga la trama espacio-tiempo.

Tras un siglo de investigaciones científicas, los físicos han logrado observar directamente las ondas gravitacionales que constituyen el espacio-tiempo en el universo. Es decir, los científicos se maravillaron a 1.3 mill millones de años luz con las ondas de dos agujeros negros extendiéndose como olas en un estanque cósmico. 

Cuando estos dos agujeros negros, con 36 y 29 veces la masa del sol, chocaron al acercarse girando, emitieron unas ondas gravitacionales que impactaron en la Tierra el pasado 4 de septiembre. Esto no sólo provocó un cambio mesurable en la distancia entre cuatro juegos de espejos, dos en Luisiana y dos en el estado de Washington, en EE.UU; también la fusión de ambos agujeros negros, la cual liberó 50 veces más energía que todas las estrellas de la galaxia combinadas.

En palabras de David Reitze, esta es la primera vez que el universo habla a través de ondas gravitacionales. Mientras que los científicos del Observatorio de Interferometría Laser de Ondas Gravitacionales –LIGO– explicaron que la señal que se recibió en la Tierra puntualizó la muerte y unificación de ambos agujeros negros.

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Además de observar al Universo, ahora también hay pruebas científicas que remiten a sentirlo en su totalidad. A pesar que este hecho fue predicho por Einstein en 1916, cuando explicó que las ondas gravitacionales eran elementos suficientemente energéticos y violentos para ocasionar que se expanda o contraiga la trama espacio-tiempo.

Esto significa que conforme esas ondas recorren la Tierra, hay un efecto difícil de medir. Pues puede variar en la distancia entre dos personas sentadas a un metro de distancia y pasar a 21 metros de distancia; es decir, un millonésimo del diámetro de un protón –partícula que constituye el núcleo del átomo–.

[NG en Español]



Así podría llegar a su fin el universo como lo conocemos

Ya sea con un gran congelamiento o con una ruptura en el espacio tiempo, el universo llegará a su fin tarde o temprano.

«Así es como termina el mundo, no con una explosiónsino con un suspiro»

T. S. Eliot

 

Lamentamos recordártelo, pero tarde o temprano todo lo que conoces, todo lo que amas u odias, incluso tú, morirá. Como dice el refrán, “Todo lo que inicia, acaba”, y de modo semejante al ciclo de una vida humana, del nacimiento a la vejez, nuestro universo también llegará a su fin.

Pensar en la finitud de la existencia probablemente sea una de las ideas capaces de entristecer hasta al más optimista -pero no cabe duda de que imaginar las posibilidades del final también resulta fascinante desde un punto de vista científico-.

El fin de la Tierra como la conocemos es un problema menor comparado con el fin del universo. Sin contar con las tendencias autodestructivas propias de la especie humana, y asumiendo que el cambio climático no produzca cambios que vuelvan imposible cualquier forma de vida en el planeta, nuestra atmósfera seguirá siendo habitable durante 1,000 millones de años más.

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El sol de nuestro sistema solar tiene entre 7,000 y 10,000 millones de años de vida por delante antes de convertirse en una gigante roja que se expandirá más allá de su tamaño actual y engullirá a los planetas circundantes, previo a volverse una enana blanca tremendamente masiva, aproximadamente del tamaño actual de la Tierra.

Según el físico John Baez de la Universidad de California en Riverside, la vida de las estrellas rojas es de 100 trillones de años (considerando que 1 trillón equivale a 1 millón x 1 millón de años, una cifra bastante difícil de imaginar desde la escala humana). Pasado este tiempo, la estrella se apaga al quedarse sin energía, o es absorbida por otro cuerpo celeste de mayor masa y gravedad, como un agujero negro.

Esto es lo que ocurrirá también con el Grupo Local de nuestra galaxia cuando la Vía Láctea colisione con su vecina, la galaxia de Andrómeda, en menos de 6,000 millones de años. Tanto la sonda Gaia como el telescopio espacial Hubble han confirmado que ambas galaxias se encuentran en un curso de colisión de 300km/s desde el punto de vista de nuestro sol; su acercamiento definitivo tendrá lugar un poco antes, en 3,870 millones de años, y su fusión en una galaxia elíptica, en 5,860 millones de años. Ese será el fin de nuestra galaxia, que será absorbida en una nueva unidad.

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La “gran congelación” o la muerte del calor

A partir de entonces, en este lugar del universo al igual que en el resto, la gravedad de los cuerpos celestes más masivos atraerá a los más pequeños, hasta que toda la materia entre en los agujeros negros o flote como partículas libres, cada vez más lejos unas de otras.

Eventualmente, los agujeros negros también se van a evaporar. Este proceso fue descrito por Stephen Hawking, quien explicó que la vida de los agujeros negros, aunque considerablemente larga, también es finita. Calcular su duración equivale a multiplicar 10 a la centésima potencia (10^100, un gúgol). Cuando los agujeros negros se consuman, la materia restante seguirá alejándose más y más hasta que el espacio sideral quede realmente vacío y frío, tal vez para siempre.

La profesora Katie Mack, de la Universidad del Estado de Carolina del Norte, explicó que “podemos intentar entenderlo, pero no hay nada que podamos hacer para cambiarlo de ninguna manera”.

Y es que pensar en el fin del universo no solamente es un reto para los astrofísicos que lo estudian, sino que nos da un poco de perspectiva acerca del lugar de la humanidad en el universo. Es una postura entre filosófica y científica, pero sin duda de un realismo total, pues como dice la profesora Mack, “no tenemos ningún legado en el cosmos, eventualmente. Ese es un concepto interesante”.

 

El “gran desgarramiento”

Pero no todo tiene que terminar en una helada universal que dure un tiempo incalculable: otras teorías apuntan a que el universo no sólo se está expandiendo, sino que esa expansión se está acelerando. La energía oscura podría apresurar aún más esta aceleración.

La energía oscura, según los teóricos, es fuerza gravitacional repulsiva que empuja toda la materia más y más lejos desde su punto de origen, desde el principio del universo. Sin embargo, científicos como Carlos Frenk de la Universidad de Durham, afirman que “energía oscura” es solamente una forma de llamar a un fenómeno para el cual los científicos no tienen una explicación satisfactoria.

Aunque el gran congelamiento parece más probable que el gran desgarramiento, si la energía oscura en el vacío del universo acelera lo suficiente la expansión, en unos 100,000 millones de años el universo entero podría romperse, cambiando la naturaleza misma del vacío.

Imagina un vacío más “vacío” que lo que conocemos por ese nombre. El gran desgarramiento podría llevarse consigo toda la lógica con la que funciona el universo como lo conocemos, cambiando radicalmente las interacciones de la materia.

Este es el agujero negro más masivo descubierto hasta el momento.

Los investigadores piensan que el universo es estable gracias a elementos como el “campo de Higgs”, que determina la masa de las partículas subatómicas; si elementos como ése se ven afectados por el gran desgarramiento, nadie conoce a ciencia cierta las consecuencias: una destrucción potencial o el inicio de un período de “metaestabilidad”, donde las reglas cambien. Sería el inicio de una física completamente distinta. Y su final.

La profesora Mack explica que “en algún punto del universo, tendrías una burbuja de vacío auténtico que se expande a la velocidad de la luz y envuelve al universo, destruyendo todo”.

¿Un vacío a la velocidad de la luz? Y no sólo eso: un vacío capaz de absorber planetas, galaxias enteras más rápidamente que un agujero negro.

 

Inflación cósmica, ¿un nuevo comienzo?

Todas las perspectivas apuntan hacia lo mismo: en un corto plazo (en la escala del tiempo universal), la humanidad será destruida; tal vez ganemos algo de tiempo si logramos colonizar algún sistema planetario vecino, o encontrar la manera de viajar entre galaxias. De cualquier manera, con humanos o sin ellos, la maquinaria del universo sigue moviéndose en direcciones inesperadas hacia el fin… o hacia el inicio.

Si la gran expansión (Big Bang) fue el comienzo de todo, ¿cómo saber si no existió antes otra física, otro universo (o universos) cuyo resultado final fuera el comienzo del nuestro? Alan Guth, físico del MIT e inventor de la teoría de la inflación cósmica, afirma que la creación y destrucción de universos también puede estar más allá del espectro de visión de nuestras herramientas actuales.

Podrían existir secciones enteras del universo que no se vieran afectadas ni por la gran congelación ni por el gran desgarramiento; lugares más allá de nuestro propio universo donde otros universos estuvieran siendo creados y destruidos, una y otra vez, quién sabe desde cuándo y hasta cuándo.

Para Guth, esta perspectiva es la más optimista de entre todas las teorías del fin del universo, en parte, porque deja lugar a la posibilidad de que la vida resurja de maneras que simplemente no podemos imaginar.

Incluso si nuestra parte del universo se termina”, afirma Guth, “otras partes donde la vida prolifere podrían continuar para siempre.

Sea como sea, sin duda es más sencillo conceptualizar la propia muerte (tomando en cuenta que los seres humanos somos finitos, y rara vez vivimos más allá de 1 siglo individualmente) que la muerte del universo. Pero pensarlo no debe deprimirnos, sino hacernos imaginar que el universo también se comporta como un organismo vivo, que cambia, se multiplica y eventualmente será destruido.

Es poco probable que estemos ahí para atestiguar el fin de estos eventos, pero considerarlos en su infinita y destructora magnitud puede hacernos apreciar la fugacidad de nuestra existencia planetaria: un suspiro en el gran orden del tiempo universal.



Una simple pero invaluable lección de Stephen Hawking: nunca te rindas (Video)

Video animado acompaña una conferencia de Hawking donde los agujeros negros son la metáfora de una valiosa lección.

Stephen Hawking nos legó tal conocimiento sobre el cosmos, que quizá no se acabará de profundizar en décadas sobre el mismo. Pero con su habitual agudeza y lucidez, este físico no sólo indagó en los secretos del universo, sino que aprovechó su riqueza metafórica para darnos algunas simples pero invaluables lecciones.

Algunas de ellas están contenidas en una conferencia sobre los agujeros negros que dio en Chile y fue publicada por la BBC en el año 2016. En ella, y no falto de pasión, Hawking explica lo que llevó a generar nuevas teorías del espacio-tiempo.

La conferencia fue publicada por la BBC en un sugerente video animado que te presentamos a continuación:

En esta conferencia, Hawking nos habla sobre la infinita fuerza de gravedad que tienen los agujeros negros, la cual impide a la luz salir de ellos. Esto parecía indicar que los agujeros negros son cárceles sin remedio de toda masa que absorben. No obstante, explica Hawking:

Desde el exterior no puedes saber lo que hay adentro del agujero negro. Puedes aventar una televisión, anillos de diamante o incluso a tu peor enemigo al agujero negro, y éste, recordarán, es una masa total y una carga eléctrica.

Estas masas pueden ser de distintos tamaños, pero siempre tienen un “horizonte”. Y según teorías de la física cuántica, en el vacío sí existen partículas y antipartículas “gaseosas”, que aparecen y desaparecen como burbujas de refresco. Al estar en el horizonte de los agujeros negros pequeños, y estar constantemente materializándose en pares, algunas de estas partículas pueden escapar, alcanzando la velocidad de la luz durante esos movimientos.

 

Una invaluable lección de Hawking

Contrario a una diminuta partícula, un ser humano necesitaría transitar por un agujero negro muy grande para poder escapar de éste: de 1 millón de veces el tamaño del sol. Pero, sin duda, podría transitarlo para aparecer después en otro universo.

Por eso, Hawking nos dice:

El mensaje de esta lectura es que los agujeros negros no son tan negros como nos es figurado. No son las eternas prisiones que alguna vez se pensó que eran. Las cosas pueden salir de un agujero negro, posiblemente a otro universo.

Y concluye con un mensaje esperanzador:

Así que, si alguna vez caen en un agujero negro, no se rindan. Hay una salida.

Si podemos salir de un agujero negro, donde incluso la gravedad está en nuestra contra, no cabe duda de que podemos resolver nuestros pequeños problemas terrenales.

Gracias, Stephen Hawking, por estas indelebles lecciones cósmicas.