La expansión del universo fue recreada en escala atómica

Gracias a un hallazgo reciente, podríamos saber más de cómo fue la expansión temprana del universo.

Del universo no sabemos mucho, pero sabemos que no es estático: las galaxias están en un proceso de constante expansión y, según se cree, a velocidades cada vez mayores. Es decir que existe una fuerza que abre cada vez más espacio entre cúmulos de galaxias, y que haría más largo cualquier hipotético viaje intergaláctico.

Este extraño fenómeno cósmico, que puede ser de magnitudes tan bellas como francamente tétricas, podría llegar a entenderse mejor llevado a una escala atómica. Científicos que estudiaban un estado peculiar de la materia descubrieron que éste se comportaba de manera similar a como se cree que pudo ser la expansión temprana del universo.

expansion-universo-recreacion-fisica-cuantica-ciencia

Se trata de un gas diluido en partículas que fue enfriado hasta casi llegar al cero absoluto, al interior de un condensador Boise-Einstein. El equipo buscaba observar la expansión de dicho estado de materia ralentizado, expandiendo sobre él una nube de átomos en forma de dona. Esta acción fue tan veloz que dejó al gas vibrando en lo que los científicos llaman un “zumbido”. Algo así ocurrió en las primeras etapas del universo: un zumbido o vibración de partículas que se expandieron durante el Big Bang.

El equipo de científicos ya ha hecho otros experimentos donde buscan recrear la génesis del universo en el laboratorio, utilizando el mismo gas y el condensador Bose-Einstein. Pero hasta ahora no ha quedado energía remanente en el gas que logre transformarse en materia y luz, lo que es parte esencial de la inflación cósmica que creó el universo. Así que, hasta ahora, se tiene sólo una parte del fenómeno.

Lo que es sorprendente es cómo la teoría cosmológica se conecta con este tipo de experimentos atómicos, lo que apunta hacia una mayor comprensión del universo si se le estudia desde las que podrían ser sus bases, es decir, las leyes de la física cuántica.

Así, a pequeña escala, podríamos llegar a conocer mejor las leyes astronómicas del universo.



Capturan por primera vez una imagen de un entrelazamiento cuántico

El fenómeno al que Einstein llamó una “fantasmagórica acción a distancia” ya forma parte del imaginario visual de la humanidad.

Una de las propiedades físicas más poéticas, el entrelazamiento cuántico, acaba de ser fotografiada por primera vez. Científicos de la Universidad Tecnológica de Delft, en Holanda, captaron en imagen el fenómeno que Einstein describió como una “acción fantasmagórica a distancia”.  

La acción fantasmagórica a distancia se refiere al fenómeno durante el cual dos partículas interactúan y comparten estados físicos, sin importar la distancia espacial o temporal que las separe. Apenas en 2015 se comprobó su existencia, de la cual por cierto Einstein dudaba, y ahora ya forma parte del imaginario visual, gracias a esta imagen.

Paul-Antoine Moreau, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Glasgow, describió la fotografía como:

Una elegante demostración de una propiedad fundamental de la naturaleza.

Más allá de las implicaciones prácticas de esta imagen en el desarrollo científico, también es un recordatorio de que la ciencia es poesía. De hecho, el entrelazamiento cuántico se ha utilizado como una metáfora (o quizá descripción palpable) de ciertos lazos amorosos que pueden generarse entre dos seres.

Según reporta la BBC, la imagen se logró gracias a un sistema que los investigadores diseñaron para emitir un rayo de fotones entrelazados desde una fuente cuántica de luz hacia “objetos no convencionales”. Esto era reflejado en materiales de cristal líquido, que alteran a los fotones a su paso. 

entrelazamiento-cuantico



El universo se expande a la velocidad de la luz (o incluso más)

Una sencilla explicación de este fenómeno cósmico, cortesía de la investigadora Julieta Fierro Gossman.

El universo es un acertijo: aún conserva para nuestro intelecto un cúmulo de misterios que, quizá, nunca sean resueltos. De hecho, ni siquiera sabemos su edad exacta, ya que la última medición de la constante de Hubble reveló algo insospechado: el universo se está expandiendo 9% más rápido de lo que debería.

Es a partir de la medición matemática del ritmo del universo que podíamos saber su edad exacta. Pero ahora, esta constante ha sido desmentida, por lo menos relativamente, por las discrepancias que arroja respecto a la observación con telescopios. No obstante, otros astrónomos nos recuerdan algo fascinante…

El universo se expande a la velocidad de la luz, o incluso más.

¿Dificulta esto las cosas?

En un video realizado por UNAM Global, Julieta Fierro Gossman, investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM, explica este fenómeno, junto a una breve y didáctica explicación de lo que es la expansión del universo.

Lo que sí hemos podido determinar es la velocidad de la expansión del universo, y por eso sabemos que éste se originó hace 13,800 millones de años y cada vez se desplaza más y más rápido, hasta llegar a una aceleración mayor que la de la luz.

Esto, más allá de la constante de Hubble, podría explicar por qué el universo se está expandiendo más rápido. Lo único que restaría saber es: ¿podemos saber la edad del universo? Quizá sólo sea apropiado decir que su edad “aproximada” es de 13,800 millones de años, y esto porque, según Fierro, la expansión del universo no implica que los objetos se muevan a la velocidad de la luz: se trata, más bien, de una dilatación del espacio-tiempo.

Claro, [la velocidad de la luz] no se realiza por el movimiento de los objetos, sino por la dilatación del espacio-tiempo.

Así que esto no contradice a Albert Einstein. Pero nos deja con más preguntas que respuestas, como siempre sucede con el acertijo que es el universo en sí mismo.

 

*Imagen principal: NASA