El origen del universo es, probablemente, uno de los mayores enigmas a los que nos enfrentamos.

El descubrimiento de la materia oscura permitió plantear que fue, quizá, este elemento, el ingrediente principal en la formación del universo, y se cree que, poco después de tener lugar el big bang, las partículas de materia oscura se habrían ido agrupando en «halos» gravitacionales, captando el gas circundante y atrayéndolo a sus núcleos, de manera que con el tiempo acabaron enfriándose, originando las primeras galaxias, según ha publicado el MIT.

¿Cómo sería el universo si…?

Lo cierto es que lo que se sabe acerca de la materia oscura es realmente muy poco. A pesar de que se considera actualmente como el eje sobre el que se ha construido el cosmos, su naturaleza es un absoluto misterio. Su nombre, materia oscura, se debe a que sus partículas no emiten ningún tipo de radiación electromagnética, razón por la cual estas partículas no han podido ser detectadas por el momento, y ni siquiera termina de estar del todo clara su existencia.

Ahora, según explica el artículo, científicos del MIT, la Universidad de Princeton y la Universidad de Cambridge han descubierto que el universo primitivo, así como las primeras galaxias, tendrían un aspecto muy diferente dependiendo de la naturaleza de la materia oscura.

Hasta el momento, la teoría más aceptada es la de que la materia oscura es fría, lo que ha hecho que los modelos de formación de galaxias se basen en este supuesto.

Gracias a las simulaciones, los investigadores han visto que, en el caso de que la materia oscura fuera fría, las galaxias del universo primitivo se habrían formado en halos casi esféricos, pero si, por el contrario, la materia oscura fuera cálida o difusa, su aspecto habría sido diferente, con filamentos estriados, semejante a cuerdas de arpa iluminadas por las estrellas.

Según Mark Vogelsberger, profesor asociado de física en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT, si partimos del supuesto de una materia oscura fría, «hay algunas discrepancias entre las observaciones y las predicciones de la materia oscura fría». Así que si observamos galaxias muy pequeñas, la distribución inferida de la materia oscura dentro de estas galaxias no concuerda perfectamente con lo que predicen los modelos teóricos».

Dadas esas discrepancias, generaron simulaciones para ver qué habría pasado si la materia oscura hubiera sido cálida o difusa. Según Anastasia Fialkov, de la Universidad de Cambridge, «la materia oscura difusa está motivada por la física fundamental, por ejemplo, la teoría de cuerdas, y por lo tanto, es un candidato interesante para la materia oscura. Las estructuras cósmicas son la clave para validar o descartar tales modelos de materia oscura».

Fuente: MIT http://news.mit.edu/2019/early-galaxy-fuzzy-universe-simulation-1003

Imagen: Simulación de cómo sería la formación temprana de galaxias en los tres escenarios: IZDA: con un universo lleno de materia oscura fría, las primeras galaxias tendrían forma de halos brillantes. CENTRO: si es cálida, se observaría una «gestación» de galaxias primero como largos filamentos en forma de cola. DCHA: con el modelo de materia oscura difusa, los filamentos serían estriados, como las cuerdas de un arpa.

Publicado en Chispas Científicas
Viernes, 01 Noviembre 2019 00:00

Preguntas sobre el universo

En los orígenes de la filosofía, tal como la entendemos ahora, las preguntas sobre el universo estaban entre los intereses de aquellos sabios de la época arcaica que nos ofrecieron algunas de sus respuestas, recurriendo a un nuevo lenguaje, distinto al de los símbolos o los mitos de las antiguas cosmogonías. Y desde hace bastantes años, los científicos han recurrido a aquellas explicaciones, un tanto enigmáticas, para argumentar sus nuevas pesquisas y han hallado que había mucha verdad en las palabras de un Anaximandro, o de un Pitágoras, por citar solo dos ejemplos paradigmáticos.

Poco a poco, lo que encuentran los sabios actuales empieza a parecerse a esos relatos, como si la filosofía y la alta ciencia se hermanaran en la búsqueda, y quizá también en sus orígenes, pues desde el principio, el conocimiento estaba unificado y esas dos disciplinas se desarrollaron conjuntamente.

Volver a mirar el universo con ojos filosóficos o científicos ya no es tan divergente ni contradictorio y, además, surgen términos evocadores, como el de «materia oscura», que nos explica una de nuestras colaboradoras de manera sencilla y sugerente. Mirar el universo así es algo nuevo, aunque sus raíces son antiguas y los paradigmas que van surgiendo a medida que se confirman las intuiciones de los investigadores nos muestran una nueva ciencia esperanzadora que la filosofía nos ayuda a entender.

Aspirar a conocer los orígenes del universo es un enorme desafío para los seres humanos y nuestra capacidad para ensanchar el ámbito de nuestra mente. El mito de Prometeo, al que se refiere otro de nuestros colaboradores, sostiene el anhelo de saber como lo que mejor define nuestra naturaleza.

Publicado en Editorial

 Se licenció en el University College de Oxford en Matemáticas y en Física. Es conocida por todos su brillante inteligencia así como las discapacidades físicas y las progresivas limitaciones impuestas por la enfermedad degenerativa que padecía, el mal de Lou Gehrig, una esclerosis lateral amiotrófica que le aquejó desde que tenía veinte años, enfermedad a la que venció con determinación, vitalidad y resistencia.

Supuestamente, su muerte estaba decretada para antes de los treinta años, pero ha desafiado todos los veredictos llegando hasta los setenta y seis, traspasando la puerta de esta vida hace pocos meses, en este año 2018.

Naturalmente, su vida estuvo marcada por la enfermedad, pero sus limitaciones físicas no interrumpieron en ningún momento su actividad intelectual; de hecho, más bien la incrementaron.

Después de obtener el título de doctor en Física Teórica (1966), se apasionó por el estudio de la física de los agujeros negros, además de buscar una unificación entre la mecánica cuántica y la relatividad general, una meta soñada que está presente en toda la física de los siglos XX y XXI. Stephen Hawking sugirió la formación, a continuación del big bang, de numerosos objetos denominados «miniagujeros negros», que contendrían alrededor de mil millones de toneladas métricas de masa, pero ocuparían solo el espacio de un protón, circunstancia que originaría enormes campos gravitatorios, regidos por las leyes de la relatividad.

Sus estudios sobre los miniagujeros negros le llevaron a predecir, en 1974, de acuerdo con la mecánica cuántica, que los agujeros negros emiten radiación térmica hasta agotar su energía y extinguirse.

Ha obtenido muchos títulos: miembro de la Royal Society, profesor de Física Gravitacional en Cambridge, donde se le otorgó la misma cátedra que ocuparan Isaac Newton y Paul Dirac, premios (entre ellos el Príncipe de Asturias en 1989)y doctorados honoris causa.

stephen hawking 2

Perdió el habla por una neumonía que obligó a los médicos a practicarle una traqueotomía, pero ni siquiera eso lo desmoralizó: siguió escribiendo libros, publicando artículos e increíblemente, impartiendo conferencias. Apostó por la divulgación de la ciencia, a pesar de que todas las circunstancias materiales estaban en contra de esa función. Para él era importante que los ciudadanos de a pie poseamos las nociones científicas suficientes para participar en los debates científicos y tecnológicos, y que no sean solo los expertos especialistas, a veces encerrados en sus burbujas, los que decidan sobre tan importantes descubrimientos.

Hawking, en sus libros, artículos y conferencias, siempre conduce a la frontera de la física, donde la verdad supera la ficción. Lo hace en términos sencillos y muchas veces divertidos, con partículas, membranas y cuerdas que danzan en once dimensiones, con agujeros negros que se evaporan y un universo donde habita una pequeña nuez que es la semilla cósmica originaria.

También ha reunido la obra de Einstein, la de Kepler, la de Copérnico, la de Galileo Galilei, la de Newton y la de diecisiete matemáticos que han hecho de la tecnología lo que es hoy en día, divulgando lo que esos otros gigantes aportaron a la ciencia actual, con unos prólogos excepcionales.

Una de las grandes preguntas de la física desde que, hace ya unos cincuenta años, la comunidad científica aceptó la idea del big bang es: ¿qué había antes de esa primera gran «explosión»? Preguntarse qué hay antes del big bang es algo absurdo, es preguntarse qué había antes de que existiera el tiempo, que se inició con el espacio y el universo.

Hawking, en una de sus últimas intervenciones públicas, en el programa televisivo Startalk, le sugirió una respuesta a su famoso colega Neil deGrasse-Tyson durante una entrevista. Hawking dijo: «La condición de frontera del universo es... que no tiene frontera»; es una propuesta sin límites.

stephen hawking 4

¿Cómo podemos comprenderlo? Si giramos la vista atrás y retrocedemos en el tiempo, el universo se contraerá, y si llegamos a la edad que, a fecha de hoy, se le supone al universo, 13.800 millones de años, el universo tendrá el tamaño de un punto que llamamos singularidad, y como no podría ser menos, contiene toda la materia del universo. Nuestro problema es que antes del segundo 10-43, no podemos seguir especulando porque las leyes de la materia, la energía y el tiempo tal y como las conocemos ya no son aplicables.

El tiempo no existiría, pero la flecha del tiempo, es decir, aquello que nos indica si estamos yendo hacia delante o hacia atrás, sí existe todavía. Esa argumentación es la que utiliza Hawking para decir que, antes delbig bang, el tiempo estaba contraído en medio de la «espuma cuántica» casi infinita de la singularidad. Y eso hizo que el tiempo se distorsionara a lo largo de otra dimensión, acercándose cada vez más a la nada pero sin llegar a convertirse en nada. ¿Podemos deducir, pues, que la nada no existe, y que aun antes del big bang, algo había?

Muchos son los legados para el futuro de Stephen Hawking. Dejemos que nos acompañe una reflexión para los próximos minutos: Hawking sostenía que si las maravillas del mundo antiguo fueron construcciones arquitectónicas, las de nuestra era son las construcciones del intelecto.

Y, cómo no, la gran maravilla son las cualidades de los seres humanos, siempre excelentes: tenacidad, perseverancia, inteligencia, imaginación, altruismo..., cualidades que Stephen Hawking nos mostró sobreabundantemente.

Bibliografía divulgativa:

Historia del tiempo: del big bang a los agujeros negros

Agujeros negros y pequeños universos

El universo en una cáscara de nuez

El gran diseño

A hombros de gigantes

Dios creo los números

Especializada:

The Large Scale Structure of Space-Time (1973, en colaboración con G.F.R. Ellis)

Superspace and Supergravity (1981)

The Very Early Universe (1983)

Publicado en Astronomía
Martes, 01 Mayo 2018 00:00

Pensar en el Universo

La reciente pérdida del científico británico Stephen Hawking ha hecho aflorar en todo el mundo muchas reflexiones, gracias al formidable ejemplo de vitalidad, más allá de los límites que le impuso una enfermedad degenerativa desde su juventud. La vida del físico fue una demostración palpable de lo lejos que puede llegar una mente lúcida, que no renuncia a disfrutar de la vida con un sentido del humor y ese ingenio británico para encarar las dificultades y las críticas. Hawking, cuando ya no podía mover más que sus pestañas, consiguió ofrecer al mundo una sonrisa casi permanente y una mirada intensa que dejaban traslucir una personalidad fuerte y brillante, inasequible al desaliento, llena de vida y de entusiasmo.

Pero, sobre todo, y más allá de las controversias científicas que protagonizó, agradecemos al científico que nos haya invitado a mirar al universo. Gracias a su audaz propósito de tratar de comprender la inmensidad inconmensurable como un todo y asomarse a lo ilimitado y a lo que nunca deja de latir, nos hemos vuelto hacia los maestros jonios de los siglos VII y VI a. C., que iniciaron ese mismo viaje del alma hacia lo inmensamente grande, con el atrevimiento de recurrir a la inteligencia humana y a su capacidad para hacerse preguntas, cuestionando todo tipo de dogmas y hallando atrevidas respuestas.

Resulta paradójico que alguien que no puede hablar más que a través de una máquina haya sido un comunicador tan hábil y eficaz, capaz de llegar a millones de seres humanos, de todas las edades y sociedades, estimulando su deseo de saber. Y comprobamos que el ejemplo de vida de los seres que consideramos grandes sabios llega más lejos que sus palabras.

Publicado en Editorial
Utilizamos cookies para asegurar que damos la mejor experiencia al usuario en nuestra página web. Al utilizar nuestros servicios, aceptas el uso que hacemos de las cookies.