martes, 28 de septiembre de 2021

El fin de todo(astrofísicamente hablando)

 Interesante y ameno de la física teórica norteamericana Katie Mack, en el cual analiza las teorías más plausibles que intentan explicar cómo terminará nuestro Universo.

La primera es La Gran Implosión, según la cual la expansión acelerada del Cosmos, se frenará, produciéndose con mayor frecuencia choques y fusiones entre galaxias y agujeros negros, lo que aumentará la fuerza de las interacciones gravitatorias, lanzando estrellas y planetas fuera de sus órbitas, proceso que se detectará inicialmente porque las galaxias más cercanas se desplazarán al azul, en vez de al rojo, siguiendo el efecto doppler, que determina que cuando algo se acerca a nosotros, aumenta la frecuencia del sonido, llamándose desplazamiento al azul, porque este color determina la mayor frecuencia, el mayor acercamiento, mientras que el desplazamiento al rojo implica alejamiento de los objetos.

Un efecto destructivo caso de producirse La Gran Implosión sería que la radiación de fondo, difusa y débil, aumentaría su energía e intensidad en todas partes. Pero habría algo peor, y es que la radiación de estrellas y los chorros de partículas de alta energía, al desplazarse al azul y por tanto generar energías más altas al condensarse, logrará encender la superficie de las estrellas, y éstas sufrirán explosiones nucleares que provocarán que el espacio se llene de plasma ardiente. En este infierno la materia acabará reducida a sus partículas, sin poder saber si habrá o no rebote. No obstante, sin descartar este futuro, actualmente el Universo se está expandiendo aceleradamente, por lo que su futuro más probable es La muerte térmica. 



Este escenario, La muerte térmica, tendría lugar en un Cosmos que se expande indefinida y aceleradamente, debido a que la energía oscura, esa energía desconocida que sería la que provoca su expansión acelerada, sería una constante cosmológica-cosa posible, pero no segura-. En ese escenario los objetos se alejarán unos de otros hasta irse convirtiendo todo cada vez más oscuro y vacío, no habrá nada que pueda alimentar nuevas estrellas y los agujeros negros se evaporarán. La entropía del sistema aumentará-es decir el desorden- lo que paradójicamente hará aumentar la temperatura.

Pero si la energía oscura no fuera una constante, podría producirse un final de todo llamado El Gran Desgarro, que provocaría un estiramiento del espacio dentro de la propia materia, una suerte de destejido que en su extremo provocaría la ruptura de las moléculas, y por tanto la muerte de cualquier ser que sería desgarrado en su interior.

El penúltimo escenario descrito es La desintegración del vacío. Para comprender este posible final, hay que comprender el concepto de potencial, que es un constructo matemático que representaría cómo puede cambiar el valor de un campo y dónde prefiere estar. La autora nos presenta el campo de Higgs como una roca que rodara por la pendiente de un valle. El potencial sería la forma de esa pendiente. Y así como la roca frenará en el fondo del valle, el campo de Higgs buscará el estado de menor energía, aquel donde el potencial toma el valor más bajo, y allí permanecerá.

Pero, ¿y si existiera un estado de vacío situado en un lugar con un potencial más bajo?. Pensemos en una W inclinada. Si así fuera el vacío de Higgs sería estable temporalmente. El tiempo suficiente para haberse creado estructuras sólidas que favorezcan la creación de vida. Pero si estamos en un falso vacío, existe el riesgo de que en algún momento, por alguna perturbación, el campo de un salto lo llevara al fondo del valle, al vacío verdadero. Esto podrían provocarlo fenómenos  como la evaporación catastrófica de un agujero negro, una explosión de altísima energía, o un evento de túnel cuántico.

Si se produjese un evento así, se formaría una burbuja de vacío verdadero, burbuja que se iría extendiendo, en la cual las leyes de la física son diferentes, y las partículas se reorganizan de otra manera. Todo lo que toque esta burbuja en expansión sería golpeado e incinerado por su pared de altísima energía.

La última hipótesis es El rebote. Esta hipótesis parte de la dificultad de explicar la debilidad de la fuerza de gravedad en comparación con otras, lo que ha hecho pensar a algunos científicos en la probabilidad de que escape hacia otra dimensión. Podríamos, según estos científicos, vivir en una especie de brana o membranas de 3 dimensiones,, fuera de la cual hay un espacio de más dimensiones. Podría ser que todas las fuerzas estuvieran confinadas en nuestra brana, no así la gravedad, que no estaría limitada a nuestro espacio tiempo, pudiendo filtrarse a otras dimensiones. Esta tesis implicaría la posible existencia de otras branas cercanas, o paralelas que podrían explicar el origen del Universo. En la versión original de este modelo, llamado ecpirótico, el Universo se calienta y expande, en vez de por la inflación, por un choque de branas. Tras el choque, las branas siguen su camino y se alejan, pero posteriormente volverán a encontrarse. Por tanto el Universo sería cíclico, en un proceso constante de creación y destrucción

En fin, estamos ante un libro apasionante, complejo, sí, pero al que no falta sentido del humor y humilde, en el sentido en que reconoce que si nuestro final es abierto, también lo es nuestro origen. En cosmología, de momento, todos son conjeturas e hipótesis, y aún queda un larguísimo camino para conocer la Verdad, si es que alguna vez se logra alcanzar

 

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