LUZBY BERNAL

sábado, 9 de febrero de 2013

El universo coherente

Existen algunas coincidencias soprendentes respecto a los parámetros observados en el universo. En los años 30 físicos observaron algunos hechos notables sobre las "proporciones no dimensionales" que relacionan los parámetros básicos del universo entre sí. Por ejemplo, la proporción de la fuerza eléctrica respecto a la fuerza gravitatoria es de 1040 aproximadamente, y la proporción del tamaño observable de universo respecto al tamaño de las partículas elementales también es masomenos de 1040. Lo más extraño es que la proporción anterior debía mantenerse inalterable (se supone que las dos fuerzas son constantes), mientras que la última está cambiando (porque el universo está en expansión). En sus "hipótesis de los números grandes" el físico Dirac pensaba que la concordancia entre esas proporciones, una variable y la otra no, no es una simple coincidencia pasajera. Pero si la coincidencia era algo más que pasajera, entonces o bien el universo no está en expansión o la fuerza de gravedad varía de acuerdo con la expansión.


  
Existen otras coincidencias adicionales que atañen a la proporción de las partículas elementales con respecto a la longitud de Planck (1020) y el número de nucleones en el universo (El número de Eddington es de 2x1079 aproximadamente). Aunque estos son números muy elevados, a partir de ellos pueden formarse los númneros armónicos. Por ejemplo, el número de Eddington es casi igual al cuadrado de 1040.

Menas Kafatos, Robert Nadeau y Roy Amoroso demostraron que muchas de esas coincidencias se pueden interpretar en términos de una relación por una parte, entre las masas de las partículas elementales y el número total de nucleones en el universo, y por otra entre la constante gravitatioria, la carga del electrón, la constante de Planck y la velocidad de la luz. Aparecen relaciones invariantes con la escala, es decir, los parámetros físicos del universo resultan ser proporcionales a sus dimensiones generales.



El "problema del horizonte". La coherencia que presentan las relaciones numéricas se ve reforzada por la evidencia de la observación. Esta última da lugar al llamado problema del horizonte: el problema de la uniformidad a gran escala del cosmos en todos los puntos del horizonte visto desde la tierra. Este problema empezó a destacarse tanto en relación a la radiación de fondo del universo como en ralación a la evolución de sus galaxias.

La radiación de fondo de microondas del universo demuestra ser isoptrópica: la misma en todas direcciones. Se cree que esta radiacion es un remanente del Big Bang, de acuerdo con esta teoría, se emitió cuando el universo tenía 400.000 de anitguedad. El problea es que en ese tiempo las dos partes opuestas del universo en expansión ya estaban separadas 10.000.000 de años luz. En ese tiempo, la luz podría haber viajado solo 400.000 años luz, por lo tanto ninguna fuerza o señal física podría haber conectado regiones que estaban a una distancia de 10.000.000 de años luz. Sin embargo, la radiación de fondo cósmica es uniforme en miles de millones de años luz donde quiera que miramos por el epacio.

 Esto es aplicable no solo a la radiación de fondo; también las galaxias y las estructuras multigalácticas evolucionan de una manera uniforme en todas direcciones desde la Tierra. Este es el caso inclus de las galaxias que no han estado en contacto físico entre sí desde el naciomiento del universo. Si una galaxia que está a diez mil millones de años luz de la tierra en una determinada dirección presenta estructuras análogas a otra galaxia que está a la misma distancia pero en dirección opuesta, entonces las estructuras que están a veinte mil millones de años luz una de otra son uniformes. Esta uniformidad no puede ser consecuencia de vínculos físicos, porque la velocidad más alta a la que se propagan las fuerzas fízicas es la velocidad de la luz como máximo. Aunque a estas alturas la luz ha recorrido diez mil millones de años luz hasta la Tierra desde cada una de las galaxias (que es por lo que podemos verlas), en un universo de menos de 20.000.000.000 no podría haber llegado de una de estas galaxias a la otra. Incluso entre distancias no conectadas por la luz, nuestro universo evoluciona como un todo coherente.



El Ajuste de las constantes. Quizá la evidencia más importante de la coherencia del cosmos sea el "ajuste fino" observado de las constantes físicas. Los parámetros básicos del cosmos tienen justamente el valor que permite que surjan estructuras complejas. El ajuste fino en cuestión implica a más de treinta factores y una considerable precisión. Por ejemplo, si la velocidad de expansion de universo en sus principios hubiese sido una mil millonésima parte de lo que fue, el universo se habría vuelto a colapsar casi inmediatamente; y si hubiese sido una mil millonésima parte más, se habría separado tan rápidamente que solo habría podido producir gases fríos y diluídos. Una diferencia igual de pequeña en al longitud del campo electromagnético en relacion al campo gravitatorio hubiera imposibilitado la existencia de estrellas calientes y estables como el Sol, y como consecuencia la evolución de la vida en los planetas que están asociados a esas estrellas. Además, si la diferencia entre la masa del neutrón y el protón no fueran las justas en relacion a la del electrón, no se podrían producir reacciones químicas sustanciales, y si la carga eléctrica de los electrones y protones no estuviera equilibrada de forma precisa, todas las configuraciones de la materia serían inestables y el universo consistiría en nada más que en radiación y una mezcla relativamente uniforme de gases.



Pero incluso las constantes y leyes bien ajustadas de una manera tan sorprendente precisa no podrían explicar de todo cómo el universo habría evolucionado desde el campo de radiación primigenia. Las galaxias se formaron fuera del campo de radiación cuando la temperatura de universo en expansión descendió a 3.000 grados en la escala Kelvin. En ese momento, los protones y electrones formaron átomos de hidrógeno, y esos átomos se condensaron bajo la atracción gravitatoria, produciendo estructuras estelares y los enormes remolinos que dieron lugar al nacimiento de las galaxias. Los cálculos indican que habrían tenido que agruparse un gran número de átomos para dar lugar al nacimiento de las galaxias, un de orden de 1016  soles.
No resulta nada evidente como esa enorme cantida de átomos, equivalente a la masa de 100.000 galaxias, se habría agrupado. Las fluctuaciones aleatorias entre átomos no nos aportan una explicación convincente.

No es probable que un universocomo el nuestro haya surgido por casualidad. De acuerdo con cálculos de Roger Penrose, la probabilidad de dar con nuestro universo mediante selección aleatoria entre las posibilidades de universos alternativos es de 1 entre 1010123.
Este es un número inconcebiblemente alto, que indica una improbabilidad de dimensiones astronómicas. Incluso el mismo Penrose habla del nacimiento de nuestr universo como una "singularidad" en la que no son aplicables las leyes de la física. 

Ni siquiera el exceso de materia sobre la antimateria es explicable como una cuestión de pura casualidad. El hecho de que haya algo (es decir, alguna "cosa" dfinida y observable) en el universo en lugar de (casi) nada   (ninguna "cosa") no puede deberse a una mera casualidad.
Publicado por Cosmoastronomía

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