La efectividad en contra del sentido global | Hueco Cósmico

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El sentido común, ese gran invento para decidir rápidamente qué hacer o justificar lo hecho, que parece apelar a un comportamiento democrático de la realidad. Si todos o la mayoría piensa que algo es así, debe ser así. ¿Quién le va a quitar la cabeza a un (ex) presidente de gobierno que dice que lo que hace es sentido común? Pero las matemáticas no son democráticas, ni la física tampoco, y la realidad, por extensión, está lejos de comportarse como creemos que debería ser en base a nuestra muy limitada y parcial experiencia. La intuición a veces falla. Consideramos aquí una propiedad del universo que va en contra del sentido común. Hay otros, pero este ya es bastante sorprendente, un buen comienzo para abordar estos problemas.

Empecemos el ataque a nuestro sentido común con conceptos muy básicos y un recorrido. Estoy frente a la Sagrada Familia de Barcelona, ​​al pie de esta impresionante y bella obra de arte arquitectónica. Me acalambra la idea de tratar de verla levantar completamente la vista desde la puerta principal. Ocupa casi todo mi campo de visión, solo con un gran angular podría fotografiarlo; ni siquiera, con un ojo de pez. Quiero verlo mejor, me alejo un poco para tener una mejor perspectiva. Para hacerme una foto con el móvil, me alejo un poco. Cuanto más lejos estoy, más pequeña parece la gran basílica. Sentido común: las cosas parecen pequeñas cuanto más lejos están. Presentado de una manera un poco más matemática, el ángulo formado o, mejor dicho, subtendido por dos segmentos que parten de los extremos de un objeto y se encuentran en un punto, a mi juicio, siempre es menor cuanto más largos sean los segmentos. Se llama el tamaño angular y el tamaño de la catedral o lo que sea disminuye a medida que me alejo. ¿Es siempre cierto? Me quedo sin artículo si la respuesta es afirmativa, así que obviamente es mentira: las cosas más lejanas no siempre parecen más pequeñas. De hecho, desde la distancia (de tamaño astronómico), cuanto más te alejas, más grandes parecen, el ángulo que subtienden aumenta con la distancia. ¡Imposible! Pues no, déjame explicarte.

Comenzamos presentando la galaxia de Andrómeda, nuestra hermana mayor, que tiene el doble de tamaño que la nuestra, unos 220.000 años luz, más precisamente. Hoy lo vemos (con los telescopios, el ojo no nos permite verlo completo) con una dimensión angular en el cielo unas seis veces mayor que el Sol.

Andrómeda es demasiado pequeña para nosotros, pasemos a algo más grande, ¡lo más grande que se conoce! Si hoy queremos ver todo el universo, al menos el que nos es accesible, el llamado universo observable, debemos mirar en todas las direcciones del cielo, nos rodea. Ahora, debido a que el universo se ha estado expandiendo todo el tiempo desde el Big Bang, nuestro universo observable, que tiene unos 90 mil millones de años luz de diámetro, era más pequeño en el pasado. Mil cien veces más pequeña cuando tenía 370.000 años. Si seguimos retrocediendo, todo nuestro universo observable hoy tenía un tamaño de 220,000 años luz, no mucho después de su primer año de edad (conocido por los comedores quisquillosos: no dije que todo el universo tuviera ese tamaño). En ese momento no había Andrómeda, ni galaxias, ni siquiera el oxígeno que respiramos o el carbono en nuestro ADN. Sólo había, contando sólo la materia que más nos gusta, protones, electrones, núcleos de helio, algo de litio y la cantidad de fotones chocando con todo lo que se movía. En ese momento, por lo tanto, un año después del Big Bang, las dimensiones de nuestra Andrómeda eran las mismas que las de todo el universo que conocemos hoy. Si nuestra galaxia hermana hubiera existido, habría llenado todo el cielo para un observador. Lo que vemos hoy con una dimensión angular que podemos cubrir con dos dedos habría cubierto toda la bóveda celeste. Un objeto del mismo tamaño físico que existió un año después del Big Bang hoy parecería más grande en el cielo aunque esté más lejos. Ese objeto habría crecido al tamaño del universo observable hoy, ¡ya no sería como la Andrómeda de hoy! Un poco confuso, pero el hecho de que el universo se esté expandiendo, que la distancia de Andrómeda hoy sea cinco millones de kilómetros más grande mañana porque el espacio-tiempo cambia, también va un poco en contra del sentido común.

«Te lo inventaste, debe ser mentira, no es sentido común». Un buen pensamiento para un escéptico, y todo científico debería serlo. Pero en ciencia, incluso para decir que algo es mentira, hay que aportar pruebas (pregúntenle a cualquiera que salga en las noticias estos días). Solo a uno contribuyes, y será verdad que es mentira. Ahora, los resultados de numerosos experimentos astronómicos respaldan esta extraordinaria propiedad de un universo en expansión.

La clave de estos experimentos es encontrar una buena regla que haya existido durante miles de millones de años, algo que no haya cambiado de tamaño durante los eones que las galaxias han visto pasar desde que nacieron. No es fácil encontrar esa regla universal, nunca mejor dicho; no valemos bernabéus ni torres eiffel, ni el río Sella, como nos decía Eva. Esa regla cósmica, que tiende a ser eterna (que existe desde que existe el tiempo, porque el tiempo puede no existir en un punto determinado), debe ser también muy luminosa para poder verla a grandes distancias; y de tamaño considerable, que no es extremadamente difícil de distinguir en un amplio rango de distancias.

Suena increíble, pero esa regla radica en algo que no podemos ver directamente porque nada, ni siquiera la luz, escapa a su campo gravitatorio. Hablamos de agujeros negros, y no de cualquiera, sino de los más grandes que existen. Estos agujeros negros supermasivos, como los llamamos, a veces absorben el material circundante y, antes de comérselo, lo calientan a temperaturas de millones de grados, haciéndolo ultrabrillante. Se conocen como cuásares. El núcleo del cuásar, la parte más interna de estos monstruos cósmicos, es bastante compacto, de unos 36 años luz. Esta es la distancia a la estrella Arthur, pero dentro de esa área para un agujero negro supermasivo hay una masa equivalente a cientos de millones de soles, en lugar de unas pocas decenas, como es el caso de nuestro vecindario solar. El tamaño exacto del núcleo del cuásar es bastante predecible, por lo que parece ser una buena regla general cósmica. Observando estos objetos, muy brillantes y detectables hasta los confines del universo, descubrimos que cuanto más lejos están, menor es su tamaño angular, como dictan nuestros cánones, pero sólo hasta unos 40.000 millones de años luz. Los núcleos compactos de cuásares más allá de esa distancia de repente comienzan a parecernos más grandes, contrario al sentido común, pero en armonía con las leyes físicas del universo.

Concluimos que a veces hay que separarse de las cosas para ver su grandeza, y que no hay sentido común, cualquier acontecimiento en el universo, o en la Tierra misma o en nuestro país, puede parecer normal o, por el contrario, imposible. . Pero precisamente porque nuestra experiencia y comprensión de la realidad es (¿muy?) limitada en gran medida, debemos abrir los ojos a lo que nos parece irracional, asimilarlo, interpretarlo y utilizarlo adecuadamente.

Pablo G. Pérez González Es investigador del Centro de Astrobiología, adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas y al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

vacío cósmico es una sección en la que se presenta cualitativa y cuantitativamente nuestro conocimiento del universo. Pretende explicar la importancia de comprender el cosmos no solo desde un punto de vista científico sino también desde un punto de vista filosófico, social y económico. El nombre «vacío cósmico» hace referencia a que el universo está y está, en su mayor parte, vacío, con menos de un átomo por metro cúbico, aunque paradójicamente, existen quintillones de átomos por metro cúbico en nuestro entorno, lo que invita a a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección está compuesta Pablo G. Pérez Gonzálezinvestigador del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blázquez, catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); Y Eva Villaverinvestigador del Centro de Astrobiología.

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